hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光発電素子の高効率化とシステム設計

電荷分離用内部電界形成と新構造光起電素子への応用では、電荷分離用内部電界としてMIS反転層を用い、外部より電界を印加することにより強い反転層を誘起する新型構造を提案し、20%を超える変換効率が達成可能なことを明示した。波長分割方式における長波域【III】-【V】族混晶光起電力素子の研究では太陽光の全スペクトルを効率よく利用するため、混晶半導体の三層を用いることにより30%以上の変換効率が得られることを明示した。透明導電膜一半導体テロ接合太陽電池では【In_2】【O_2】/【II】-【VI】化合物薄膜/P-Si太陽電池で12.6%の高効率が得られた。多層構造形【II】-【VI】族半導体の光起電力効果の研究では、液相成長法によりn-CaSe/p-ZnTeへテロ接合を初めて形成し、太陽電池としての可能性を示した。燐化亜鉛薄膜太陽電池の研究では【Zn_2】【P_2】が新しい太陽電池材料として注目されている。ここではプラズマアシステッド法で【Zn_2】【P_2】の薄膜を形成し、その基礎物性を明らかにした。低抵抗ZnSeの成長とGaAsとのヘテロ接合では塩素のド-ピングにより、従来困難視されていたZnSeの低抵抗化に成功した。光CVD法による高効率アモルファス太陽電池の研究では、光CVD法により高品質なa-Si膜が得られ、a-Si/a-SiGe/CuIn【Se_2】接合形成に成功した。a-Si/結晶系タンデム型太陽電池【III】ではa-Si/polySiの組合で13.3%の変換効率が得られ、さらにその高効率化が期待される。エキシマレ-ザ誘起光CVD法によるa-Si太陽電池の高効率化の研究ではArFエキシマレ-ザを用いて高品質のa-Si形成に成功した。a-SiH太陽電池の分光特性とギャップ状態密度ではa-Siの局在準位密度を、太陽電池の分光特性から求める方法を提案し、解析を行なった。太陽光発電システムの最適化に関する考案では太陽光発電をインバ-タ・レドックス・フロ-型電池を含め、かつ周波数変動など、システムとしての特性評価を行なった。
分光法による磁気特異星の観測的研究とその教材化

1.星の大気中における元素分布本研究の第1のテーマは星の大気における元素分布の偏りを観測的に明らかにすることでした。太陽や多くの星では一様分布と見なすことができますが、上層・下層で元素量に偏りがあるというのは恒星物理学上興味深い問題です。本研究では78 Vir,53 Cam,HR 4816,HR 7575,βCrBの5つの磁気特異星について精細にスペクトル線を解析することにより、78 Virを除く4星ではクロームCr、鉄Fe、希土類(Eu, Gd)では沈澱しており、大きい場合には上下層で10万倍もの違いがあることを示すことができました。この結果、これまで解釈が難しかった磁気を帯びた特異星の複雑なスペクトルの特徴を無理なく説明することができるようになりました。2.星のスペクトルを題材とした講座本研究の第2のテーマは市民の皆さんとデータ解析を行うことでした。そこで、双子座ガンマ星のスペクトルを解析することにより大気の温度や鉄の量を求めるという演習講座(宇宙の元素を測る)を開催しました。参加者は30名ほどでした。博物館においてこの種の講座はなかったのではないかと思います。3.天体スペクトル研究会の開催と集録の発行岡山県美星天文台において、野上大作先生(京都大学)と山中雅之先生(広島大学)の招待講演を中心とした天体スペクトル研究会を2/28-3/1の2日間にわたって開催しました。また、研究発表集録を印刷・発行することができました。
自閉症関連環境要因暴露による胎児脳のエピジェネティック異常の解明

ウイルス感染を模倣するpoly(I:C)を母マウスに投与した発達の各段階の胎児の脳において、時期特異的にメチル化酵素の発現が異常であることを明らかにした。また、本異常は脳部位特異的であった。さらに、これまで自閉症候補因子として知られている遺伝子群の中で、数種類に脳部位特異的な発現の変化が認められ、これら遺伝子を自閉症関連ウイルス感染感受性遺伝子として同定した。自閉症の原因は遺伝子的要素が強いとされているが、未だ原因遺伝子の特定には至っておらず、遺伝的要因と環境要因の相関性が深く病因に関与していることが示唆されている。本研究課題では、この相関性をエピジェネティクスおよび遺伝子発現の変化の観点から解明することを目的とする。実験動物はマウスを用い、環境要因としてウイルス感染を用いた。ウイルス感染は、胎児を持つ母マウスにpoly(I:C)、もしくはネガティブコントロールとして生理的食塩水を腹腔内投与した。本投与によって自閉症様行動異常が認められることが既に報告されている(Mueller et al. 2008)。まず、環境要因によってメチル化の変化が起こる時期が異なる可能性があるため、それぞれの発達の段階に胎児の脳を採取し、発生期に重要なメチル化酵素の遺伝子発現を解析した。その結果、時期特異的にメチル化酵素の発現が異常であることを明らかにした。次に、脳を各部位に分け、同様にメチル化酵素発現を解析し、部位特異的な異常であることを突き止めた。続いてメチル化酵素の発現異常が認められた時期の脳部位を用い、これまで自閉症候補因子として知られている遺伝子群について遺伝子発現解析を行った。その結果、数種類の遺伝子に脳部位特異的な発現の変化が認められ、これら遺伝子を自閉症関連ウイルス感染感受性遺伝子として同定した。今後、自閉症関連ウイルス感染感受性遺伝子のウイルス感染によるメチル化変化を詳細に検討し、さらに遺伝子発現異常の継続される期間を明確にし、それぞれの遺伝子の特性と組み合わせ自閉症発病への関与を考察することで、自閉症発症メカニズム解明、更には予防法および治療法の開発に利用する。本研究課題では、この相関性をエピジェネティクスの観点から解明することを目的とする。環境要因によりエピジェネティクス(特にメチル化)の変化する自閉症候補遺伝子を同定し、自閉症発症メカニズム解明、更には予防法および治療法の開発に利用する。具体的には自閉症リスクファクターである環境要因【ウイルス(poly(I:C))】に暴露した胎児脳のDNAのメチル化状態、およびメチル化酵素の発現の変化を解析し、環境要因によって胎児脳のメチル化異常がおこる時期を同定する。次に、メチル化異常が引き起こされる遺伝子、特に自閉症候補遺伝子について解析し、メチル化状態に異常の認められた候補遺伝子の発現を解析する。以上の結果から自閉症関連環境要因に高感受性の遺伝子を同定し、遺伝子の特性とを組み合わせ自閉症発症への関与を考察する。当該年度実施した研究の成果:実験動物はマウスを用い、環境要因としてウイルス感染を用いた。胎児を持つ母マウスにpoly(I:C)、もしくはネガティブコントロールとして生理的食塩水を腹腔内投与した。環境要因によってメチル化の変化が起こる時期が異なる可能性がある。そこでそれぞれの発達の段階に胎児の脳を採取し、発生期に重要なメチル化酵素の遺伝子発現を解析した。続いてメチル化酵素の発現異常が認められた時期の脳における自閉症候補遺伝子の発現を解析し、数種類の遺伝子の発現が異常であることを突き止めている。当初研究計画通りに実験・解析が進んでいる。また、その結果として、時期特異的にメチル化酵素の発現が異常であることを明らかにし、メチル化酵素の発現異常が認められた時期の脳において数種類の自閉症候補遺伝子の発現が異常であることを突き止めている。これらは目的を達成するのに重要な結果である。以上のことからおおむね順調に進展していると考える。引き続き続いてメチル化酵素の発現異常が認められた時期の脳における自閉症候補遺伝子の発現を解析する。その後、発現異常が認められた自閉症候補遺伝子のメチル化状態を解析する。続いて、同定された遺伝子のメチル化異常および発現異常は、生後どの時点まで認められかを検討する。以上の解析から、環境要因によるメチル化異常が起こる環境要因感受性遺伝子を同定し、またその異常の継続される期間を明確にし、遺伝子の特性と組み合わせ自閉症発病への関与を考察する。消耗品として以下の購入に使用する。動物購入、実験動物飼育費、メチル化解析関連試薬&キット、各種分子生物学的研究キット、生物学的解析用試薬、その他試薬類。加えて、国内外学会参加費、学会発表準備費、論文投稿費としても使用する計画である。
地球環境計画における土壌生態系機能の拡大とその管理システムの構築

本総合研究Bでは、自然・農耕地土壌生態系のもつ地球環境の回復・保全機能の許容限界を解明し、さらにはその機能拡大と将来あるべき管理システムを研究者ばかりでなく、広く社会に公表するとともに、その重要性に鑑み将来「土壌生態系機能の地球環境計画への寄与」を中心とする重点領域研究を立案することを目的とした。その活動の概要は以下の通りである。1.平成6年9月末第1回全体会議を開催し、地球環境問題における土壌生態系機能の役割を公表するため、研究分担者がそれぞれの課題を分担して執筆するとともに、平成7年1月の目処に公開シンポジウムを開催すること、平成7年度化学研究費補助金総合研究Bに再度「地球環境計画における土壌生態系機能の保全と修復」(代表、浅見輝男茨城大学農学部教授)を申請することを申し合わせた。2.公開シンポジウム「地球環境保全における土壌圈の役割」を日本学術会議土壌・肥料植物栄養研究連絡委員会主催、同自然保護研究連絡委員会、農業土木学研究連絡委員会共催の下に平成7年1月12日日本学術会議大会議室において70名以上の参加者を迎え開催した。話題提供者と講演課題は、1)土壌生態系機能の拡大をめざして(木村眞人)、2)土壌圏と大気圏(陽捷行)、3)土壌圏と水圏(三野徹)、4)土壌圏と都市(増島博)、5)21世紀の土壌圏(佐久間敏雄)である。3.平成7年3月、報告書「地球環境計画における土壌生態系機能の拡大とその管理システムの構築」(A4版、約200頁)を作成した。4.本報告書をもとに平成8年度文部省出版助成を申請し、啓蒙書を出版することにより研究成果を広く公表することを申し合わせた。
移動通信への多値振幅位相変調方式の適用に関する研究

本研究では,移動通信の情報伝送量を飛躍的にのばすために,主に多値振幅位相変調方式を移動通信に適用する場合に生じる様々の困難を克服する技術の検討を行った。移動に伴って発生する様々のフェージング環境において,確実な受信を可能とするため,搬送波同期を前提としない方式で,なおかつそれと遜色の無い誤り率特性を示す多シンボル遅延検波を核とした受信方式を検討した。前年度までに明らかとなっていた問題点,即ち伝送路の特性を統計的に推定して伝送路特性を補償する形の受信形態では,フェージングの速度が高くなると,どうしてもエラーフロアが生じてしまうことを改善するため,伝送路特性ではなくフェージングの速度を直接測定し,それを基に受信信号の自己相関を考慮した最尤系列推定方式を構築した。その受信特性は,相当速いフェージング通信路でもエラーフロアが発生しないという理想的なものである事を明らかにした。しかし,計算量的に受信機の負荷が相当大きい事が明らかとなり,次にこの点に関して検討した。尤度計算の高速算法を提案し,これを用いることにより計算量は観測ブロック長の3乗オーダから2乗オーダに収まり,更に,Mアルゴリズムの適用によって,パスの探索数も観測ブロック長の線形オーダに収まる事から,実用的な計算量に収まったと考えられる。次に,ターボ符号化の適用を検討し,ディジタル情報の伝送に関して実用的な誤り率を得るための検討を行った。ターボ復号に関して,受信信号の自己相関を考慮した多シンボル遅延検波の尤度をスライドさせながら適用する方式を提案した。これにより,各シンボルの尤度が均一化し,ブロックで用いる場合と比べ,約3dBの改善効果があることを明らかにした。これにより,非同期のシステムでありながら,ターボ符号特有の優れた誤り率特性を示す事を明らかにした。以上により,多値振幅位相変調方式を移動通信に適用しても,十分な誤り率特性が確保できることを明らかにした。移動通信において従来より格段に周波数利用効率の優れる多値伝送方式について検討した。本年度は,特に(I)フェージングを考慮した最尤系列推定を行う多シンボル遅延検波方式,及び(II)直接拡散符号分割多元接続方式(DS-CDMA)方式の多値化とその検波方式について検討した。(I)に関しては,フェージングを考慮した系列推定式においては,逆行列を計算する必要がありブロック長(N)が大きい場合には実現困難が伴うため,この高速算法の導出を行った。その結果,従来の算法ではNの3乗程度の計算量が必要な所を,この高速算法によると約Nの2乗程度で実現でき,大幅な高速化が可能となった。この結果を受けて,16値のスターQAMに対してフェージングによる自己相関を考慮した多シンボル遅延検波を適用し,N=10程度とすることが可能となり,相当速いフェージングが存在する環境下においても,現実的な誤り率においてエラーフロアが現れないことを確認した。(II)に関しては,巡回畳込み型マッチドフィルタを適用したDS-CDMA方式を提案している。本方式の基本概念は次の通りである。従来のDS-CDMA方式では受信側におけるマッチドフィルタ処理によって時間圧縮された三角パルス信号が発生し,この極性判定によって情報の検出を行っていたが,提案方式は,マッチドフィルタの極性だけでなくその出力位置にも情報を載せることによって,1信号区間で多数のビットを送る方式である。各ユーザに割り当てられた拡散符号に対して,送信情報に対応した巡回ビットシフトを施して伝送し,受信側では対応した巡回ビットシフトした拡散符号で復元したときにのみマッチドパルスが発生するので,情報の復元が可能となる。

また,1信号区間で従来より沢山の情報が伝送できるので,複数の信号区間で同じ情報を連送することが可能であり,これによって誤り率特性の改善も期待できる。この方式に対して計算機シミュレーションを行い,良好な誤り率特性が得られることを確認した。本年度は主に,以下の4点について検討を行った。1.フェージング補償多値の振幅位相を持つ変調信号を用いて移動体通信を行う場合,大きなフェージング変動を受け,しかもその変化は大変速いものになる。本項目では,RLSアルゴリズムを用いたチャンネル推定器により高速に補償する方式を検討し,ブラインド動作可能な(一度誤りが起こっても自動回復する)方式を構築した。2.相関を考慮したフェージング通信路における多シンボル遅延検波フェージング補償によっても回避できない高速のフェージングに対して,自己相関を考慮した多シンボル遅延検波を構築し,その誤り率特性を明らかにした。その結果,エラーフロアをかなり低い値に抑える事ができ,移動体通信に有効であることを示した。3.高速算法相関を考慮した多シンボル遅延検波は,その良好な符号誤り率特性の裏腹に,受信器における計算負荷が非常に大きいことが判明した。そこで,高速算法を考案した。従来法では,ブロック長の3乗に比例していた計算量を2乗にする事ができ,しかも昨年度検討していたMアルゴリズムと相まって,大幅の計算量削減を達成した。4.符号化の融合従来,多値振幅位相変調を用いる符号化変調方式では,同期検波が行われているが,符号化が必要な劣悪な条件下では,同期用信号の再生が困難となることから,非同期で復号化可能なシステムでなければ意味がないと考えられる。そこで,多シンボル遅延検波を核とした符号化変調方式の構築を行った。本年度は主に,以下の3点について検討を行った。1.フェージングによる受信信号の自己相関を考慮した多シンボル遅延検波フェージング変動が速い場合,チャンネル推定器を用いた方式では,その追随性に問題があり,どうしてもエラーフロアが生じてしまう。そこで,フェージングのドップラ周波数を直接測定し,それから受信信号の自己相関を推定し,自己相関を利用した多シンボル遅延検波を構成した。その結果,相当速いフェージング環境下でもエラーフロアが殆ど発生しない受信方式を構築できた。2.高速算法相関を考慮した多シンボル遅延検波は,その良好な符号誤り率特性の裏腹に,受信器における計算負荷が非常に大きいことが判明した。3.ターボ符号化・多シンボル遅延検波方式従来,多値振幅位相変調を用いる符号化変調方式では,同期検波が行われているが,符号化が必要な劣悪な条件下では,同期用信号の再生が困難となることから,非同期で復号化可能なシステムでなければ意味がないと考えられる。そこで,多シンボル遅延検波を核としたターボ符号化変調方式の構築を行った。その結果,同期検波を仮定することなく,ターボ符号特有の優れた符号誤り率特性を示すことを明らかにした。
酸化ストレス低減化食生活の提案

体内の抗酸化物質の代表であるビタミンC(AsA)は比較的容易に食品から摂取することができる。この体内濃度を高めることは体内酸化が原因の一つとなるような疾患類の発症を抑制できると期待されるが、ビタミンCの体内動態に関する知見は少ない。本研究は特に体内酸化を起こしやすい状態でのビタミンCの体内動態を明らかにすることを目的とした。糖尿病をストレプトゾトシン投与によりラットに発症させたところ、組織中のビタミンC濃度は正常動物より低かったが、血漿TBA値は正常動物よりも高い傾向にあった。また、生体異物となる物質は体内で活性酸素生成を促進することが知られている。そこで、生体異物のメチルコラントレンとビタミンCを同時に培地に添加してHepG2細胞を培養し、ビタミンCの細胞内量を測定した。その結果、培地にメチルコラントレンを添加した場合の方が、細胞内ビタミンC濃度は高い傾向にあった。細胞内が酸化状態にあるとビタミンCの取り込みが促進されるものと推測される。純粋な酸素にラットを被爆させ、経時的に静脈より採血して、血漿中のAsA濃度を測定し、酸素処理を行わなかったラット(対照群)の場合と比較した。さらに酸素処理ラットの臓器中のAsA量、8-OHdG量、過酸化脂質量を測定した。酸素被爆直後に酸化型AsAの血漿中濃度は上昇し、その後はほぼ一定の傾向が見られた。一方、還元型AsAは顕著な変動は見られなかった。酸素処理群の肺の還元型AsA量は対照群よりも低い傾向にあったが、酸化型は高い傾向にあった。肺の8-OHdG量では酸素処理群と対照群との間に有意な差はなかった。肺の過酸化脂質量を比べると、酸素処理群の方が高い傾向が認められた。体内の抗酸化物質の代表であるビタミンCは比較的容易に食品から摂取することができる。この体内濃度を高めることは体内酸化が原因の一つとなるような疾患類の発症を抑制すると期待されるが、ビタミンCの体内動態に関する知見は少ない。本研究は特に体内が酸化を起こしやすい状態でのビタミンCの体内動態を明らかにすることを目的として行っている。本年度ではまずストレプトゾトシン投与によりラットに糖尿病を発症させ、体内を酸化されやすい状態にし、ラット組織中のビタミンC濃度、その尿中排泄量を測定して、体内ビタミンCの状態を調べた。併せて、体内の酸化状態の指標となる血漿TBA値も測定して体内の酸化状態も調べた。結果、血漿TBA値は正常動物よりも糖尿病動物の方が高かった。一方、組織中のビタミンC濃度は両群の間に顕著な差は見られなかった。以上より糖尿病動物の体内酸化度は正常動物よりも高い傾向にあったことが認められた。また、培養細胞にヒト肝臓ガン由来のHepG2を選び、この細胞のビタミンCの取り込みを調べた。生体異物として知られている物質は体内活性酸素の生成を促進し、体内を酸化状態にすることが知られている。そこで、培養細胞の培地に、代表的な生体異物であるメチルコラントレンを添加した場合と無添加の場合での細胞のビタミンCの取り込みを調べ、比較した。添加ビタミンC濃度が等しい場合は、メチルコラントレンを添加した方がビタミンCの細胞内濃度は高かった。細胞内が酸化状態にあるとビタミンCの取り込みが促進されるものと推測された。本年度は、健康な実験幼少動物に対して強い酸化ストレスを負荷し、抗酸化ビタミンであるビタミンC(AsA)の代謝・動態を中心に調べ、その体内有効性について評価した。

純粋な酸素を満たしたケージ中に実験用小動物ラットを120分間いれ、経時的に静脈より採血して、血漿中のAsA濃度を測定し、酸素処理を行わなかったラット(対照群)の場合と比較した。さらに酸素処理の翌日にラットを屠殺し、臓器中のAsA量、8-OHdG量、過酸化脂質量を測定した。酸素被爆直後に酸化型AsAの血漿中濃度は上昇し、その後はほぼ一定の傾向が見られた。一方、還元型AsAは顕著な変動は見られなかった。酸素処理群の肺の還元型AsA量は対照群よりも低い傾向にあったが、酸化型は高い傾向にあった。肝臓においても肺と同様な傾向が見られた。肺の8-OHdG量では酸素処理群と対照群との間に有意な差はなかった。肺および肝臓の過酸化脂質量を比べると、いずれの臓器も酸素処理群の方が高い傾向が認められた。さらに、体内でAsAを合成できないODSラットに対し1日3時間の酸素処理を10日間行った。ODSラットには1日あたり5mgのAsAを投与した。その結果、血漿中の還元型AsA濃度および肺の還元型AsA量は酸素処理を行ったラットの方が低い傾向が見られた。肺の過酸化脂質量は酸素処理ラットが高い傾向にあり、血漿過酸化脂質量も同様な傾向が見られた。以上の結果、酸素処理によりラットは酸化を受けたものと考えられる。酸素処理初期に血漿中酸化型AsA濃度の上昇傾向が見られたのは、AsAが酸化に対し体内を防御するように働いたためと推測される。AsAは体内の有効な抗酸化物質として作用すると言える。
切断断端部の筋電信号特性と筋電電動義手使用者の運動・生理学的研究

筋電義手ハンドのコントロールに最も適した筋の箇所を選定することとその筋電位特性を解明することを目的に実験を行った。その結果、最大筋電位の採取位置は、ハンドを閉じるための尺側手根屈筋では前腕部最大周径位置より近位27mm位部であり、ハンドを開くための橈側手根伸筋では前腕部最大周径位置より54mm遠位部となった。また肘関節屈曲角度の増加により筋電位の発生も増加することが分かり筋電義手トレーニングの筋電電極位置の特定に至った。また、筋電信号をより多く発生させるためには、手関節運動に伴い指の屈伸運動を実施することが効果的であることがわかった。平成23年度計画は、表面筋電図計の製作と予備実験、を行い、平成24年度は計画は、健常者の筋電位データの集積分析、筋電義手使用者の筋電位データの集積分析を計画し、その研究成果のまとめと課題の抽出を行った。表面筋電図計の製作と予備実験は、乾式8電極筋電位採取装置を作成した。その内容は、筋電電極をOttobock社製の乾式電極8個を使用し、Renesas technologycorporationマイクロプロセッサ、RS-232C(D-Sub9)出力インターフェースを搭載した筋電位処理装置を作成、さらに筋電位データをPCで処理して予備実験を行った。健常者および切断者を対象とした筋電位データ分析では、健常者のべ52名(男性25名、女性27名)、上肢切断者2名を対象とした。平成23年度は筋電義手ハンドのコントロールに最も適した筋の箇所を選定することとその筋電位特性を解明することを目的に実験を行い、平成24年度は、肘関節の角度の違いによる筋電位特性を解明することを目的に実験を行った。具体的には、手関節屈筋群では尺側手根屈筋、手関節伸筋群では橈側手根伸筋が最も適した筋であり、それぞれの筋上に電極を5つ設置して実験を行った。結果、尺側手根屈筋では、尺側手根屈筋の最大筋電位の採取位置は、前腕部最大周径位置より、27mm位部であり、橈側手根伸筋では、前腕部最大周径位置より、54mm遠位部となった。また、切断断端を収納するソケット作成においても問題ない箇所であることがわかった。これは、上肢切断者の筋電義手トレーニングにおいて、効果的かつ効率的なリハビリテーションを行う上での貴重な指標となりえることが期待できる。さらに模擬義手による実験を行い更に臨床応用へ繋げる必要性が高まった。平成23年度計画として、表面筋電図計の製作と予備実験、健常者の筋電位データの集積分析、臨床応用研究の準備として筋電義手使用者の選定を計画していた。その内容は、筋電電極をOttobock社製の乾式電極8個を使用し、電源を9V、Renesas technology corporationマイクロプロセッサ、アナログ入力ポート8、RS-232C(D-Sub9)出力インターフェースを搭載した筋電位処理装置を作成、さらに筋電位データをPCで処理して予備実験を行い表面筋電図計を完成した。健常者を対象とした筋電位データ分析では、健常者27名(男性6名、女性21名)を対象とした。結果、手関節屈筋群では尺側手根屈筋、手関節伸筋群では橈側手根伸筋が最も適した筋であり、それぞれの筋上に電極を5つ設置して実験を行った。尺側手根屈筋では、尺側手根屈筋の最大筋電位の採取位置は、前腕部最大周径位置より、27mm位部であり、橈側手根伸筋では、前腕部最大周径位置より、54mm遠位部となり、筋電義手トレーニングの筋電電極位置の特定に至った。健常者の筋電位データの集積分析臨床応用研究の準備として筋電義手使用者の選定は、研究計画に挙げているように筋電義手のトレーニングに携わる作業療法士の協力を得て、過去に筋電義手訓練を受けた48名の前腕筋電義手使用者のリストから選定中である。

平成23年度計画として、表面筋電図計の製作と予備実験、健常者の筋電位データの集積分析、臨床応用研究の準備として筋電義手使用者の選定を計画していた。表面筋電図計の製作と予備実験では、、乾式8電極筋電位採取装置を作成することができ、健常者を対象とした予備実験を行うことができた。健常者の筋電位データの集積分析では、健常者27名を対象として筋電義手操作における対象筋群の特性を知ることができておりさらなる分析と、上肢切断者を対象とした臨床実験の準備を進めている。今後、上肢切断者を対象とした実験を行うがその機材である仮義手等の物品が揃っていない点はあるが、すでに関係者に相談済みであり、おおむね順調と思われる。平成23年度計画であった表面筋電図計の製作と共に健常者データの集積分析を実施することがおおむね完了することができたので、今後は健常者を対象とした筋電義手操作時の目と手の協調性や運動特性を眼球探索運動装置や3次元動作解析装置を用いて行う予定である。また、それらの基礎的データを基に上肢切断者の実験対象者の選定を行い、筋電義手使用者における表面筋電位の測定、筋電義手使用者における「目と手の協調性」と「運動特性」の研究、さらに関連学会等における報告を行う予定である。健常者の模擬筋電義手や上肢切断者の筋電義手を対象とした実験準備として、計測機材や環境調整など細かな準備が必要となるが、研究協力者とともに熟考して、計画的な準備と順調な運営を心掛けて研究を進めていきたい。主に研究機材の購入や協力者への謝金が経費として運用されると思われる。また、学会報告やそれに付随する情報収集の必要性も考えられる。研究機材では、国内で販売されていない上肢機能検査BBT(BOX AND BLOCKS TEST),筋電義手操作評価SHAP(SOUTHAMPTON HAND ASSESSMENT PROCEDURE)などを購入する予定であるが、適時購入経過を自ら査定して効率的な経費使用を行いたい。また、国内学科では、日本作業療法学会、日本義肢装具学会、国外では、国際義肢装具学会が予定されているので、そこにおける旅費や発表準備に経費を使用する予定である。また、論文掲載費用についても使用する予定である。
東アジアとその周辺地域における伝統的地理思考の近代地理学の導入による変容過程

研究成果は、以下の5項目に集約できる。(1)東アジアの伝統的地理学は、今も各地に足跡を残している。とりわけ風水思想は、中国、韓国や、日本の沖縄で、土地占いの方法として、現在も日常生活の中で意味をもっている。(2)近代地理学の導入は、東アジアとその周辺地域では、年代差があるが、ヨーロッパ地理学の受容によって、世界観の拡大がもたらされた。(3)植民地となった諸地域の地理学は、宗主国の地理学の影響を受けながら、地理学の近代化をはかった。ベトナム、マレーシア、韓国について事例的な検討を試みた。(4)近代における東アジアは、ヨーロッパ地理学の方法論による研究対象であった。例えば、ムギ作農業はヨーロッパ地理学にとっては、関心があったが、稲作については、本格的な研究がされることはなかった。そのような偏りの反作用として、アジアにおける稲作観が熱帯地理学の新しい局面を切り開いた。(5)現代の東アジアとその周辺諸国の地理学は、欧米と類似した体系のもとで、研究活動がなされているが国家計画に参画する割合は、国によって異なる。今年度は原則全員参加の4回の研究会を開き、下記3冊のニューズレターを刊行した。第4回については印刷中。(1)NO.1ベトナム地理学の現状明治天皇をめぐる世界地理認識(2)NO.2地図史における「廻り検地」の意義とその評価世界地図を前提とする日本像(3)NO.3東アジアをめぐる諸問題第4回は中国の地理学研究者を招いて「中国近代地理学の成立と伝統的地理思考」で開催した。呉伝鈞「中国地理学発展略史」周振鶴「明末中国地理学の近代化の二つの側面」唐曉峰「アメリカの地理学者CRESSYと中国」中国からお招きした3人の研究者の報告は、今回の科研のテーマに即したもので大変有意義であった。また日本の近代の測量術が中国にもたらされたという日本側の報告は中国からの研究者に強い印象を与えた。今年度は全体的な研究会を3回開催し、全体の研究会ではイギリスにおける地理写真の意味、マレーシアにおけるアカデミック地理学とポストコロニアルな状況、マラッカ王国の地誌的記述、琉球における風水習俗について討議した。その詳細な内容と分担者の海外における研究の報告をニューズレター(No.5「19世紀末のイギリスにおける海外への関心と写真」「マレーシアのアカデミック地理学-そのポストコロニアルな状況(?)-」No.6「マラッカ王国の地誌的記述をめぐって」「琉球における石敢當-首里城下町を事例として-」に刊行済み、No.7は印刷中)に掲載した。ニューズレターは各関係者に配布ないし配布予定である。国際会議では韓国の研究者を招き、韓国における地理学の近代化について討議する機会をもった。わが国と韓国は隣国関係にあるにもかかわらず地理学の近代化に時代差があることを確認した。また、分担者はインド・フィリピン・中国・韓国に海外出張し資料収集を行った。今年度の主要な成果はアジアの伝統的な地理学的思考にあるコスモロジカルな風水思想が、ヨーロッパの近代地理学の導入によって地域へのまなざしが分析的となったことであった。*H18年度研究会1.No,8「近代における民俗文化の発見-男鹿のナマハゲ」「ニュージーランドにおける高等学校社会科学-カリキュラムにおける日本に関する項目内容」2.第3回国際シンポジウム「東南アジアにおける地理学の近代化」3.第4回国際シンポジウム「東アジアとその周辺地域における地理学の将来像」今年度は、上記3回(そのうち2回は国際シンポジウム)の研究会をもった。第1回は、近代において民俗文化が「発見」される経緯についての報告と、ニュージーランドから来日中の地理学研究者から、ニュージーランドの地理教育の事情についての報告とをもとに討議した。前者は、日常的に継がれてきた文化が、学問という体系の中に組み込まれていくことによって、特異な近代化の枠組みの中に取り込まれることが指摘された。後者は、国の指定したカリキュラムにとらわれない地理教育の評価について議論した。第2回は、ベトナム、ラオス、マレーシアから招聘した地理学の研究者と日本の研究者が、東南アジアの大学での地理学の研究事情について報告した。第3回は、科学研究費による3年間の研究を総括するために、中国、韓国、タイの研究者を招聘し、アジアにおける地理学の役割について意見を交換した。

中国においては、国家計画と地理学の関係が密接であることが報告された。韓国では、経済成長とともに地理学の研究対象に変化がみられたこと、またコミュニティーの再生の必要が提起された。タイにおいては、地理学研究者が近年増加しつつあり、研究環境が充実しつつあることが報告された。また、東アジアとその周辺地域における伝統的地理学が近代化の中で人々に果たす役割についても目を注ぐことの意味が論じられた。このように、東アジアとその周辺の国々おける地理学のおかれている位置は異なるが、今後、地理学研究者が交流して、東アジアの地理学の問題に取りくむことの必要性が確認された。
電磁超音波共鳴法によるニッケル基超合金の非破壊余寿命評価法の確立

本研究は,ニッケル基超合金の応力下でのクリープ破壊の非破壊検査手法の確立を目的として,その評価法の検討と,クリープ強化に関連するラフト化機構の解明を行ったものである.本合金は,高温・低応力の環境でクリープさせると,その内部組織が立方状組織からラフト組織(応力軸方向に垂直な板状組織)に変化し,あるとき突然そのラフト組織は崩壊して,急速にクリープ変形が進行する.ここで解決すべき問題が二つある.一つは非破壊余寿命の直接的な評価であり,もう一つはラフト形成および崩壊のメカニズムを解明することである.弾性的な観点からは,立方状組織は巨視的にみても立方対称性をもつが,ラフト組織の場合は正方対称性を有し,ラフト組織が崩壊したときは,弱い正方対称性を示すと考えられる.そこで,この弾性的性質の変化(弾性異方性)を超音波共鳴法を用いて測定した.その結果,ラフト組織の場合は,正方晶の弾性異方性が出現することが明らかとなった.しかし,その弾性異方性は室温では小さく,ヤング率の場合E_<100>/E_<001>=1.003程度であったが,高温ではその異方性は逆転して大きくなり約E_<001>/E_<100>=1.02程度になることが明らかとなった.この結果は,マイクロメカニクスモデルによっても定性的に示すことができた.ラフト組織の崩壊直前および直後の弾性異方性については,試料は現在作製段階にあり,今後その変化に興味が持たれる.一方,ラフト化機構の弾塑性論的考察も行ったところ,ラフト化は弾性論のみの観点からは説明できないことを示すことができた.つまり,クリープ初期において導入される界面転位が,格子ミスフィットを異方的に緩和し,それによって方向性のある粗大化,つまりラフティング,が起こることが明らかとなった.このことより,ラフト形成には,γおよびγ'の格子定数の差が非常に重要な因子であることが明らかとなった.現在このメカニズムを基にラフト崩壊の機構を検討している.ガスタービンやジェットエンジンで使用されているニッケル基単結晶超合金の非破壊余寿命評価法を確立するために、高温1100°Cで137MPaの引張応力下でのクリープ処理にともなう組織変化に対応する弾性定数および超音波減衰率の変化を調べることが本研究の目的である。ニッケル基単結晶超合金はγ不規則相およびγ規則相からなり、クリープ処理を施すと、これらの組織形態は立方状組織→ラフト組織→ラフト崩壊組織と変化する。現在のところ4時間クリープ処理を施した試料において走査型電子顕微鏡観察を行ったのち、弾性定数の精密測定を行った。これまでにも報告されているように、本実験での低応力・高温熱処理の条件では、引張応力に垂直な方位にラフト(板状化)組織が形成されていた。そのようなラフト組織を有する単結晶は巨視的には正方晶(板に垂直な方位をc軸とする)の対称性を有する。正方晶の独立な弾性定数テンソルは6個存在する。そこで、直方体共振法(共振スペクトルの計測および弾性定数の逆計算)と電磁超音波共鳴法(モード選択的振動励起)を用いて、整合ラフト組織を有する弾性定数を試料一つで同時に決定した。ラフト組織は、巨視的には正方晶であっても、弾性定数の異方性についてはほぼ立方晶となることが明らかとなった。このことは、音速の異方性を利用したクリープの組織評価は難しいことを意味している。また、各単相の弾性定数の測定も行い、マイクロメカニクス計算によりラフト組織の弾性定数を評価したところ、実験によって得られた弾性定数よりも数%程度小さいことが明らかとなった。これは、整合的な格子歪みによる3次の弾性定数の影響を考慮しなければならないことを示唆している。クリープが進展しラフト組織が崩壊する段階では整合歪みは小さくなることが予想されるので、音速の絶対値変化にはまだ非破壊評価の可能性がある。来年度はクリープ時間変化を詳細に調べるとともに、内部摩擦(超音波減衰率)の測定にも着目していく予定である。本研究は,ニッケル基超合金の応力下でのクリープ破壊の非破壊検査手法の確立を目的として,その評価法の検討と,クリープ強化に関連するラフト化機構の解明を行ったものである.本合金は,高温・低応力の環境でクリープさせると,その内部組織が立方状組織からラフト組織(応力軸方向に垂直な板状組織)に変化し,あるとき突然そのラフト組織は崩壊して,急速にクリープ変形が進行する.ここで解決すべき問題が二つある.一つは非破壊余寿命の直接的な評価であり,もう一つはラフト形成および崩壊のメカニズムを解明することである.弾性的な観点からは,立方状組織は巨視的にみても立方対称性をもつが,ラフト組織の場合は正方対称性を有し,ラフト組織が崩壊したときは,弱い正方対称性を示すと考えられる.そこで,この弾性的性質の変化(弾性異方性)を超音波共鳴法を用いて測定した.その結果,ラフト組織の場合は,正方晶の弾性異方性が出現することが明らかとなった.しかし,その弾性異方性は室温では小さく,ヤング率の場合E_<100>/E_<001>=1.003程度であったが,高温ではその異方性は逆転して大きくなり約E_<001>/E_<100>=1.02程度になることが明らかとなった.

この結果は,マイクロメカニクスモデルによっても定性的に示すことができた.ラフト組織の崩壊直前および直後の弾性異方性については,試料は現在作製段階にあり,今後その変化に興味が持たれる.一方,ラフト化機構の弾塑性論的考察も行ったところ,ラフト化は弾性論のみの観点からは説明できないことを示すことができた.つまり,クリープ初期において導入される界面転位が,格子ミスフィットを異方的に緩和し,それによって方向性のある粗大化,つまりラフティング,が起こることが明らかとなった.このことより,ラフト形成には,γおよびγ'の格子定数の差が非常に重要な因子であることが明らかとなった.現在このメカニズムを基にラフト崩壊の機構を検討している.
大学発ベンチャー企業によるオーファンドラッグ市場の創出可能性に関する研究

本研究により,世界市場を対象とした製薬企業と,国内市場を対象とした製薬企業との二極化はますます加速し,その結果,数十億規模の医薬品市場が新たに創出されることを明らかにした.さらに,大学発知的成果を活かすことができ,かつ,大学発ベンチャー企業と製薬企業(特に世界市場型)との共存可能性も予想される新規市場として,当該分野の存在を明らかにした上で,市場発展に対する課題についても考察した.さらに,「国内外に対する日本発オーファン・ドラッグ情報ポータルの構築」および「オーファン・ドラッグ分野に興味を持つ研究者ネットワークの構築」「海外機関との積極的な研究連携および情報共有」についてもそれぞれ実施し,オーファン・ドラッグ治療研究の効果的な推進のための今までにない国内外を巻き込んだネットワークを構築した.本研究により,世界市場を対象とした製薬企業と,国内市場を対象とした製薬企業との二極化はますます加速し,その結果,数十億規模の医薬品市場が新たに創出されることを明らかにした.さらに,大学発知的成果を活かすことができ,かつ,大学発ベンチャー企業と製薬企業(特に世界市場型)との共存可能性も予想される新規市場として,当該分野の存在を明らかにした上で,市場発展に対する課題についても考察した.さらに,「国内外に対する日本発オーファン・ドラッグ情報ポータルの構築」および「オーファン・ドラッグ分野に興味を持つ研究者ネットワークの構築」「海外機関との積極的な研究連携および情報共有」についてもそれぞれ実施し,オーファン・ドラッグ治療研究の効果的な推進のための今までにない国内外を巻き込んだネットワークを構築した.本研究の目的は、大学発ベンチャー企業による希少疾病用医薬品(オーファンドラッグ)の新規市場創出可能性について、薬事法制度改正及び医薬品業界再編の視点を踏まえて検証し、大学発ベンチャー企業の更なる活性化に関する政策提言を担当府省に対し行うことである。初年度である18年度は、「1.薬事法改正及び医薬品市場再編による市場変化」を研究課題とし、平成14年7月31日に改正法が公布された薬事法改正の再検討をおこなった。また、医薬品市場も、外資系企業の参入や後発医薬品産業の台頭による競争の激化、並びに競争優位性を高めることを目的として、他社とのアライアンス強化や、資本コストの選択・集中が進んでいる。それらの医薬品市場再編の流れについて、データを整理分析した。また、大学発ベンチャー企業の位置づけを再確認するため、大学発知的成果を用いた社会貢献のあり方について検討した。その結果、日本の大学発知的成果は、1)市場経済型、2)地域振興型、3)公益利用型、の3つにわけられることが明らかとなった。大学発ベンチャー企業は、1)を主目的として設立されているが、研究分野によっては、他の項目においても存在価値があると判断した。これらの成果は、平成19年度に国際学会(Oxford Conference on Innovation and technology Transfer for Global Health)およびファイザーヘルスケアリサーチフォーラムにて発表を実施した。また、北欧地域・米国中西部地域におけるオーファンドラッグ市場の現状調査を実施した。これらの知見の一部は平成18年度に開催されたNew Asian Dynamics conferenceにて発表した。本研究の目的は、大学発ベンチャー企業による希少疾病用医薬品(オーファンドラッグ)の新規市場創出可能性について、薬事法制度改正及び医薬品業界再編の視点を踏まえて検証し、大学発ベンチャー企業の更なる活性化に関する政策提言を担当府省に対し行うことである。18年度から19年度にかけて、大学発ベンチャー企業の位置づけを再確認するため、大学発知的成果を用いた社会貢献のあり方について検討した。その結果、日本の大学発知的成果は、1)市場経済型、2)地域振興型、3)公共財型、の3つにわけられることが明らかとなった。また、2年目である19年度は、現在登録されている希少性疾患の詳細な分析に加え、希少性疾病分野がマーケットとして日本に根付くかについての検討、および大学発ベンチャーが当該分野に及ぼす影響について考察した。さらに、NPO(知的財産研究推進機構)のプロジェクトメンバーや若手研究者と共に、当該分野の事業化を目指した研究会を開始した。同時に、社会実装に向けた準備のため、府省関係者との意見交換も開始した。本研究期間にて、大学発ベンチャー企業の位置づけを再確認するため、大学発知的成果を用いた社会貢献のあり方について検討した。また、世界市場を対象とした製薬企業と、国内市場を対象とした製薬企業との二極化はますます加速し、その結果、数十億規模の医薬品市場が新たに創出されることを明らかにした。さらに、大学発知的成果を活かすことができ、かつ、大学発ベンチャー企業と製薬企業(特に世界市場型)との共存可能性も予想される新規市場として、当該分野の存在を明らかにした上で、市場発展に対する課題についても考察した。

さらに、「国内外に対する日本発OD情報ポータルの構築」および「OD分野に興味を持つ研究者ネットワークの構築」「海外機関との積極的な研究連携および情報共有」についてもそれぞれ実施し、OD治療研究の効果的な推進のための今までにない国内外を巻き込んだネットワークを構築した。本研究期間中に、当該分野における世界レベルのネットワークを構築し、NIH、Orphanet(フランス)、NORDをはじめとした、世界有数の識者らと、連携に関する様々な対話を開始することができた。また、海外からも、本活動の重要性を認められることができた。本研究の中で、研究成果創出レベルから脱し、社会実装レベルにおける議論へと移行しつつある本分野について、多くの課題もまた浮き彫りとなった。特に、当該市場に必要な人財とその創出(異動)に関する課題や、市場につなげる(創薬上市に至る)まで、またそれにとどまらず患者の手元に届くまでに必要な国からの(特に金銭的支援以外の)助成の在り方については、海外ではOD先進国で議論が始まっているものの、日本ではほとんどなされていない。OD薬を創り上げる人財に対する助成についても、米国・欧州と比べると、日本では金銭的助成事業は積極的に実施されているが、アメリカで実施されているような「アカデミア研究に対する人的支援事業」や、欧州で実施されている「国際的共同研究事業」といった、基礎研究枠を超えたスタイルの事業に
サンゴ骨格を用いた西太平洋の過去500年間の気候復元

インドネシア産のサンゴ骨格を用いて、過去の西太平洋暖水塊の変動システムを解明することを目標に、研究計画に従って、前年度に引き続き、インドネシアから採取されたサンゴ骨格を用いて以下の項目を行った。1.前年度までに、西太平洋暖水塊の中心部であるインドネシアのサンゴコアをオーストラリア国立大学の安定同位体比質量分析計を用いてサンゴ骨格の酸素・炭素同位体比を測定し、微量元素分析計(TIMS ; Thermal Ionization Mass Spectrometry)を用いてストロンチウム、カルシウム濃度を測定した。2.西太平洋暖水塊の境界に位置するニューカレドニアのサンゴコアについても上記と同様の測定を行った。3.さらに、それらの結果を現場の気象データ、衛星データと比較検討した。4.これらの結果をサンゴ礁学会などで発表し、他のサンゴ骨格の研究者と議論した。それらの成果を、Geochimica et Cosmochimica Actaなどの欧文紙に発表した。以上の計画の遂行により、以下のことが明らかになった。1.サンゴ骨格を用いて過去の気候を復元するという研究は近年、盛んになってきたが、インド・太平洋地域で主に用いられてきたのはPoritesというサンゴ種であった。しかし、これらは成長速度や骨格機構に欠点も見られることから、新たなサンゴ種を用いた検討がなされてきた。今回、インドネシア産のDiploastrea属を用いて気候復元のツールとしての可能性を試み、この属がエルニーニョ現象などの気候復元に有用であることを示した。2.西太平洋暖水塊の中心部であるインドネシアと境界部であるニューカレドニアというそれぞれ気象条件も地理的状況も大幅に異なる2地点から得られたサンゴ骨格に、エルニーニョ現象に伴う大気、海洋表層の水温、降水量、蒸発量の変動が明瞭に記録されていることが明らかになった。3.今後、暖水塊地域で、化石が多産し続成作用にも強いDiploastrea属を用いることによって、Holoceneにおけるエルニーニョ現象を高解像度で復元できる可能牲が示唆された。
重い電子系化合物に対する第一原理計算手法の開発と応用

密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理バンド計算は様々な結晶の電子状態の解析に広く利用されているが、実際の計算で導入される局所密度近似は遷移金属など磁性元素を含む結晶の電子状態をうまく記述できず、電子相関の問題として広く認識されている。これまでの研究から、この問題は動的平均場理論(DMFT)によってある程度うまく処理されることが明らかとなり、海外を中心にDFT+DMFTのコード開発が進んでいる。ここでは、ランタノイドやアクチノイドを含む重い電子系にも対応したDFT+DMFTの汎用コードを開発し、山積する歴史的未解決問題に新たな突破口を拓くとともに、次世代における新物質探索の糸口を得る。
トランスジェニックマウス法による完全ヒト型生物学的製剤の薬理動態解析法の確立

トランスジェニック法により作成されたヒトIgG製剤と血清中に存在するIgGを区別してdetectするために以下の方法を開発した。一般的なELISAプレートでは、血清中のIgGの非特異的な接着を抑えることができなかった。すなわち、血清IgGの非特異的接着によりヒト抗TNF製剤だけをdetectすることができなかった。そこで、特殊なコー-ティング(住友化学)を施したavidinプレートを用いた。avidinがプレートに固相化されており、そこにblockingのための特殊コーティングを施したプレートである。TNFをbiotin化してavidin-biotin結合でプレートに固相化した。これにより、ヒト血清で希釈したヒト抗TNF製剤の定量がほぼ既知の濃度で測定できたことから血清IgGの非特異的な接着はほぼblockできていると考えられる。現在、トランスジェニック法により作成された抗TNF製剤の投与を受けた患者の血清を集め、臨床効果、内視鏡的効果との比較検討を実施中である。今後の検討課題であるが、この薬剤に対する抗体(抗薬物抗体)の測定法を開発し、薬物血中濃度と抗薬物抗体の存在(濃度)との関連を明らかにしていく予定である。薬物濃度の測定系はほぼ確立できた。今年の研究計画は、薬物濃度の測定系の確立であったのでほぼ順調に計画は進行している。今後の予定は先に記載した。今年は、抗薬物抗体濃度の測定系を確立して、薬剤濃度と抗薬物抗体濃度、臨床症状、内視鏡所見、臨床検査値との相関について検討する。
免疫調節因子の遺伝子多型による自己免疫疾患の予後検査診断法の開発

[目的]ヒトの自己免疫疾患の病態規定因子と考えられる免疫調節因子、特にサイトカインの機能的な遺伝子多型と病態との関係を明らかにし、自己免疫疾患全般に共通する重症度や難治度を予測するための予後検査診断法を開発することを研究目的とした。[方法および結果]疾患対象には、自己免疫性甲状腺疾患を選択した。免疫応答を調整するTh1系及びTh2系サイトカインのサイトカイン産生量を規定する遺伝子多型(一塩基多型SNP)を解析し、橋本病の重症度やバセドウ病の難治度と比較して、臨床的意義の有無について調べた。Th1系サイトカインとして、インターフェロンγ(IFN-γ)遺伝子+874A/T SNP(TアリルでIFN-γ産生量が多い)、インターロイキン2(IL-2)遺伝子-330T/G SNP(GG genotypeでIL-2産生量が多い)を調べ、Th2系サイトカインとして、IL-10遺伝子-1082A/G SNP(GアリルでIL-10産生量が多い)を解析した。その結果、IFN-γ遺伝子+874A/T SNPは、Tアレル頻度が、橋本病重症群で軽症群に比し有意に高かった。このTアレルの頻度の差は、抗サイログロブリン抗体(TgAb)陰性の橋本病においてより著明であったが、TgAb陽性橋本病では有意差は認められなかった。バセドウ病では差はなかった。IL-2遺伝子-330T/GSNPは、橋本病の重症群やバセドウ病の寛解群でGアリルが多い傾向が認められた。IL-10遺伝子-1082A/G SNPは、橋本病・バセドウ病の重症度や難治度では差がなかったが、橋本病ではGアリルが少なく、バセドウ病ではGアリルが多い傾向が認められた。[結論]自己免疫疾患の病態規定因子として免疫応答を調節するサイトカインの遺伝子多型を調べることにより、自己免疫疾患の予後を予測できる可能性が示された。【目的】橋本病には、甲状腺組織破壊が強くて甲状腺機能低下症を発症するもの(重症群)としないもの(軽症群)があり、バセドウ病には、抗甲状腺剤により寛解導入するもの(寛解群)としないもの(難治群)がある。以前、我々はCD8細胞傷害性T細胞のCD25陽性比率(CD8細胞の活性化率)が橋本病の重症群において高値を示すことを明らかにしたが、今回、CD8細胞の活性化を規定するIFN-γに注目し、その産生量が異なるIFN-γ遺伝子+874A/T一塩基多型(SNP)と橋本病の重症度との関連を調べた。【方法】ARMS-PCR法を用いて、病態分類した橋本病患者、バセドウ病患者、および健常人のSNPタイピングを行った。【結果】IFN-γ遺伝子+874A/TSNPは、Tアレル頻度が、橋本病重症群で軽症群に比し有意に高かった。バセドウ病では、差はなかった。【考察】IFN-γ遺伝子+874A/TSNPと橋本病の重症度との関連が示唆された。

このSNPがTアレルのとき、IFN-γの産生量が多くなることが報告されている。従って、今回の結果は、橋本病重症群ではIFN-γ産生量が多いことが推測され、CD8細胞傷害性T細胞の活性化率が高いという以前の報告とも一致する。今回、IFN-γ遺伝子+874A/T SNPが橋本病の重症度の予後予測に応用できる可能性を明らかにした。代表的臓器特異的自己免疫疾患である自己免疫性甲状腺疾患には、免疫学的機序による甲状腺組織破壊により甲状腺機能低下症を発症する橋本病と、甲状腺のTSH受容体に対する自己抗体が出現することにより甲状腺機能亢進症を発症するバセドウ病が存在する。しかし、甲状腺自己抗体陽性の潜在性の橋本病が一般人口の10人に1人いるにもかかわらず、実際に甲状腺機能低下症を発症する橋本病は約1割にすぎず、またバセドウ病も抗甲状腺剤治療で約3分の1しか寛解導入できない。しかし予後予測ができないため、延々と経過観察や治療を継続している。そこで効率の良い医療が実施できるよう、免疫応答の強弱を規定するサイトカインの遺伝子多型に着目し、確実な予後予測検査診断法の開発を試みた。細胞性免疫を誘導するTh1系と体液性免疫を誘導するTh2系のサイトカインに着目して両者の産生量に影響のある遺伝子多型を解析し、代表的自己免疫疾患である橋本病及びバセドウ病の重症度・難治度との関連を調べた。Th1系サイトカインとして、インターロイキン2(IL-2)-330T/G SNP(GG genotypeでIL-2産生量が多い)を、そしてTh2系のサイトカインとして、IL-10-1082A/G SNP(GアリルでIL-10産生量が多い)を検索した。その結果、健常人のIL-2-330T/G SNPのgenotypeが、GG11.7%、GT30.0%、TT58.3%に対して、橋本病の重症群では、20.0%、43.3%、36.7%とGアリルが多い傾向が認められた。一方、IL-10-1082A/G SNPでは、健常人に比し、橋本病ではGアリルが少なく、バセドウ病では多い傾向が認められた。従って、免疫調節因子であるサイトカインの遺伝子多型を調べることにより、自己免疫疾患の予後検査診断ができる可能性が示された。