hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨折・転倒転落死亡と環境温度の関係に関する時系列解析

1995-2015年代のWHOの国際死因分類第20章損傷及び死亡の外因死亡W00-W17転倒転落、熱中症・低体温症など自然の力による環境病の解析を時系列解析で求め、気候関連死亡率を評価した。ICD-10コードからX30過剰な暑熱による疾病、T67熱中症、X31過剰な低温による疾病、T68低体温症、X38濁流による被災者、X37嵐による死亡、X33太陽光線による被災者を抽出した。性年齢及び年代(時代)グループに分けてロジスティック回帰分析によって調整されたオッズ比を求めた。約93,000死亡総数の0.41%が気候関連死亡であった(1995-2015)。寒冷関連死亡と熱関連死亡と比べると寒冷関連死亡が大きく、その傾向は男で顕著であった。40-45歳年齢を基準にして80歳以上の死亡率は有意に上昇していた。調整されたオッズ比はX30(T67)60-64歳2.53(2.58)、70-74歳5.26(5.21)、80-84歳16.9(16.4)、X31(T68)60-64歳3.69(4.85)、70-74歳5.09(7.72)、80-84歳11.7 (19.5)であった。気候変動の影響は高齢層に顕著であった。子どもに関しては、猛暑で2.94倍(10歳,2003)、2.31倍(15歳,2011)の増加を示したが、温度との関連は明確でなかった。80歳以上の死亡傾向は先行研究と一致した。本研究によって年齢階級別気候関連死亡率の傾向がより明確となった。気候変動関連死の熱影響の傾向を求める場合、X30とT67を併記して記載する必要性を考察した。2011年東北大震災による災害死は我国の死亡動向のなかでは特記すべき所見であった。dataの解析において、2019年度他分野の専門家の知見を求めながら総合的多視野からの考察が必要である。外気温と骨折・転倒とのモデル化を行う。気温以外の湿度、Time-Lagの考察について時間がかかることが予想される。Optimum Temperatureがあるのか否かを検証する。その際には湿度の変数も追加し、関連性を求めるが、国内外の専門家と協議する。海外の環境疫学専門家の指導・討議を経て、理解可能なベストモデルを作成する。また、出来上がった図表などの整理、視覚化を図る。Gasparrini(2016)は、Time Series Analysisをヨーロッパの都市間での年間気温と全死亡の関係を調査し、ポアソン分布が適応しているのかを参考にできるかについてモデルの検討を行う。本研究は,一日の気温と骨折・転倒転落による死亡率の関連を明らかにすることを目的とする。骨折・転倒は要介護の一要因であり、その後の転倒恐怖感などによってフレイル、認知症の要因となる。一方気候変動とヒートアイランド現象によって予期せぬ超過死亡が発生している(Quantitative risk assessment, WHO, 2015)。骨折や転倒の環境要因である気温を因子として時系列解析する意義は大きい。約40年間の一日死亡率の解析によって骨折・転倒死亡率が増加する臨界温度を明らかにする。一日ごとの気温とその骨折・転倒死亡数を時系列解析Time Series Regression Analysis(Gasparrini, A, 2016)によって明らかにすることで、骨折・転倒死亡率の増加する臨界温度が明らかになる。このことにより早期の転倒予防策につながることが期待される。各専門家の知見をさらに得て総合的見地からの結論を提出したい。「人口動態統計時系列データDVD」(2017年改訂版厚生労働統計協会)を用いて、1995-2015間の第20章損傷及び死亡の外因死亡W00-W17転倒転落の各要因について合計、性別年齢階級別、年齢調整死亡率の変化を明らかにした。転倒転落の死亡率の減少は顕著であった。転倒予防活動教育の推進との関連を調べ地域活動内容を年表化した。転倒の要因別でみると階段ステップからの死亡数は1995-2015年に増加している。年齢別死亡率をみると85歳以上で急激に減少している。65-70歳代に比べて75-80歳代は転倒死亡リスクが2倍上昇していた。また、65歳に比べて85歳以上は5倍以上の死亡率があった。京都及び北海度気象台発表の環境温度などの気象情報と京都及び北海道の2000年から2015年についての環境温度の影響が考えられる脳梗塞・脳出血・心筋梗塞などの循環器系疾患の日別死亡数から時系列解析Time Series Regression Analysisの中のdlm解析(distributed lag non-linear model)を行った。2017年9月Sydneyでの国際疫学会で発表、論文投稿した。この中で特徴的なのは、死亡率が最も低くなる最適温度Optimal temperatureは日最高気温(DMT)の84パーセンタイル値に相当し、他の環境系の論文の結果と一致いていた。

最低死亡率温度(MMT)は京都において25°Cで1度上昇ごとに相対死亡リスク(RR) 1.08と増加していた(95% CI: 1.02-1.14)。一方北海道においてはDMT20°C、気温1°C上昇するとRR1.22( 95% CI: 1.15-1.28 at 97 percentile)でリスクが増大した。このことから今後の気温の上昇による健康への影響は寒冷地の方が大きいと考えられた。人口動態統計のCD版が出版元の関係で2018年3月にしか入手できなかった。新たな気象データを2018年度入手する予定である。気象のデータとICDデータのリンケージは2018年度後半に解析することになった。だた、最終年度の計画は妥当性信頼性の検討およびスポーツ中の事故、例えばなだれによる死亡や登山での転落などの事故について事例研究をする予定であり、2019年度の最終報告および研究到達点には影響がないと考えられる。1995-2015年代のWHOの国際死因分類第20章損傷及び死亡の外因死亡W00-W17転倒転落、熱中症・低体温症など自然の力による環境病の解析を時系列解析で求め、気候関連死亡率を評価した。ICD-10コードからX30過剰な暑熱による疾病、T67熱中症、X31過剰な低温による疾病、T68低体温症、X38濁流による被災者、X37嵐による死亡、X33太陽光線による被災者を抽出した。性年齢及び年代(時代)グループに分けてロジスティック回帰分析によって調整されたオッズ比を求めた。約93,000死亡総数の0.41%が気候関連死亡であった(1995-2015)。寒冷関連死亡と熱関連死亡と比べると寒冷関連死亡が大きく、その傾向は男で顕著であった。40-45歳年齢を基準にして80歳以上の死亡率は有意に上昇していた。調整されたオッズ比はX30(T67)60-64歳2.53(2.58)、70-74歳5.26(5.21)、80-84歳16.9(16.4)、X31(T68)60-64歳3.69(4.85)、70-74歳5.09(7.72)、80-84歳11.7 (19.5)であった。気候変動の影響は高齢層に顕著であった。子どもに関しては、猛暑で2.94倍(10歳,2003)、2.31倍(15歳,2011)の増加を示したが、温度との関連は明確でなかった。80歳以上の死亡傾向は先行研究と一致した。本研究によって年齢階級別気候関連死亡率の傾向がより明確となった。気候変動関連死の熱影響の傾向を求める場合、X30とT67を併記して記載する必要性を考察した。2011年東北大震災による災害死は我国の死亡動向のなかでは特記すべき所見であった。dataの解析において、2019年度他分野の専門家の知見を求めながら総合的多視野からの考察が必要である。1995-2015間の第20章損傷及び死亡の外因死亡W00-W17転倒転落、熱中症・低体温症など自然の力による環境病の解析を時系列解析で進める。外気温と骨折・転倒とのモデル化を行う。気温以外の湿度、Time-Lagの考察について時間がかかることが予想される。Optimum Temperatureがあるのか否かを検証する。その際には湿度の変数も追加し、関連性を求めるが、国内外の専門家と協議する。海外の環境疫学専門家の指導・討議を経て、理解可能なベストモデルを作成する。また、出来上がった図表などの整理、視覚化を図る。
高伝導性タングステン窒化薄膜の合成とフラクタル解析

研究実施計画に従い、低圧CVD法による、窒化タングステン薄膜の最適な合成条件を探索するとともに、生成機構を解明するために各成長パラメータが膜成長や膜質に及ぼす影響を検討した。1.出発原料として、WF_6を用いた窒化タングステンの合成反応で得られた薄膜は、いずれもβ-W_2N単一相であり、反応温度に伴い、その成長速度,表面形状,結晶方位面が変化した。2.WF_6CVDの成長速度に大きな影響を及ぼすパラメータはH_2とWF_6の供給量であることが認められた。WF_6,NH_3およびH_2分圧に対する成膜速度の反応次数は1次,0.65次および0次であった。原料ガス中のH_2の添加はWF_6から塩素原子を引き抜き、NH_3と容易に反応する活性な中間体形成を促進すると考えられるので、H_2による低級塩化物中間体の形成反応が支配的であると推測される。3.析出した膜のタングステンの化学結合状態は、金属タングステンと類似しており、W-N結合は明確な結合状態を持たない侵入型化合物の特徴を良く示している。4.表面形状および反応性のフラクタル解析をモリブデン窒化物について行った。にモリブデン窒化物触媒の窒化温度変化によるフラクタル次元の変化、表面構造の不規則性の変化から、窒化温度を773Kから973K,1173Kに上昇させると、フラクタル次元が2.1から2.5,2.8に増加し、表面構造の不規則性が増大した。本年度の研究実施計画に従い、低圧CVD法を用い、窒化タングステン薄膜の最適な合成条件を探索するとともに、生成機構を解明するために各成長パラメータが膜成長や膜質に及ぼす影響について検討した。1.出発原料としてWCl_6を用いた窒化タングステンの合成反応で得られた薄膜は、いずれもβ-W_2N単一相であり、反応温度に伴い、その成長速度、表面形状、結晶方位面が変化した。2.WCl_6CVDの成長速度に大きな影響を及ぼすパラメータはH_2とWCl_6の供給量であることが認められた。これらの反応次数はおよそ0.5であった。原料ガス中のH_2の添加はWCl_6から塩素原子を引き抜き、NH_3と容易に反応する活性な中間体形成を促進すると考えられるので、本研究では、H_2による低級塩化物中間体の形成反応が支配的であると推測される。3.反応時間に伴う膜厚の依存性から、石英ガラス基板上では、その傾向が異なることが認められた。この結果から、石英ガラス露出表面上での成長速度は、ある程度成長した薄膜上の成長速度と比較しておよそ4倍高く、これが膜の表面状態に反映していると思われる。反応初期5分までに成膜した、基板近傍薄膜の断面形状と、その上に堆積した断面形状は明らかに異なり、反応機構は、反応初期とそれ以後では異なることが示唆された。4.析出した膜のタングステンの化学結合状態は、金属タングステンと類似しており、W-N結合は明確な結合状態を持たない侵入型化合物の特徴を良く示している。今後、フラクタル解析を行うために、タングステン窒化物の表面形状と膜成長機構を実験的に検証し、コンピュータを用いたシミュレーション計算を行う予定である。平成5・6年度の研究実施計画に従い、低圧CVD法による、窒化タングステン薄膜の最適な合成条件を探索するとともに、生成機構を解明するために各成長パラメータが膜成長や膜質に及ぼす影響を検討した。さらにランダムな表面のフラクタル解析を進めている。1.出発原料としてWCl_6を用いた窒化タングステンの合成反応で得られた薄膜は、いずれもβ-W_2N単一相であり、反応温度に伴い、成長速度,表面形状,結晶方位面が変化した。2.WCl_6CVDの成膜速度に大きな影響を及ぼすパラメータはH_2とWCl_6の供給量であることが認められた。

これらの反応次数はおよそ0.5であった。原料ガス中のH_2の添加はWCl_6から塩素原子を引き抜き、NH_3と容易に反応する活性な中間体形成を促進すると考えられるので、本研究では、H_2による低級塩化物中間体の形成反応が支配的であると推測される。3.反応時間に伴う膜厚の依存性から、石英ガラス基板上では、その傾向が異なることが認められた。この結果から、石英ガラス露出表面上での成長速度は、ある程度成長し薄膜上の成長速度と比較しておよそ4倍高く、これが膜の表面状態に反映していると思われる。反応初期5分までに成膜した、基板近傍薄膜の断面形状と、その上に堆積した断面形状は明らかに異なり、反応機構は、反応初期とそれ以後では異なることが示唆された。4.析出した膜のタングステンの化学結合状態は、金属タングステンと類似しており,W-N結合は明確な結合状態を持たない侵入型化合物の特徴を良く示している。今後,表面形状および反応性のフラクタル解析を行うために、タングステン窒化物の表面形状と膜成長機構を実験的に検証する。
キラル配位子制御による有機銅の触媒的不斉共役付加反応

有機銅の共役付加反応はカルボニル炭素のβ位に炭素-炭素結合を形成する強力な合成反応であり、これを不斉触媒化することは天然物や医薬品合成の効率化のために極めて重要である。有機銅がハードなリチウムやマグネシウムとソフトな銅の二種類の性質の異なる金属から構成されることに着目し、これらの金属にそれぞれ選択的に配位するカルボニル酸素とリンからなる二座配位子により有効な不斉空間を構築できるものと期待した。この金属選択的配位概念からキラルウレアホスフィン配位子を設計、合成し、キラル配位子-銅錯体触媒制御によるグリニャ-ル試薬の不斉共役付加反応を行った。その結果、2モル%のように化銅と3モル%のキラル配位子の制御によりブチルマグネシウムクロリドはシクロヘキセノンに反応し、共役付加体を高収率、高選択性で与えた。銅とキラル配位子の結合を強くする目的で、リンの置換基に電子供与基を導入し電子密度を高めたキラル配位子では、さらに選択性の向上が見られた。本反応系は銅-キラル配位子錯体を触媒として用い、高い選択性で不斉共役付加反応を達成できたはじめての例である。本反応は種々のアルキル基が環状エノンおよびラクトンに高選択的に導入でき、グリニャ-ル試薬調製の容易さとあわせて、実際の合成反応にも応用可能な一般性の高い触媒的不斉アルキル化反応である。
遷移金属配位圏でのシリル転位を引き金とする脱カルコゲン触媒反応の開発

以前に我々の研究室では、遷移金属上の配位子であるシリル基が、ホルムアミドのC=O基の酸素原子に、またチオホルムアミドのC=S基のイオウ原子に転位する反応を引き金として、C=O結合あるいはC=S結合を選択的に切断する反応を見出した。また、反応機構については遷移金属カルベン錯体を経由していることを提案した。今年度は、鉄、モリブデン、タングステンのメチル錯体を触媒前駆体として、ヒドロシランとイソシアナト(RN=C=O)あるいはイソチオシアナト(RN=C=S)との反応を検討した。その結果、イソシアナトとの反応ではC=O結合切断が起こり、イソニトリルとシロキサンが生成し、イソチオシアナトとの反応ではC=S結合切断反応が進行して、イソニトリルとジシラチアンが生成することが分かった。いずれの反応においてもモリブデン錯体が触媒活性を示すことが分かった。反応機構の考察により、遷移金属上のシリル基がイソシアナトの酸素原子に、またイソチオシアナトのイオウ電子に転位することにより反応が進行することを提案した。また鉄錯体とイソチオシアナトとの反応により、触媒反応の中間体に相当する鉄にイソニトリルとシリルチオラート基が配位した錯体の単離ならびにX線構造解析に成功した。また、この単離した鉄錯体とヒドロシランとの反応により、イソニトリルとジシラチアンが生成することも確認した。これより我々が提案している反応機構により反応が進行していることが裏付けられた。28年度が最終年度であるため、記入しない。以前の我々の研究において、遷移金属配位圏内でのシリル基の転位を引き金とする反応により、ホルムアミドとの反応ではC=O結合切断によりアミンとジシロキサンが生成し、またチオホルムアミドとの反応ではC=S結合切断によりアミンとジシラチアンが生成する反応を明らかにしてきた。反応機構については、カルベン錯体を反応中間体とする経路を考えている。平成27年度は、反応経路についての詳細な情報を得る目的で、理論計算を行った。CpFe(CO)(SiMe3)とジメチルホルムアミド(DMF)との反応についてDFT計算を行った。まず、DMFのC=O二重結合が鉄にハプト2-配位し、その後SiMe3基が鉄からカルボニル酸素に低い活性障壁で転位する。こうして生成したFe-C-O三員環にはひずみが存在するため、容易にC-O結合の切断が進行し、鉄カルベン錯体が生成することが分かった。ジメチルチオホルムアミドとの反応の場合は、生成するFe-C-S三員環錯体が不安定なため、活性障壁なしでカルベン錯体へ移行することが分かった。次にFe=C二重結合にヒドロシランのSi-H結合が付加する反応の検討を行った。その結果、そのような経路は理論的には存在しないことが分かった。代わりにカルベン炭素にヒドロシランのHが、またFe-OSiMe3部分のOにヒドロシランのSiが相互作用する経路が求められ、結果的に鉄アミノメチル錯体とジシロキサンが生成する経路が求められた。このときの活性化エネルギーは20 kcal/molであった。ジメチルチオホルムアミドから導かれたカルベン錯体とヒドロシランとの反応でも同様の経路で反応が進行し、鉄アミノメチル錯体とジシラチアンが生成することが分かった。我々の研究室では今までに遷移金属配位圏内でのシリル基転位反応を引き金とした、RC-CN, R2N-CN, RO-CN結合の触媒的切断反応、ならびにホルムアミドのC=O、チオホルムアミドのC=S結合の触媒的切断反応を開拓してきた。これらの結合は強い結合で、通常は切断が困難である。その強い結合を選択的に切断できるのは、遷移金属配位圏内で容易に起こるシリル基転位反応(Silyl-Migration-Induced Reaction;SiMI Reaction)に起因していることを明らかにしてきた。そこで次に、この反応の一般性ならびに適応範囲を調べると共に、遷移金属配位圏という錯体化学、シリル基転位という典型元素化学、そして脱カルコゲン反応という有機化学の各分野にインパクトのある研究の展開を図った。今年度はホルムアミドのC=O、ならびにチオホルムアミドのC=S結合の触媒的切断反応の反応機構について、理論計算を用いて検討を行った。反応の引き金となっているのは遷移金属からシリル基がホルムアミドやチオホルムアミドのOやS原子に転位し、その後生成する三員環の開裂を伴い遷移金属カルベン錯体となることが示された。このカルベン錯体の生成は実験において確認されていたが、計算においてもカルベン錯体を経由する反応機構がリーズナブルであることが示された。また、カルベン錯体とヒドロシランとの反応により、最終的にC=O二重結合ならびにC=S二重結合が切断され、触媒的に反応が進行する経路についても検討し、カルベン錯体のM=C二重結合部分にSi-H結合が付加する経路よりも、ヒドロシランのHがカルベン炭素に、またSiが、金属に配位しているOSiR3あるいはSSiR3のO原子やS原子と相互作用する経路で進行することを明らかにした。従って、当初の目的は達成できたと考えている。

以前に我々の研究室では、遷移金属上の配位子であるシリル基が、ホルムアミドのC=O基の酸素原子に、またチオホルムアミドのC=S基のイオウ原子に転位する反応を引き金として、C=O結合あるいはC=S結合を選択的に切断する反応を見出した。また、反応機構については遷移金属カルベン錯体を経由していることを提案した。今年度は、鉄、モリブデン、タングステンのメチル錯体を触媒前駆体として、ヒドロシランとイソシアナト(RN=C=O)あるいはイソチオシアナト(RN=C=S)との反応を検討した。その結果、イソシアナトとの反応ではC=O結合切断が起こり、イソニトリルとシロキサンが生成し、イソチオシアナトとの反応ではC=S結合切断反応が進行して、イソニトリルとジシラチアンが生成することが分かった。いずれの反応においてもモリブデン錯体が触媒活性を示すことが分かった。反応機構の考察により、遷移金属上のシリル基がイソシアナトの酸素原子に、またイソチオシアナトのイオウ電子に転位することにより反応が進行することを提案した。また鉄錯体とイソチオシアナトとの反応により、触媒反応の中間体に相当する鉄にイソニトリルとシリルチオラート基が配位した錯体の単離ならびにX線構造解析に成功した。また、この単離した鉄錯体とヒドロシランとの反応により、イソニトリルとジシラチアンが生成することも確認した。これより我々が提案している反応機構により反応が進行していることが裏付けられた。H27年度の研究において、ホルムアミドのC=O二重結合およびチオホルムアミドのC=Sの二重結合の切断が、遷移金属配位圏内で容易に起こるシリル基転位反応(SiMI Reaction)が引き金となり、さらに遷移金属カルベン錯体を経由して進行することを、理論計算により明らかにした。そこでH28年度はこのSiMI反応をイソシアネート(RNCO)のC=O結合切断、およびイソチオシアネート(RNCS)のC=S結合切断に応用する。現在までにイソシアネート(RNCO)やイソチオシアネート(RNCS)と種々の試薬との反応により、R-C結合の切断や、C=O結合あるいはC=S結合へ付加が進行する反応の報告はいくつかあるが、C=O結合およびC=S結合の切断に関する報告はほとんどなく、数少ない報告例も化学量論反応に関するもののみである。シリル基転位反応を引き金とした触媒的切断反応という我々が開発したコンセプトを用いて、遷移金属錯体を触媒とするイソシアネートのC=O結合切断反応ならびにイソチオシアネートのC=S結合切断反応の実現を目指す。含硫化合物の脱硫反応を、遷移金属を用いて実現することは通常は難しい。それは硫黄原子が遷移金属錯体活性種に容易に配位して、その触媒活性を低下あるいは停止させてしまうからである。つまり含硫化合物は多くの触媒反応に対して触媒毒として働く。我々の開発した鉄錯体を用いたSiMI反応は、硫黄原子の触媒毒作用に対して耐性があることがわかってきている。従って、種々の含流化合物に対する脱硫反応に有効であると考えているので、前例のないイソシアネートおよびイソチオシアネートのC=OおよびC=S結合の触媒的切断反応を、シリル基転位反応を利用して開発していく。28年度が最終年度であるため、記入しない。
魚類のストレスの見える化：可視光通信技術を用いたバイオセンシングシステムの創出

本研究は,魚類のストレス応答を測定するために,可視光通信技術を用いた新しいバイオセンシングシステムを創出することを目的とした.まず,ストレスの一次応答測定のためのコルチゾル測定用イムノバイオセンサを,抗体,カーボンナノチューブ,金電極等を用いて製作した.次に,ストレスの二次応答測定および抗病性評価のためのグルコース/コレステロール同時計測用酵素バイオセンサを,酵素,カーボンナノチューブ,微小電極等を用いて製作した.さらに,グルコースセンサ,LED型光送信機および受光器より構成される可視光通信システムを構築し,魚のストレス応答のバイオセンシング試み,そのリアルタイムモニタリングを可能にした.本研究の目的は,魚のストレス指標となる血中コルチゾル,グルコース,コレステロール等の基質濃度変化を,魚が泳いでいる状態で目視により簡単に判別でき,かつそれらを定量的にモニタリングできる光通信技術を応用した新しいバイオセンシングシステムを創出することを目標としている.本年度は,コルチゾルを測定するための免疫バイオセンサシステムの基本設計及び製作,およびコレステロールを魚が遊泳している状態で測定可能なワイヤレスバイオセンサシステムの製作を中心に行った,また,海水中でも送受信可能な光通信システムの基本設計も合わせて遂行した.まずコルチゾルの測定には,自己組織化単分子膜を利用して抗-コルチゾル抗体を金電極表面に固定化することにより,非標識イムノセンサを作製した.本システムを用いて,魚類(ティラピア)血中のコルチゾル濃度を測定し,従来法(ELISA)で得られた値と比較検討したところ,両者の間には良い相関が認められた(R=0.9189).次に,コレステロールの測定には,コレステロールオキシダーゼ及びコレステロールエステラーゼを,高い導電性を有するカーボンナノチューブと共に白金イリジウム電極に固定化することにより,総コレステロール測定用バイオセンサを製作した.これを電波型無線システムと組み合わせることにより,ワイヤレスモニタリングシステムを構築した.その結果,ティラピアを遊泳させた状態でコレステロールのリアルタイムモニタリングが可能であった.さらに,水中でのバイオセンサの新しい信号伝達手段として,光通信技術を応用した送受信回路の設計を試みたところ,センサの出力信号を海水中においても十分伝達できることがわかった.本研究の目的は,魚のストレス指標となる血中グルコース,コレステロール,コルチゾル等の基質濃度変化を,魚が泳いでいる状態で目視により簡単に判別でき,かつそれらを定量的にモニタリングできる光通信技術を応用した新しいバイオセンシングシステムを創出することを目標としている.本年度は,前年度に得られた成果を基盤に,グルコース/コレステロール同時計測用バイオセンサの開発,カーボンナノチューブを電子移動媒体として用いたコルチゾルセンサの開発,さらに昨年度試作した光通信型グルコースセンサを実際に試験魚に装着し,魚を遊泳させた状態での血糖値モニタリングを試みた.まず,グルコースとコレステロールの同時計測には,分子識別素子としてグルコースセンサにはグルコースオキシダーゼを,コレステロールセンサにはコレステロールオキシダーゼとコレステロールエステラーゼを作用電極上に固定化することにより各種バイオセンサを製作した.また,生体内へ刺入したセンサ表面のタンパク質の吸着を抑制するために, MPCポリマーをセンサ検出部に被覆した.そして,魚を遊泳させた状態で両物質の計測を試みたところ,それらの同時モニタリングが可能であった.次に,コルチゾル測定用バイオセンサについては,抗-コルチゾル抗体を金電極表面(センサ表面)に固定化した後,センサの出力を増幅するために導電性が高い単層カーボンナノチューブをセンサ表面に修飾することにより免疫バイオセンサを製作した.その結果,コルチゾル濃度とセンサの電流減少値との間に良い相関関係が認められ,コルチゾルの迅速な定量が可能となった.さらに,前年度に試作したLED型光通信システムを用いて,バイオセンサ用光送受信回路を製作し,魚の血糖値測定を試みた.その結果,水面付近の受光器とLEDとの間で通信を行わせることにより,魚のストレス応答のリアルタイムモニタリングが可能であった.本研究は「魚類のストレスの見える化」を念頭に置き,魚のストレス応答における一次及び二次応答を目視で簡単に判別でき,かつコルチゾル,グルコース,コレステロール等のストレス指標を定量的にモニタリングできる新しいバイオセンシングシステムを構築することを目的としている.本年度の研究においては,魚を自由に遊泳させた状態で,ストレスの指標なるグルコース濃度と抗病性の指標となるコレステロール濃度を,同時に計測できるモニタリングシステムの開発を試みた.特に今回は魚体内に長時間挿入できるバイオセンサの構築を目指して,生体適合性を有したMPCポリマーをセンサの基質検出部に被覆することにより,in vivoの状態で7日間のリアルタイムモニタリングを実現することができた.次にコルチゾルの測定には,センサの出力を増幅するために高い導電性を有するカーボンナノチューブをセンサ表面に修飾することにより,15610,000 pg ml-1のという広い濃度域においての測定を可能にし,高いダイナミックレンジを有する新しいバイオセンサシステムを開発することができた.さらに、光通信型グルコースセンサを実際に魚体に装着し,魚を遊泳させた状態での血糖値モニタリングを試みたところ,測定データの約94%が伝達可能であることが確認できた,そして魚体に物理的および化学的ストレス因子を負荷したところ,グルコース濃度の上昇が確認でき,本システムを用いることで魚のストレス応答の光通信モニタリングを実現することができた.以上の進捗状況から,本研究はおおむね順調に進展していると考えている.本研究の目的は,魚のストレス指標となる血中コルチゾル,グルコース,コレステロール等の基質濃度変化を,魚が泳いでいる状態で目視により簡単に判別でき,かつそれらを定量的にモニタリングできる光通信技術を応用した新しいバイオセンシングシステムを創出することである.

本年度は,昨年度製作したバイオセンサに加え,LED型光送信機および受光器より成る可視光通信システムを構築し,魚(ティラピア)のストレス応答測定を試みた.本システムは,バイオセンサの出力電流値をデジタル化してLEDにより情報を送信することで魚の体内グルコース濃度を測定する原理に基づいている.光通信では光源となるLED型光送信器と広角レンズより成る受光器との光軸が一致することにより通信が可能となるため, LEDの装着角度によって通信状態が変化する.そこでまず,魚体におけるLEDの装着部位および受光器の設置位置の最適条件を検討した.次に,バイオセンサを魚体に挿入し,魚を自由に遊泳させた状態で環境変化に伴うストレス因子を魚体に負荷して,そのストレス応答のリアルタイムモニタリングを試みた.LED型光送信器を魚の頭部に装着し,受光器を水槽上部に設置して光通信測定を試みた結果,淡水および海水中において測定データの94%以上が伝達可能であることが確認でき,この装着方法がリアルタイムモニタリングに適していることがわかった.次に魚体にストレスを負荷するために,飼育水にアンモニアを添加してストレス応答の測定を試みたところ,そのリアルタイムモニタリングが可能であった.さらに,魚が受けているストレス応答の大小をLEDの点滅により目視で簡単に判別できる「見える化」システムの開発基盤を築くことができた.本研究は,魚類のストレス応答を測定するために,可視光通信技術を用いた新しいバイオセンシングシステムを創出することを目的とした.まず,ストレスの一次応答測定のためのコルチゾル測定用イムノバイオセンサを,抗体,カーボンナノチューブ,金電極等を用いて製作した.次に,ストレスの二次応答測定および抗病性評価のためのグルコース/コレステロール同時計測用酵素バイオセンサを,酵素,カーボンナノチューブ,微小電極等を用いて製作した.
筋解糖系律速酵素の活性制御機構とその異常

本研究は,骨格筋解糖系の最も重要な律速酵素であるホスホフルクトキナーゼ(PFK)の活性制御機構を,物質代謝レベル,酵素蛋白レベル,遺伝子レベルで解明することを目的とし,昭和62年度に以下の実績を得た.1.筋PFK欠損症(糖原病VII型)では,運動負荷により運動筋から血中に放出されたプリン体によって高尿酸血症が引きおこされること.これは解糖系の障害されたエネルギー産生不全状態で,筋プリン体異化が亢進することに起因する事実を,各種反応中間体やプリン体代謝産物の測定から明らかとした.2.さらに糖原病II, III, V型,低カルシウム血症性ミオパチー,サイロイドミオパチーなど,先天的あるいは後天的な要因によって筋解糖代謝の障害される他の疾患群において,各種運動負荷試験を実施し,同様の代謝産物の測定を行ない,その病態代謝を検討した.3.これら解析の結果,筋解糖系の代謝異常の結果として,プリンスフレオチド回路が活性化されプリン体分解系が亢進する.このようなメカニズムで筋運動を継続するに必要なエネルギー,すなわちATP供結を維持する系路の存在が明らかとなった.またその結果として生ずる高尿酸血症の統一的な理解が可能となり,これを「筋原性高尿酸血症」と呼ぶに至った.4.筋解糖系律速酵素, PFKそのものを理解することが,これら代謝異常の病態解明に急務と考え,分子レベルでの解析を目的として,ヒト筋PFKのcDNAクローニングを行なった.この結果,同酵素のmRNAの構造,蛋白質一次構造を塩基配列決定を通して明らかとすることができた.今後はPFKの活性中心の解明と,欠損患者の異常を遺伝子レベルで同定することを目的に,主として分子生物学的手法で駆使した研究を展開していきたいと考えている.本研究は,骨格筋解糖系の最も重要な律速酵素であるホスホフルクトキナーゼ(PFK)の活性制御機構を,物質代謝レベル,酵素蛋白レベル,遺伝子レベルで解明することを目的とし,昭和62年度に以下の実績を得た.1.筋PFK欠損症(糖原病VII型)では,運動負荷により運動筋から血中に放出されたプリン体によって高尿酸血症が引きおこされること.これは解糖系の障害されたエネルギー産生不全状態で,筋プリン体異化が亢進することに起因する事実を,各種反応中間体やプリン体代謝産物の測定から明らかとした.2.さらに糖原病II, III, V型,低カルシウム血症性ミオパチー,サイロイドミオパチーなど,先天的あるいは後天的な要因によって筋解糖代謝の障害される他の疾患群において,各種運動負荷試験を実施し,同様の代謝産物の測定を行ない,その病態代謝を検討した.3.これら解析の結果,筋解糖系の代謝異常の結果として,プリンスフレオチド回路が活性化されプリン体分解系が亢進する.このようなメカニズムで筋運動を継続するに必要なエネルギー,すなわちATP供結を維持する系路の存在が明らかとなった.またその結果として生ずる高尿酸血症の統一的な理解が可能となり,これを「筋原性高尿酸血症」と呼ぶに至った.4.筋解糖系律速酵素, PFKそのものを理解することが,これら代謝異常の病態解明に急務と考え,分子レベルでの解析を目的として,ヒト筋PFKのcDNAクローニングを行なった.この結果,同酵素のmRNAの構造,蛋白質一次構造を塩基配列決定を通して明らかとすることができた.今後はPFKの活性中心の解明と,欠損患者の異常を遺伝子レベルで同定することを目的に,主として分子生物学的手法で駆使した研究を展開していきたいと考えている.
絵画と映像でひもとく武道文化

海外においては武道を通して“日本"を知ろうとする人が多く、武道の文化的側面に関する知的な情報が求められている。本研究は、こういった海外の要求に応えるため、従来の文章や言語による伝達ではなく、絵画や映像といったビジュアルを通して受け手の感性に訴えかけつつ武道文化を伝えようとするものである。・東京高師五行之形:「東京高師五行之形」は、教育剣道の父といわれる高野佐三郎範士(東京高等師範学校体育科初代剣道主任教授)が、教師として教えやすく、また、学生として学びやすいように研究、工夫、創成したものであり、教育の本山といわれた旧東京高等師範学校から東京教育大学そして筑波大学へと継承されてきたものであり、近現代武道において非常に重要な教材である。今回、これを正しく後世に伝えるため、佐藤成明範士の解説を付して映像化した。【打太刀:佐藤成明(筑波大学名誉教授)、仕太刀:香田郡秀(筑波大学教授)】・五の形:「五の形」(いつつ・の・かた)は、嘉納治五郎師範が明治20年(1887)講道館柔道の形として制定され、柔道の攻撃防御の理合いを高尚に表現し、5本まで作られたので「五の形」と称しているが、個々の技に名称がない。この形は、天地自然の姿であり、その理法をかたどって柔道的に表現した芸術味のあふれた形であるといわれ、同様に近現代武道において非常に重要な教材である。【取:佐藤伸一郎(拓殖大学)、受:増地克之(筑波大学)】海外においては武道を通して“日本"を知ろうとする人が多く、武道の文化的側面に関する知的な情報が求められている。本研究は、こういった海外の要求に応えるため、従来の文章や言語だけによる伝達ではなく、絵画や映像といったビジュアルを通して受け手の感性に訴えかけつつ武道文化を伝えようとするものである。こういった活動は極めて少なく、緒に就いたばかりであり、挑戦的萌芽の段階にあるといえる。具体的には、国内外から高い評価をうけている酒井(代表者)の最先端研究成果について、外国人が分かりやすいように究極まで平易化し、ビジュアル化してこれを発信しようとするものである。ビジュアル化については、当初予定としては筑波大学内における体育・芸術の連携により、芸術学系(日本画)の専門家に依頼して日本画のイラストを作成する計画になっており、実際に作成してもらった。これに加えて、イラストの躍動感ということを考えた場合に専門家ではないが武道実践者で描画を得意とする者も適任ではないかという意見が周囲から出され、テストケースとして適任者を選出してイラストを作成してもらい使用した。このイラストについては高い評価を得ている。発信方法としてはバイリンガル・ウェブ・サイト「Budo world」において随時発信する。本年度は、「武道の基礎知識」「武道の学術情報」「学術論文」「随筆・エッセイ」「映像・写真」「図書紹介」「史料」「フォーラム」のコンテンツを含むサイトとして「Budo World」を再構築した。映像については「映像・写真」の部分での公開になるが、他のコンテンツ全てにおいてイラスト等を効果的に配していく予定である。平成28年度は、「武道の基礎知識」の中の「人物史」において、「塚原卜伝」と「宮本武蔵」についてのイラストを作成し掲載した。本研究においては、発信媒体が非常に重要になってくるが、、「武道の基礎知識」「武道の学術情報」「学術論文」「随筆・エッセイ」「映像・写真」「図書紹介」「史料」「フォーラム」のコンテンツを含むバイリンガル・ウェブ・サイト「Budo World」が完成したことは、本研究の遂行上大きな成果である。今後は、このサイトを通じて多くの武道文化情報を絵画と映像を効果的に援用しつつ発信していく予定である。映像については、既に作成済みであるDVD映像「鹿島神宮日本刀奉納鍛錬」をアップし配信中である(https://budo-world.taiiku.tsukuba.ac.jp/category/videos-photos/)。また、平成28年度はテストパターンとして「塚原卜伝」と「宮本武蔵」について写真とイラストを配して発信した(https://budo-world.taiiku.tsukuba.ac.jp/category/basicknowledge/budogreats/)。これについての外部からの評価を、Budo World Seminarなどで収集中であるが、おおむね好評である。加えて、新たなDVD映像として「高師五行形」について作成する準備を進めており、順調である。具体的には、酒井(代表者)の最先端研究成果について、外国人が分かりやすいように究極まで平易化し、ビジュアル化してこれを発信しようとするものである。本年度は特に、映像「東京高師五行之形」を作製した。「五行之形」とは、古く一刀流中西派四代の中西忠兵衛子正が小野派一刀流六十本の組太刀、刃引、小太刀、五点を修め、さらに位、技、拍子、間合のすべてを修得した後、その秘奥を新しく組合せ、編み出したもので、中西流では古くから修練されていたものである。

その後、この中西派の流れをくみ現代剣道の父といわれる高野佐三郎範士が東京高等師範学校体育科の剣道主任教授となられた時に、この「形」を将来、教師として教えやすく、また、学生としては学びやすいように研究、工夫、創成して、新しく「東京高等師範の五行之形」として発表され、指導、教授されて現在に伝えられたものであり、武道文化史のなかでは非常に重要なものである。今回は特別にこの流れを正統に継ぐ佐藤成明範士(筑波大学名誉教授)の指導・監修により撮影・編集をすることができた。懸案であった映像「東京高師五行之形」が完成し、おおむね順調に計画が遂行されている。海外においては武道を通して“日本"を知ろうとする人が多く、武道の文化的側面に関する知的な情報が求められている。本研究は、こういった海外の要求に応えるため、従来の文章や言語による伝達ではなく、絵画や映像といったビジュアルを通して受け手の感性に訴えかけつつ武道文化を伝えようとするものである。・東京高師五行之形:「東京高師五行之形」は、教育剣道の父といわれる高野佐三郎範士(東京高等師範学校体育科初代剣道主任教授)が、教師として教えやすく、また、学生として学びやすいように研究、工夫、創成したものであり、教育の本山といわれた旧東京高等師範学校から東京教育大学そして筑波大学へと継承されてきたものであり、近現代武道において非常に重要な教材である。今回、これを正しく後世に伝えるため、佐藤成明範士の解説を付して映像化した。【打太刀:佐藤成明(筑波大学名誉教授)、仕太刀:香田郡秀(筑波大学教授)】・五の形:「五の形」(いつつ・の・かた)は、嘉納治五郎師範が明治20年(1887)講道館柔道の形として制定され、柔道の攻撃防御の理合いを高尚に表現し、5本まで作られたので「五の形」と称しているが、個々の技に名称がない。この形は、天地自然の姿であり、その理法をかたどって柔道的に表現した芸術味のあふれた形であるといわれ、同様に近現代武道において非常に重要な教材である。【取:佐藤伸一郎(拓殖大学)、受:増地克之(筑波大学)】国内外から高い評価をうけている酒井(代表者)の最先端研究成果のうち、平成29年度度は「武道史における神授の思想について」「Outline of Budo History: From fighting Techniques to Means of Education」について平易化し、フィンランドのグラフィック・デザイナーであるMarkus Frey氏(フィンランド剣道連盟)の協力をえながらイラストを作成し、バイリンガル・ウェブ・サイトBudo Worldの特に「基礎知識」(基礎概念・歴史・人物史)に掲載し発信する。映像としては、現代剣道の父といわれた高野佐三郎(高等師範学校主任教授)が作り上げ、茗渓(高等師範学校・東京教育大学・筑波大学)に脈々と伝えられてきた「高師五行形」に関するDVD映像を作成しBudo Worldで発信する。この型は、全国的に周知されている日本剣道形とは異なり、非常に特殊なものであるが高野佐三郎の思想が色濃く反映されている貴重なものである。現在これを正統に継承している方(本年80歳)にお願いし、撮影の準備を進めつつある。非常に貴重な資料映像を作成・公開することができるものと考えている。
縦振動水晶振動子を用いた触覚センサシステムの基礎研究

縦振動水晶振動子をシリコンゴムに接触させたときのインピーダンス変化についてはJIS20のシリコンゴムでは84kΩで理論値と実験値は一致したがJIS硬度を増すと理論値は増加するのに、実験値は70kΩから110kΩとほぼ一定になった。この不一致については振動子の支持部の影響が考えられ、インピーダンス増加パターンから材質感を測定することが実現できなかった。周波数変化パターンは物質の硬さ、柔らかさの情報を表しているため信号処理システムを製作した。本システムは縦振動水晶触覚センサ、自励発振回路、アナログマルチプレクサ、周波数カウンタ、パソコンから構成されている。マトリックス状に配列した水晶触覚センサと自励発振回路をアナログマルチプレクサで選択する。その発振周波数を周波数カウンタで測定し、データをパソコンで収集して信号処理を行う。水晶触覚センサの接触圧を一定にするためシリコン製ストレインゲージを用いたカプセルを試作したが接触圧を2gに設定するのが難しく再現性のあるデータをとることができなかった。現在、測定できている物質はシリコンゴム、消しゴム、発砲スチロール、ゼラチン、手のひら、手の甲等の生体材料の硬さである。水分のあるものは水晶振動子の電極に水がつかなければ測定は可能である。しかし、プラスチックやガラス等の硬いものでは振動子は発振しなかった。今回使用した縦振動水晶振動子はクロック源として開発されているためケースから取り出して触覚センサとして使うには機械的強度が小さく壊れ易い欠点を持っている。縦振動水晶触覚センサが硬さ知覚用触覚センサとして備えるべき条件を満たしているがどうかを検討した。その結果、7つの条件のうち1つは実験できなかったが6つの条件すべてを満たしていないことがわかった。縦振動水晶振動子にメイソン等価回路モデルを適応して解析を行ない、縦振動水晶振動子の等価回路を求めた。接触した物体が半無限の粘弾性体で、球が振動しているときの音響インピーダンスをR.N.Arnoldらが既に求めているので、この解析式を縦振動水晶振動子に適応してメイソン等価回路に組み込んで周波数低下とインピーダンス増加の理論式を求めた。更に、測定対象物として粘弾性体であるシリコンゴムのポアッソン比を文献になる値0.49から体積弾性率を求め、体積弾性率を無限大として近似した周波数低下の理論式を求めた。シリコンゴムでは周波数低下はシリコンゴムの剛性率と密度に依存することが判明した。周波数シンセサイザとベクトル電圧計を組み合わせて共振法によって硬さを変えたシリコンゴムに接触したときの周波数低下とインピーダンス増加の測定値を求めた。硬さを変えたときのシリコンゴムの周波数低下は本研究で求めた理論式で定量式に一致した。インピーダンスについては測定物へ接触させる方法や測定系も含めて現在検討中である。約614kHzで動作する自励発振回路を開発した。硬さを変えたシリコンゴムに接触させたときの周波数変化量が時間経過とともに軟らかいシリコンゴム程増大して一定値に収束することが分かりΔf=k+αe^<(-t/r)>の形の指数関数近似で表せることが分かった。定数kは硬さ軟らかさに依存することが判明した。α、τについてはその物理的意味を現在検討中である。

本システムは縦振動水晶触覚センサ、自動発振回路、アナログマルチプレクサ、周波数カウンタ、パソコンから構成されている。マトリックス状に配列した水晶触覚センサと自励発振回路をアナログマルチプレクサで選択する。その発振周波数を周波数カウンタで測定し、データをパソコンで収集して信号処理を行なう。水晶触覚センサの接触圧を一定にするためシリコン製ストレインゲージを用いたカプセルを試作したが接触圧を2gに設定するのが難しく再現性のあるデータをとることができなかった。現在、測定できている物質はシリコンゴム、消しゴム、発砲スチロール、ゼラチン、手のひら、手の甲等の生体材料の硬さである。水分のあるものは水晶振動子の電極に水がつかなければ測定は可能である。しかし、プラスチックやガラス等の硬いものでは振動子は発振しなかった。今回使用した縦振動水晶振動子はクロック源として開発されているためケースから取り出して触覚センサとして使うには機械的強度が小さく壊れ易い欠点を持っている。縦振動水晶触覚センサが硬さ知覚用触覚センサとして備えるべき条件を満たしているかどうかを検討した。その結果、7つの条件のうち1つは実験できなかったが6つの条件すべてを満たしていないことが分かった。
大腸癌肝転移成立における調節性T細胞の基礎的解析

(目的)大腸癌における肝転移は重要な予後規定因子であり、そのメカニズム解明により宿主の肝転移高危険群の予測や、免疫強化療法に直結する可能性がある。今回、大腸癌肝転移モデルで、肝転移成立におけるCD4+CD25+Foxp3+Tcell(regulatory T cell、以下reg T)の活性を含めた免疫機構について検討した。(検討項目)1.肝転移モデルの作成と高肝転移株と低肝転移株の識別2.肝転移モデルの末梢リンパ球と肝還流液中自由リンパ球中のregT数とNK細胞数のFACSでの計測(結果)1.転移能を有するマウス大腸癌細胞株colon26をBalb/cマウスの脾臓内に注入し肝転移モデルを作成した。高転移株と低転移株の樹立は困難であったが、colon26の脾注後に脾摘を行うと有意に肝転移個数が増加した(脾摘群vs脾温存群:p<0.01)。2.脾摘群は、colon26をBalb/cマウスの脾臓に1×10^6個/0.1mlを移植、4日後に脾摘、脾注後7,10日目に犠死させた。脾温存群は、脾摘をせずにcolon26脾注後7、10日目に犠死させた。末梢リンパ節中のNK細胞は脾摘群で7,10日目いずれでも有意に高値を示した(p<0.01)。reg T数は2群間で有意な変化を認めなかった。3.colon26の脾注を行わずに、脾摘の免疫系に及ぼす影響についてNK細胞数とreg T数を測定すると、脾摘群では脾温存群に比べて両者とも有意に低値を示した(p<0.05)。4.肝自由リンパ球で同様にNK細胞数とreg T数の測定を行ったが、リンパ球分画が不明確で測定困難であった。5.直腸同所性モデルを作成、肝転移成立に関してMMP等、転移に関する因子を検討中。(まとめ)脾摘により肝転移が増強した。末梢リンパ球中のreg Tが肝転移成立に及ぼす影響は低く、NK細胞の低下が肝転移増強に影響する可能性が示唆された。[背景・目的]本研究では大腸癌肝転移の成立に関し宿主側の免疫応答、すなわち肝内自由リンパ球のFoxP3発現を指標としてCD4+CD25+Tcell(調節性Tリンパ球)の発現を検討している。[方法・結果]・高肝転移株と低肝転移株の識別大腸癌細胞colon26をBalb/cマウスの脾臓内に注入し、肝転移が起こることを確認した。継代培養を行い継代された腫瘍で高肝転移株と低肝転移株が存在することを明らかにした。・高肝転移株と低肝転移株による肝転移マウスの作製継代培養で確立された高肝転移株と低肝転移株を用いて同様の手技でBabl/cマウスの肝転移モデルを作製した。

脾臓注入後5週間目に儀死せしめて肝還流液と末梢血を採取し、肝臓は病理学的検査を行って以下の検討を現在行っている。[今後の予定]・宿側の免疫応答の検討高肝転移株と低肝転移株の肝転移モデルの肝還流液中肝還流液中のリンパ球や末梢血中のリンパ球を採取しCD4+CD25+Tcell数をFACS解析しリンパ球のFoxp3の遺伝子発現量を測定する。病理学的検索を行い肝転移との相関関係を検討する。・ヌードマウスの肝転移モデルの作製同様の手技でヌードマウスの肝転移モデルを作製し調節性T cellの影響をうけない状態における高転移株と低転移株の転移形式を病理学的に検討する。調節性T cellの存在しない状態で免疫応答は宿主特異的な免疫応答であることを証明する。(目的)大腸癌における肝転移は重要な予後規定因子であり、そのメカニズム解明により宿主の肝転移高危険群の予測や、免疫強化療法に直結する可能性がある。今回、大腸癌肝転移モデルで、肝転移成立におけるCD4+CD25+Foxp3+Tcell (regulatory T cell、以下reg T)の活性を含めた免疫機構について検討した。(検討項目)1.肝転移モデルの作成と高肝転移株と低肝転移株の識別2.肝転移モデルの末梢リンパ球と肝還流液中自由リンパ球中のregT数とNK細胞数のFACSでの計測(結果)1.転移能を有するマウス大腸癌細胞株colon26をBalb/cマウスの脾臓内に注入し肝転移モデルを作成した。高転移株と低転移株の樹立は困難であったが、colon26の脾注後に脾摘を行うと有意に肝転移個数が増加した(脾摘群vs脾温存群:pく0.01)。2.脾摘群は、colon26をBalb/cマウスの脾臓に1×10^6個/0.1mlを移植、4日後に脾摘、脾注後7,10日目に犠死させた。脾温存群は、脾摘をせずにcolon26脾注後7、10日目に犠死させた。末梢リンパ節中のNK細胞は脾摘群で7,10日目いずれでも有意に高値を示した(Pく0.01)。reg T数は2群間で有意な変化を認めなかった。3.colon26の脾注を行わずに、脾摘の免疫系に及ぼす影響についてNK細胞数とregT数を測定すると、脾摘群では脾温存群に比べて両者とも有意に低値を示した(pく0.05)。4.肝自由リンパ球で同様にNK細胞数とreg T数の測定を行ったが、リンパ球分画が不明確で測定困難であった。5.直腸同所性モデルを作成、肝転移成立に関してMMP等、転移に関する因子を検討中。(まとめ)脾摘により肝転移が増強した。末梢リンパ球中のreg Tが肝転移成立に及ぼす影響は低く、NK細胞の低下が肝転移増強に影響する可能性が示唆された。
始原生殖細胞由来の胚幹細胞株の発生工学への応用

本研究では、遺伝子ターゲッティング法等の発生工学に有用な、安定して生殖系列に寄与する胚幹細胞株をいろいろな純系マウスから得ることを第1の目的としている。そのためにまず、いろいろな純系マウスの8.5日胚始原生殖細胞を、膜結合型SI因子、LIF及びbFGFを加えて培養し、試した全ての系統から胚幹細胞の形態的特徴を示すEG細胞株を得た。またDBA/2マウス由来の細胞株の中に、初代培養した始原生殖細胞と似た、ゆるく凝集した細胞からなるコロニーを含むものが見いだされた。この細胞株は、始原生殖細胞の特徴の一つである移動能をある程度保持しているものと思われたので、再構成生殖巣の移植により配偶子への直接的な分化能を調べた。雄の生殖隆起体細胞とDBA/2由来のEG細胞を混ぜ、マトリゲル上で培養して作った凝集塊を生殖細胞が欠損しているW/W^Vマウスの精巣に移植し、2カ月後に組織の解析を行った。始原生殖細胞から精細胞までを特異的に認識するがEG細胞とは反応しないモノクローナル抗体、TRA98による免疫染色を行ったところ、生殖隆起体細胞のみを移植したものでは染色される細胞はないが、体細胞とEG細胞を移植したものでは、少数ながら精細管辺縁部に陽性の細胞が見られ、移植したEG細胞が生殖細胞へ分化した可能性が示唆された。今後この細胞株の配偶子への分化能をさらに検討し、新しい発生工学の手法の開発をめざす予定である。また、本研究の第2の目的としてEG細胞の未分化状態での増殖に関与するレセプター型チロシンキナーゼ遺伝子のクローニングをめざした。そしてこの細胞からRT-PCR法によりレセプター型チロシンキナーゼSky/rseのcDNAをクローニングた。さらにin situ hybridization法により発生過程から生後にかけて、主に生殖細胞の支持細胞で発現していることを明らかにした。