hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
唾液中一酸化窒素(NO)測定による唾液腺機能不全の病態解析

研究期間において、口腔乾燥症を呈する患者の唾液腺の機能障害や種々の画像診断学的所見と唾液中一酸化窒素(NO)量とを比較した。その結果唾液腺の機能障害と画像診断学的所見との間には特に超音波診断、MR診断において高い相関が認められた。また、上記の画像診断(超音波、MR)とX線を用いた唾液腺造影法との間にも非常に高い相関が認められ、このことは、超音波診断やMR診断のような患者のX線被爆をともなわない診断法が従来の唾液腺造影法に将来的にはおきかえられる可能性を示唆していると考えた。一方、唾液中のNO量は個人差が著しく、また測定の時間(食前、食後、あるいは月経中か否か)によっても大きく変動するため唾液腺機能との一定の相関を検討するにはいたらなかった。唾液腺造影用のカテーテルを用いて唾液を直接採取することにより、口腔内の環境(細菌感染など)の影響を極力排除した条件での唾液中NOを測定することが出来た。こうして採取した唾液腺を用いて以下に示す結果を得た。(A)まず、次の2群を用いて唾液中NOの測定を行った。1)健常者群(20名)2)シェーグレン症候群患者(10名)その結果、唾液中NOは健常者群中での個人間のバラツキが非常に大きいため、シェーグレン症候群患者との間に統計学的に有意の差は認められなかった。この結果より、唾液中NO量が個人においても食事あるいはその他の生理的要因により大きく変動している可能性が考えられた。(B)従って、次に健常成人女性5名を用いて、月経周期と唾液中NO量との相関について検討を行った。しかしながら月経周期と唾液中NO量との間には有意な相関が認められなかった。(C)次にシェーグレン症候群と類似した口腔乾燥症を呈するHAM(HTLV-1-assciated myelopathy)の患者31名についてその画像所見と口腔乾燥症状とを比較検討した。その結果この患者群に認められる口腔乾燥症は典型的なシェーグレン症候群の其れとは別の機序で発症している可能性が示唆された(J.Rheumatology26:2609-14,1999に発表済み)。現在、このHAM患者の唾液中のNO量の測定を行っており、その結果を典型的なシェーグレン症候群患者と比較する予定である。次年度では、副腎皮質ホルモンによる唾液腺洗浄治療のNO量への影響を検討する予定である。こうして採取した唾液腺を用いて前年度までに以下に示す結果を得ている。1健常者群とシェーグレン症候群患者との間に統計学的に有意の差は認められなかった。2健常成人女性においては、月経周期と唾液中NO量との間には有意な相関が認められなかった。3次にシェーグレン症候群と類似した口腔乾燥症を呈するHAM(HTLV-1-associated myelopathy)の患者についてその画像所見と口腔乾燥症状とを比較検討した。その結果この患者群に認められる口腔乾燥症は典型的なシェーグレン症候群の其れとは別の機序で発症している可能性が示唆された。(J.Rheumatology 26:2609-14,1999)平成12年度はさらに、炎症を惹起した唾液腺におけるNOの活性を測る目的で、まず唾石に併発した顎下腺の炎症をMRimagingを用いて解析した。その結果、MRimagingは急性期、慢性期の顎下腺の実質の変化(浮腫や脂肪変性)を良好に捉えることができた。(AJNR20,1737-1743,1999)また、NO産生と深く関連のある脂肪代謝の異常と唾液腺機能異常との相関を調べる目的で高脂血疾患者における唾液分泌機能低下と唾液腺への脂肪沈着との関連についてMRimagingを用いて検討した結果、血中トリグリセロール並びにコレステロールと唾液分泌機能低下との間に高い相関が認められた。(AJR175,829-834,2000)研究期間において、口腔乾燥症を呈する患者の唾液腺の機能障害や種々の画像診断学的所見と唾液中一酸化窒素(NO)量とを比較した。

また、上記の画像診断(超音波、MR)とX線を用いた唾液腺造影法との間にも非常に高い相関が認められ、このことは、超音波診断やMR診断のような患者のX線被爆をともなわない診断法が従来の唾液腺造影法に将来的にはおきかえられる可能性を示唆していると考えた。一方、唾液中のNO量は個人差が著しく、また測定の時間(食前、食後、あるいは月経中か否か)によっても大きく変動するため唾液腺機能との一定の相関を検討するにはいたらなかった。
復元的手法による東大寺文書研究の高度化―『東大寺文書目録』後の総括・展望―

巨大中世史料群の構造を適確に理解するための方法論をより深く明らかにするための方法の構築と組織論の探究を課題とした。対象となる東大寺文書にあっては、先行する『東大寺文書目録』という成果があり、その後の研究で蓄積された歴史知識を効果的に発信する仕組みを、東京大学史料編纂所のオンラインデータベース上に確立した。また補助工具として有用な各種職員のリストやこれまで利用されてこなかった記録部の解題をWEB上に公開した。これらデータベースとリストは今後の当該分野の基盤となるだろう。さら以上の成果に基づき、史料論的関心をバックボーンとして、寺院組織論の観点から新たな東大寺史の方向性を見いだした。本年度は、東大寺文書未成巻文書(約20000コマ)について、カラーマイクロからのデジタル化を行うとともに、その並び替え・ファイル名の付け替えなどの整理作業を行った。ユニオンカタログデータベース(以下UCDB)からの表示を実現するための、下作業を行った。下記11欄に示したように、リンク表示の実現にはいたっていないものの、これが実現することは東大寺文書研究にとって、研究基盤のかつてない充実を意味する。またUCDBでの東大寺未成巻文書関連データは、全体の半分が年月日・文書名のみの簡略なもので、不完全なものであった。さらに表記も統一性がとれていない部分があった。これらについてデータのブラッシュアップを行った。これによりより高い検索精度が期待できる。現在分割され散在している文書について、その接続復原の情報を表示するための、機能追加をUCDBのシステム改良で実現した。黒田庄を含む伊賀国東大寺荘園関連文書ではめざましい成果が確認される。正倉院文書(東南院文書)、東大寺文書、寺外流出東大寺文書、東大寺図書館所蔵聖教紙背文書、古記録、諸家・諸寺社文書などから関連史料を集め、従来未確認の該当史料を抽出した。また鎌倉時代の史料を中心に、収集した史料の年代比定・人名比定などを進め、史料を編年順に配置した。中世荘園史研究にとって当該地域は重要な地域のひとつである。以上の成果は、中世荘園史研究にとって、新たな研究基盤の整備をもたらすものである。東京大学史料編纂所ユニオンカタログDBから、未成巻文書全点のWEB上での検索を可能とした。また本所閲覧室においては、同データベースからの未成巻文書の高精細カラーデジタル画像の閲覧を公開した。現在分離している文書のうち、連接表示機能の運用を開始した。連接判明のデータ244件について、同じくユニオンカタログから公開した。影写本など複製本の異なる同一のデータについて、ユニオンカタログの統合機能を使用し整理した。これにより従来、必要であった同定作業を省くことが可能となった。同じく統合機能を使用して、『大日本古文書東大寺文書』と写真帳『未成巻文書』との統合を行った。これにより、この間の編纂の成果とのシームレスな利用が環境が整った。道具類の整備においては、別当・寺務代・後見などについての一覧を作成した。また年預五師および諸年預の補任表の作成に着手した。記録部中世分史料の解題作業ついては、昨年度よりの141架(96件)につづき142架(64件)の作業が完了した。またその伝来情況についての新たな知見を特任研究員畠山聡が解明しつつある。東大寺塔頭宝珠院の所蔵する東大寺法華堂伝来文書のうち中世分を中心に調査・撮影を行った。対象200件弱である。2014年2月21日に研究会を開催した(参加者12名)。この間の成果を盛り込んだ『大日本古文書家わけ第18東大寺文書之22』を刊行し、分離文書の復元、無年号文書の年号比定、関連文書情報掲載など、学界に新たな情報を提供した。この他、分担研究者小原嘉記は、市民向け刊行物において黒田庄を紹介のコラムを担当するなど、成果の社会還元を果たしている。東大寺図書館所蔵薬師院文書未整理分の調査を実施。特に模写図を中心に整理を行った。東大寺文書の原本調査を行い、接続他の確認作業を行った。(旅費)記録類(中世分)の解題については、薬師院史料記録部55件、記録部141B(宝珠院記録)27件、雑部5件を果たした(特任研究員)。ユニオンカタログDBデータのブラッシュアップとしては、第1部25、第3部1、第3部4、第3部12につき、文書名修正・年月日修正・翻刻刊本情報付加などを果たした。また年預五師表のブラッシュアップも行った。これは無年号文書の年号を比定する上で極めて有用である。(特任研究員・学術支援職員)。寺外文書について、京都大学所蔵宝珠院文書・京都市歴史資料館所蔵燈心文庫文書・慶應大学文学部古文書室所蔵東大寺文書のデータをユニオンカタログDBに追加した(学術支援職員)。第2回研究会を実施。黒田荘に関する文書分布状況、鎌倉時代の東大寺財務、東大寺文書出納日記の復元、中世後期における学侶方の実態など、5本の報告を得た。特に学侶方については、従来の研究では手薄な分野であり、今後の展開が期待される。代表者遠藤が、高精細デジタル画像のデータベース活用の実践例を公開シンポジウムで報告した。研究分担者小原が共同執筆者である『三重県史資料編古代・中世』が刊行された。

この地域の文書は、東大寺文書中に占める割合が極めて高いが、これまで完備する史料集がなかった。今後の研究に資するところ大である。ユニオンカタログデータベースのデータブラッシュアップを行った。『三重県史』『兵庫県史』『岐阜県史』『小野市史』など刊本データとの統合、無年号文書の年号比定作業、文書名修正作業などである。更新レコードは東大寺図書館未成巻文書のみにて1,596件に及ぶ。刊本との統合は、くずし字読解が困難な利用者への導きとなろう。また年号比定は鎌倉後期のものが多く、これまで以上に個別の案件の詳細な経緯を知ることが可能となった。分離文書の復元は、新規統合件数37件を追加した。これにより4年間の総数は統合件数281件、接続された文書総件数863件となる。以上により、『東大寺文書目録』(1976年刊行)以降の研究成果を盛り込み、次の段階への新たな基盤の構築が果たせたものと確信する。東大寺別当・年預五師の一覧化について、その精度を高める作業を行い、同ファイルをWEB上に公開した。記録部解題作成は、雑部16件、巻子本部35件を追加した。その成果もWEB公開した。公開に際しては、東大寺図書館よりご許可を賜った記して謝したい。分離文書復元のため東大寺図書館・京都大学総合博物館において調査を行い、複数点の接続を確認した。このほか、新規撮影として中世東大寺の所領であった周防国衙領の国衙候人伝来文書である上司家文書の約340点の撮影を行った。4年間の成果によって東大寺大勧進・法華堂・学侶・油倉など諸役・諸集団・諸機関について新たな知見をうることができた。その成果は、学会・公開研究会、あるいは論文として発表した。特に4年間の成果を総括する公開研究会を東京大学史料編纂所にて開催した。全国の関係する研究者が45名参加し、多数の意見が交わされ充実した会となった。今後内容を一新したユニオンカタログデータベース上の東大寺文書目録を利用し、当該分野の研究が一層する進展する契機になったものと思われる。巨大中世史料群の構造を適確に理解するための方法論をより深く明らかにするための方法の構築と組織論の探究を課題とした。対象となる東大寺文書にあっては、先行する『東大寺文書目録』という成果があり、その後の研究で蓄積された歴史知識を効果的に発信する仕組みを、東京大学史料編纂所のオンラインデータベース上に確立した。また補助工具として有用な各種職員のリストやこれまで利用されてこなかった記録部の解題をWEB上に公開した。これらデータベースとリストは今後の当該分野の基盤となるだろう。さら以上の成果に基づき、史料論的関心をバックボーンとして、寺院組織論の観点から新たな東大寺史の方向性を見いだした。本年度は、8点の課題をあげた。そのうち東大寺未成巻文書未整理分の原本調査を行えなかった。また接続復元についてもDB上に反映させるにいたらなかった。しかし、これ以外については、ほぼ所期の成果を果たしているため。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本史中世史おおむね順調に進展しており、ルーチンも確立している。ただしユニオンカタログでのデータあるいは年預五師表については、最終的なつめが必要である。
乳癌細胞の不均一性を制御するCullin3ユビキチンリーガーゼ複合体の同定と解析

昨年度から引き続き乳癌細胞の特性(stemness、細胞増殖、細胞形態、細胞移動、colony formation等)を規定するCUL3の基質認識受容体BTBPの探索、解析を進めた結果、KCTD10がHER2陽性乳癌細胞において、EGF刺激依存的な細胞膜形態変化及び、細胞増殖を制御する事を突き止めた。FRET、電子顕微鏡(SEM)、位相差顕微鏡観察による解析を進めた結果、CUL3/KCTD10がsmall GTPaseの一つであるRhoBをユビキチン化して分解し、常に低い発現レベルに保つことで、EGF刺激依存的なRac1の活性化を正に制御している事を明らかにした。Rac1は各種癌においてoncogeneとして機能する事が知られているので、各種乳癌サブタイプでトランスクリプトーム解析を行った結果、HER2陽性乳癌特異的にRac1の発現が高い方がその予後が悪い事を見出した。更に外科的に切除されたヒトHER2陽性乳癌組織におけるKCTD10とRhoBの発現を組織染色法により解析した結果、症例によっては両者のタンパク質が高発現している事が分かった。現在、症例数を増やして、予後、ステージ等との相関解析を進めている。また現在までに、CUL3-BTBPの制御剤探索のための、CUL3/KCTD10の結合を検出するとしてアルファスクリーンの系の構築に成功している。今後はパイロットスクリーニングを実施した上で、大規模な結合阻害剤スクリーニングを実施する。癌細胞において未分化な細胞の集団である癌幹細胞は、転移や再発、悪性化に関与する。本研究では乳癌をモデルにユビキチンE3複合体足場タンパク質Cullin-3 (CUL3)の乳癌細胞における新規機能を解明し、新規なバイオマーカー、治療薬を探索、導出することを目的としている。今までに我々はCUL3が乳癌細胞のstemnessを反映するsphere形成を制御することを示している。本年度において、CUL3が乳癌細胞の他の特性を制御しているかを検証した。その結果、CUL3を乳癌細胞において発現抑制すると、刺激依存的な細胞膜形態変化に異常を生じる事を見出した。この細胞膜形態変化は細胞の移動だけでなく、細胞の性状(EMT等)や分化に関わる可能性が示唆されているので、stemnessとの関連も疑われる。CUL3はBTBP (ヒトでは183種類)と呼ばれるアダプター分子と相互作用して、機能する。そこで次に、乳癌細胞において、増殖と細胞膜動態を制御するBTBPをsiRNA libraryを用いて探索した。その結果、発現抑制によって、CUL3発現抑制と同様の細胞膜動態異常を示す複数のBTBPの同定に成功した。また、in vitroのアルファスクリーンシステムを用いて、当該BTBPとCUL3が結合する事も見出した。計画通り、乳癌細胞の特性(細胞膜動態)を制御するBTBPを同定する事ができた。各BTBPの乳癌組織における発現解析も前倒しにして進めており、免疫組織染色が可能な抗体の選定まで成功している。各BTBPに対する基質タンパク質の同定については、アルファスクリーン及び、質量分析による候補分子同定の系の構築を進めている。本研究で同定した乳癌細胞の特性を規定するBTBPの外科的に摘出された乳癌組織における発現解析を実施する。ステージ、転移の有無、サブタイプ毎に免疫組織染色を実施し、どのような乳癌に対して、より有効なバイオマーカーになるかを検討する。また、アルファスクリーンと質量分析を用いて、BTBPの基質タンパク質の同定を試みる。CUL3-BTBP及び、BTBP-基質タンパク質間のタンパク質間相互作用を阻害する化合物をアルファスクリーンを用いて探索する。化合物ライブラリーは東京大学創薬機構から分与頂く予定である。同定された化合物の細胞レベルでの評価系として、各種乳癌細胞の増殖、分化に対する阻害活性試験を実施する。
アシルCoAの生合成・代謝及び生理学的意義の総合的研究

1.ラット肝ミクロソームに生理学的濃度(約10μM)のCoAを加えた際のアシルCoA生成の詳細な酵素学的を進め、本反応の実体から明をにした。アシルCoAのもとになる脂肪酸はミクロソーム中のホスファチジルイノシトール(PI)、次いでホスファチジルコリン(PC)である。Km値は180μM, Vmaxは20nmole/30min/mgroteinである。2.従来までミクロソームを用いて上記反応を観察してきたが、他の細胞内オルガネラでの反応様式を検討し、特に核のPI CoA dependent transacylaseの存在を証明した。3.ラット肝よりアシルCoA結合蛋白を精製し反応系に加えることによってアシルCoAとトラップし、反応がどのように変化するか(生理的条件に近ずける)検討した。特にACBP(アシルCoA Binding Protein)存在下ではアシルCaA生成は促進された。4.本酵素をラット肝ミクロソームより可溶性・精製し、いわゆるランズ系酵素(1-アシルGPIアシルトランスフェラーゼ)との比較等について検討をおこなった。現在の所、本反応はランズ系の逆反応の可能性が強い。5.アシルCaA,特にアラキドニルCoAがラット肝ミクロソームグルクロニルトランスフェラーゼに反応し、アシルグルクロニルトランスフェラーゼとなることを発見した。このアシル体は酵素として不活性型であり、また反応は自己触媒によっておこなわれる。このAutoacylation-Autodeacylation反応が生体内でどのような役割を演じているか非常に興味深いものがある(ベンツピレンのような発癌性物質の代謝との関係において)。6.大麻の幻覚作用の本体であるテトラヒドロカンナビノールの受容体に対する内因性アゴニストとしてアナンドマイド(アラキドニルエタノールアミン)が発見されたが、これの生合成ルートへのアシルCoAの関与を研究し本反応はCoAindependent, Ca2+dependentな反応であることがわかった。
トラッククレーンの旋回運動のシミュレーションと制御に関する研究

トラッククレーンの旋回制御は、吊り荷を目標位置まで性格に、かつ振れを生じさせないように運搬することが重要であるが、これを達成するためにはかなりの熟練を必要とする。したがって、吊り荷の動きを予測して振れを制御する場合、油圧駆動部を含めたクレーンの正確なモデル化ができれば非常に効果的である。最初に、旋回操作時について、ブーム部を近似的に集中質量モデルで表現し、機械系と油圧駆動部を結合させて動的挙動のモデル化を行なった。旋回運動させた場合の実機での測定値と計算値を比較してモデル化の妥当性を確認した。次に、旋回操作の停止後、あるいは旋回中に生じる吊り荷の半径方向の振れを起伏シリンダによって制御する場合、起伏運動の動特性を把握する必要がある。起伏上げ運動と起伏下げ運動に分けて、トラッククレーンのブーム部を先と同様に集中質量モデルで表現し、機械系と油圧駆動部を結合させてモデル化を行い実機での測定値と比較して妥当性を確認した。最初に、油圧駆動部での旋回モータの速度制御と振り子型の振れ止め制御は吊り荷の振れを押えるために必要である。旋回操作の吊り荷の振れを減少させる速度パターンは旋回モータの制御によって達成される。旋回モータの速度は速度型ファジイ制御器、速度型線形制御器、フィードバックファジィ制御器によって速度パターンに追従するように制御される。その時のクレーンの動的挙動の計算値は実験値と比較して妥当性を確認した。次に、クレーン停止状態の振れがある場合、位相平面法とニユートン・ラフソン法を用いた振れ止め制御法を提案し、その有効性を計算と実験より半径方向の振れに対する制御が可能であることが確認された。本年度は、主としてトラッククレーンの旋回運動および起伏運動の動特性を把握することについて研究した。トラッククレーンの旋回制御は、吊り荷を目標位置まで正確に、かつ振れを生じさせないように運搬することが重要であるが、これを達成するためにはかなりの熟練を必要とする。そのために、トラッククレーンのブーム部を対象として、機械系を近似的に集中質量モデルで表現し、油圧駆動部を含めたモデル化を行なった。そして、旋回運動させた場合の実機でのブーム応力、吊り荷の挙動、油圧回路の圧力、流量などの測定値と計算値を比較してモデル化の妥当性を確認した。また、旋回角速度を一定とした場合に、吊り荷の振れを減少させる制御のタイミングを予測し実験値と比較して検証した。上記の旋回操作の停止後、あるいは旋回中に生じる吊り荷の半径方向の振れを起伏シリンダによって制御する場合、起伏運動の動特性を把握する必要がある。ただし、起伏下げ時にブームおよび吊り荷の自重により、起伏シリンダが降下しないように、カウンタバランスバルブを用いている。ここでは、起伏上げ運動と起伏下げ運動に分けて、トラッククレーンのブーム部を対象として、機械系を近似的に集中質量モデルで表現し、油圧駆動部を含めたモデル化を行い実機での測定値と比較してモデル化の妥当性を確認した。また、ブームの弾性振動を計算する場合には油圧系のモデルを無視することができないことがわかった。1.トラッククレーンの旋回制御は、吊り荷を目標位置まで正確に、かつ振れを生じさせないように運搬することが重要であるが、これを達成するためにはかなりの熟練を必要とする。

最初に、旋回操作時について、ブーム部を近似的に集中質量モデルで表現し、機械系と油圧駆動部を結合させて動的挙動のモデル化を行なった。旋回運動させた場合の実機での測定値と計算値を比較してモデル化の妥当性を確認した。次に、旋回操作の停止後、あるいは旋回中に生じる吊り荷の半径方向の振れを起伏シリンダによって制御する場合、起伏運動の動特性を把握する必要がある。起伏上げ運動と起伏下げ運動に分けて、トラッククレーンのブーム部を先と同様に集中質量モデルで表現し、機械系と油圧駆動部を結合させてモデル化を行い実機での測定値と比較して妥当性を確認した。2.最初に、油圧駆動部での旋回モータの速度制御と振り子型の系の振れ止め制御は吊り荷の振れを押えるために必要である。旋回操作の吊り荷の振れを減少させる速度パターンは旋回モータの制御によって達成される。旋回モータの速度は速度型ファジィ制御器、速度型線形制御器、フィードバックファジィ制御器によって速度パターンに追従するように制御される。その時のクレーンの動的挙動の計算値は実験値と比較して妥当性を確認した。次に、クレーン停止状態の振れがある場合、位相平面法とニユートン・ラフソン法を用いた振れ止め制御法を提案し、その有効性を計算と実験より半径方向の振れに対する制御が可能であることが確認された。
「ベテラン職人の加工技術」の可視化教材開発とその活用による実習教育改善へのトライ

秋田高専では全学科を対象としたものづくり工作実習が行われている。ものづくり工作実習ではものづくりの基礎を学び体験させることにより,技術者育成に必要な判断力や想像力を養うことができる。手仕上げや溶接では道具の使い方を含めた体の使い方が重要になっており,自分自身の感覚を頼りに覚える必要があった。しかし,その感覚は個々で異なるため教授が非常に困難である。作業のコツとなるポイントを学生に分かりやすく伝授することを目的に,作業のコツの可視化システムの構築を行った。本研究ではノートパソコンと2台のWEBカメラを使用して作業のコツの可視化システムを構築した。撮影した画像からモーションキャプチャ用ソフトウェアにより2次元の動画を3次元でポリゴン化して動作の特徴を抽出した。構築したシステムの利点および特徴は次のとおりである。(1)加工中の姿勢や動作がデータ化され,定量的に評価できる。(2)3次元のポリゴンで表示できるため,自分自身の動きを細かく何度も色々な角度から確認できる。(3)さらに職人の動きと比べることにより,学生は自らの動きとの違いを視覚的にとらえることができる。次に構築したシステムによる作業のコツの可視化および抽出を行った。やすりがけ作業について学生の動きと職人の動きを比較した結果,職人の動きは上下の変動も少なく,左手首・右手首・右肘の3点と上半身の動きはシンクロしていることが分かった。上半身に大きな動きがないということは下半身を使って体全体で作業を行っているといえる。これに対して,学生は手だけが動き,各関節の距離や高さの変動が日立った。手だけで作業しようとするとヤスリの平行移動が難しくなっていると考えられる。両者の動作の違いは作品の出来栄えにも表れており,本システムの有効性を確認することができた。今後は本システムを利用した授業における教授法の研究を進めていく予定である。
噴火様式の異なる火山における火山性地震の発生機構の比較研究

桜島火山と阿蘇火山の噴火様式は、それぞれ、爆発力の強いブルカノ式噴火と穏やかなストロンボリ式噴火で特徴付けられる。また、口永良部島火山では水蒸気爆発が発生する。桜島、阿蘇、口永良部島の3火山について、火山性地震を波形の特徴から分類し、初動の押し引きや振幅分布およびスペクトルの特徴から発震機構を推定し、これら3火山における火山性地震の発震機構をそれぞれの火山の噴火様式と関連づけて比較研究を行った。桜島火山の火山性地震は、A型、高周波B型(BH)、低周波B型(BL)、爆発地震に分類される。A型地震は、10Hz以上の高周波成分が卓越し、4象限型の押し引き分布を示すことから、構造性地震と同様にダブルカップル型の発震機構を持ち、岩石の破壊によって発生するものと推定される。BH、BL、爆発地震は5-8、1-3、0.5-1Hzにピーク周波数があるが、いずれも10Hz以上の高周波成分が欠如している。初動は全方位に押しか引きであり、鉛直方向のダイポール成分が卓越する非等方膨脹型の発震機構をもつ。火道内のマグマやガス溜りの膨脹によって発生すると推定される。一方、阿蘇火山の火山性地震もそのスペクトルの特徴から高周波型と低周波型に分類される。桜島の火山性地震が高周波地震=ダブルカップル、低周波地震=体積膨脹型地震と分けられるのに対し、阿蘇の場合は、多くの地震がダブルカップル型である。数年おきに間欠的に発生するため、桜島のように十分な大きさの火道が成長しなかったために、体積膨脹型地震の地震が少ないと考えられる。高周波と低周波の違いは、岩石の物性の違いと解釈される。口永良部島では、高周波地震と単一の周波数成分が卓越する長いコーダ部分をもつ低周波地震が発生する。火山体内部の水蒸気圧の上昇と水蒸気溜りの固有振動によって、これら2種類の地震が発生すると解釈される。
平成29年7月九州北部豪雨災害に関する総合的研究

平成29年7月九州北部豪雨災害に関する総合的な調査・研究を行い,以下について有益な知見を得た.1今次豪雨の発生要因と発生メカニズム,気象モデルによる線状降水帯の降水量の予測可能性と課題,2中小河川の洪水氾濫プロセスと浸水リスク,流木の発生状況と要因,流木発生を抑制する森林保全や治山のあり方,3土砂災害の発生履歴,崩壊・浸食・堆積土量と土砂流出メカニズム,表層崩壊発生場の予測手法,同時多発的な表層崩壊発生時の土構造物の被災メカニズム,4土砂移動分布図,同時多発的な表層崩壊が土石流の流動特性に及ぼす影響,5行政と地域の災害対応の課題と対策,被災者支援のあり方,農業被害の実態と営農再開に必要な措置.平成29年7月九州北部豪雨では,福岡県朝倉市,大分県日田市を中心に斜面崩壊,土石流・流木の発生,中小河川の氾濫等が同時に多発し,死者39名,行方不明者2名に及ぶ激甚災害が生じた.本研究では,中山間地域の豪雨災害が焦眉の課題であるとの認識に基づき,今後の豪雨災害に対する防災・減災策に資する技術や情報を提示することを目的とし,気象学,水文学・河川工学,地盤工学,砂防工学および危機管理・生活再建の5グループで今次災害の総合的な調査・研究を行った.本研究の概要は以下の通りである.(1)大気循環場や線状降水帯の構造などの今次豪雨の発生要因と機構を明らかにし,気象モデルに基づく線状降水帯による降水量の予測可能性と課題を示した.(2)局地的集中豪雨による中小河川の水位上昇,それに伴う大規模な洪水氾濫の再現解析と解析結果に基づく集中豪雨と河川水位との関係,流動化した土砂による河道の変動などの被害が拡大するに至った理由とメカニズムを示した.さらに,流木の発生状況や要因,流木の発生を止める森林保全や治山のあり方を示した.(3)被災地での土砂災害の履歴,崩壊斜面の地形・地質と水文過程,土砂災害分布と発生機構,土質・岩質が土砂流出量に及ぼす影響,同時多発表層崩壊発生時の土構造物の被災メカニズムを示した.(4)斜面崩壊・土石流の発生場所の把握と地形・地質との関係,同時多発表層崩壊が土石流の流動特性に与える影響を示した.(5)住民・行政ヒアリング調査等に基づき,受援までの対応や要配慮者の対応,今後の備えに対する意向を整理した.生活再建支援過程における課題を抽出し,被災者支援の目指すべき姿を提示した.農業被害実態やヒアリング調査に基づき,今後の営農再開に必要な措置,課題を示した.以上の成果を「平成29年7月九州北部豪雨災害に関する総合的研究」報告書と報告会(2019年3月)で公表した.平成29年7月九州北部豪雨災害に関する総合的な調査・研究を行い,以下について有益な知見を得た.1今次豪雨の発生要因と発生メカニズム,気象モデルによる線状降水帯の降水量の予測可能性と課題,2中小河川の洪水氾濫プロセスと浸水リスク,流木の発生状況と要因,流木発生を抑制する森林保全や治山のあり方,3土砂災害の発生履歴,崩壊・浸食・堆積土量と土砂流出メカニズム,表層崩壊発生場の予測手法,同時多発的な表層崩壊発生時の土構造物の被災メカニズム,4土砂移動分布図,同時多発的な表層崩壊が土石流の流動特性に及ぼす影響,5行政と地域の災害対応の課題と対策,被災者支援のあり方,農業被害の実態と営農再開に必要な措置.平成29年7月九州北部豪雨災害に関する総合的研究報告書河川工学
合成プロモーターを用いた土壌ストレス応答を担うシス配列の総合的解析

【目的】植物は、日々変化している様々な種類の環境変化を感知し、遺伝子発現を調節することで新たな環境に適応して行く。遺伝子の発現調節はプロモーター上にある転写制御配列(シス配列)により実現されている。同じ発現様式を示す遺伝子のプロモーターは共通するシス配列を持つ、という仮説に従えば、大規榎遺伝子発現データをもとに転写制御配列を予測することが可能である、発表者らはこれまでの研究によりAl,Cd,CuイオンとNaClストレスで誘導される遺伝子群をシロイヌナズナマイクロアレイ解析により同定してきた。本研究では、これまで一般的に行われてきたコンセンサス配列の抽出を行うのではなく、頻度比較を第一のストラテジーとして転写制御配列の予測を行い、冷属イオン応答を担う機能シス配列の推定、さらに実験的手法による機能配列の同定までを目指す。昨年度は予測に基づ89個の合成プロモーターを作成した。【研究の成果】(1)作成した含成プロモーターをアグロバクテリウムを用いてシロイヌナズナに導入し、T1種子を収穫した。(2)発光系レポーター遺伝子として現在利用しているホタルルシフュラーゼ以外にいくつか新規のものが開発・販売されている。それらについて植物でのill vivoでの特性(S/N比、反応応答性等)について評価するために、同一の誘導性プロモーターの支配下に各種発光レポーター遺伝子を組み込み、植物へ導入した。研究計画時に予想しえなかったトラブルに遭うこともなく、おおむね順調に研究は進んでいる。今後は作成した合成プロモーター導入植物のライン化をすすめ、順次レポーターアッセイをおこなっていく。同じ発現様式を示す遺伝子のプロモーターは共通するシス配列を持つ、という仮説に従えば、大規模遺伝子発現データをもとに転写制御配列を予測することが可能である。発表者らはこれまでの研究によりAl,Cd,CuイオンとNaClストレスで誘導される遺伝子群をシロイヌナズナマイクロアレイ解析により同定してきた。本研究では、これまで一般的に行われてきたコンセンサス配列の抽出を行うのではなく、頻度比較を第一のストラテジーとして転写制御配列の予測を行い、金属イオン応答を担う機能シス配列の推定、さらに実験的手法による機能配列の同定までを目指すことにした。【研究の成果】(1)異なる金属イオンストレスマイクロアレイデータ(Al,Cd,Cu,NaCl)を基に、各々の金属イオンの応答遺伝子を網羅的に調べ、応答遺伝子のリストを作成じた。(2)応答する遺伝子のプロモーター配列に対し、ppdbウェブツールを用いてプロモーター上流にある候補シス配列を抽出した。(3)平行して、頻度解析から直接候補シス配列を抽出する方法により[2]、金属イオンストレス応答を担うと予測されたシス配列を39個同定できた。また、シス配列の組み合わせによる制御が考えられ、マイクロアレイデータをもとに50の組み合わせを検出することに成功した。(4)抽出した候補シス配列を用いて、89個の合成プロモーターを作製した。1)合成プロモーターの作成が予定以上に順調に進み、計画よりも多くのプロモーターを作成できた。作成した合成プロモーターは順次植物へ導入し、ライン化する。調製されたトランズジェニック植物を用いて発現解析を行い、土壌ストレス応答、環境ストレス応答の有無や応答の度合い、キネティクスなどについて解析する。
鳥類における果実の熟れ具合認識機構の解明

果実の成熟にともない糖度含量、軟化さらに果色が増加し、酸度は減少し、収穫時以降は軟化のみ増加し、糖度や果色また酸度は平衡状態となった。この収穫前頃から、カラス等が飛来して果実をつついているのが、観察された。鳥が果実の熟成の時期を見分けることができるのは、嗅覚や視覚の発達が考えられる。そこで、まずはカラスとヒヨドリの嗅覚系の特性を調べた。その結果、脳全体に対する嗅球のしめる割合が極めて小さく、一般には左右独立して存在する嗅球が完全に左右癒合していたことから、カラスとヒヨドリの嗅覚はあまり発達していないことが示唆された。次に視覚系の特性を調べた。カラスの神経節細胞は300万個を超えるとともに、神経節細胞の高密度域が2箇所あったこのことは、視覚が極めて発達していることを示していた。また、網膜周辺に進むにつれ少なくなっていた。視細胞の油球は赤、青、黄、緑、透明のものが見られ、その分布割合は均衡していた。ヒヨドリの神経節細胞の分布傾向はカラスのそれと類似していたが、油球は緑・黄緑系の油球が周囲を占めていた。学習行動によってカラスの各種波長への感受性を調べたところ、短波長に対して最も高い感受性を持っていることが示唆された。さらに、カラスの網膜には、4種類の色覚に関わる錐体オプシンがあり、その内のひとつは紫外線に感受性を有していた。鳥が果実の熟成段階を何で判別しているのか調べるため、熟成段階の異なる果物をカラスに提示し、選択された果実に共通する特徴を調べた。その結果、カラスは果実の熟成段階を判別するために糖度や硬度を手がかりにせず、果実の色、すなわち果皮の光反射を手がかりにしていた。視覚の特性:果実の熟れは色覚の要素が高いと考えられ、計画には網膜構造の特徴を把握することを入れた。実験の結果、カラス、ヒヨドリともに色覚に重要と考えられる油球は赤、黄、緑、透明を有するがカラスはどのタイプも平均的に持っているのに対しヒヨドリは緑のタイプの割合が高いことが分かった。このことより、カラスはどの色へも平均的に感度がたかく、ヒヨドリは中間から短波長系に感度が高いことが推察された。オプシン遺伝子のクローニングを試み、網膜cDNAからロドプシン(RH1)、ゲノムから緑感受性オプシン(RH2)の部分塩基配列を決定した。さらに、360-450nmと600nmの光波長光源を用いた学習行動では他の波長への注意力が高いことが分かった。このことから、カラスの色覚は、この部位の光波長を重要な視覚情報として利用する可能性が示唆された。カラスとヒヨドリの鼻腔および嗅球の解剖・組織学的特性:カラスとヒヨドリの鼻腔の基本構造は、嗅覚が発達している水禽類と類似していたが、水禽類やキジ目において嗅上皮が分布する後鼻甲介の発達が悪いことが明らかとなった。また、一般的に脊椎動物の嗅球は左右独立して発達しているが、カラスとヒョドリでは左右が完全に癒合していることが判明した。一方で、嗅球組織の免疫組織化学的特性は嗅覚が発達している鳥類とほぼ同様であった。以上のことから、カラスとヒヨドリの嗅覚認知能は他の鳥類同様に機能はしているもののその認知能は限定されている可能性が示唆された。果実の熟れの認識に鳥の視覚および嗅覚がどのように関わるかの疑問を解明するため昨年度の研究を基盤に、それをさらに発展させたので結果をそれぞれの系について記述する。視覚系の特徴:カラスにおいて、網膜の視細胞が持つ、油球の種類は赤、黄、緑、透明の4種類であった。

また、その各種色彩を持つ油球の分布割合をみると、ムクドリ、ヒヨドリ、スズメなどは緑色の油球が多いのに対し、カラスのそれは各種色彩において均等であることが分かった。つまり、各種の色を均等に感受できる素質を有する。網膜に発現するオプシン遺伝子のクローニングを試み,ロドプシン(RH1)、青感受性オプシン(SWS2)、緑感受性オプシン(RH2)、赤感受性オプシン(LWS)cDNA全長の塩基配列と、紫感受性オプシン(SWS1)cDNAの部分塩基配列を決定した。嗅覚系の特徴:前年度までに、ヒヨドリの鼻腔および嗅球の解剖学的構造がカラスと共通していることを明らかとした。今年度、(1)ヒヨドリの嗅神経を組織化学的に解析した結果、両生類および哺乳類の嗅神経と共通するいくつかの糖鎖マーカー(レクチン)が結合することが明らかとなった。ご労、ヒヨドリのレクチン結合パターンはカラスと異なることが明らかとなった。したがって、ヒヨドリとカラスの嗅覚系は解剖学的には極めて類似しているが、生化学的には一致しないことが明らかとなった。また、(2)ヒヨドリの嗅神経終末がVGLUT2様の免疫陽性反応を示したことから、ヒヨドリの嗅神経も哺乳類と同様のグルタミン酸システムを使っていることが示唆された。(3)カラスをモデルに嗅神経の投射パターンを神経トレーサーで検討したところ、左右の嗅神経束は左右の鼻腔から独立して投射されていることが明らかとなった。同時に、カラスの嗅上皮(嗅受容体細胞)が左右鼻腔の上壁外側に分布していることが明らかとなった。ハシブトガラスの光受容の分子的基盤を解明するため、オプシン遺伝子群の網羅的cDNAクローニングを試みた。その結果,ハシブトガラスの網膜から、明暗視に関与するロドプシン、ならびに、色覚に関わる4種類の錐体オプシン(紫外線感受性オプシン、青色光感受性オプシン、緑色光感受性オプシン、赤色光感受性オプシン)のcDNA全長塩基配列が決定された。このほかにもvertebrate ancient longオプシン、メラノプシン、ピノプシンという3種類の新規オプシンの部分塩基配列が決定された。よって、ハシブトガラスは少なくとも8種類のオプシン遺伝子を持ち、我々ヒトが考えている以上に複雑な光受容システムを持つことが明らかになった。カラスの嗅神経細胞と嗅球の組織学的特性:カラスの嗅神経束に順行性・逆行性トレーサーを投与し、鼻腔における嗅上皮の領域(嗅神経細胞の分布)と嗅神経細胞の形態および嗅球への嗅神経細胞の軸索投射パターンを確認した。その結果、カラスの嗅上皮は左右鼻腔後部の外背側面の狭い範囲に存在していることが明らかとなった。また、嗅神経細胞の形態は、嗅覚が発達している他の動物の嗅神経細胞に極めて類似していた。さらに、左右嗅上皮に分布する嗅神経細胞の軸索は、左右それぞれ1本の嗅神経束を形成し、それぞれ癒合した嗅球の左右半分の糸球体層に独立して投射することが明らかとなった。カラスの嗅覚神経系は解剖学的に極めて乏しいが、極めて特化した嗅覚能を有している可能性が示唆された。
哺乳動物精漿中の鞭毛運動阻害蛋白を用いた鞭毛運動機構の研究

ブタ精漿から得られた鞭毛運動を阻害する哺乳動物精漿蛋白(以下精漿蛋白と略す)は、SDSPAGE等の結果から、14,000、16,000、18,000の分子量をもつ三つのサブユニットから成る蛋白であることが分かった。この精漿蛋白は、哺乳類のみならず魚類や棘皮動物などの細胞膜除去した精子鞭毛の運動を一般的に阻害した。そこでウニ精子モデルを用いて鞭毛運動調節機構に関する詳しい解析を行なった。精漿蛋白の鞭毛屈曲運動に対する阻害効果は振幅において強く現われ、やがて不規則な振動になり停止する。弱いトリプシン処理をほどこした精子モデルでは、ダブレット微小管の滑り出しは抑えるが、鞭毛先端での微小管のほぐれは抑えず、屈曲の弛緩も起こることが分かった。ATPase活性は部分的に抑えられた。これらの結果から、鞭毛軸糸内の粘弾性は鞭毛運動の振幅決定に深く関係しているが精漿蛋白は微小管と微小管もしくは腕との間に作用しこれを高めていると考えられる。また精漿蛋白存在下できわめて遅い屈曲の伝播がみられたが、そのような場合にも一定に保たれる屈曲のパラメ-タがあり、運動調節を理解する上での重要な知見を得た。精漿蛋白の効果を考える上での一つのモデルとして、ポリアミノ酸の作用を同様な方法を用いて調べた。まず塩基性ポリアミノ酸に運動阻害作用が顕著であることが分かったので、以後ポリリジンを用いた。阻害効果は、リジンでは見られず、分子量が大きいと(15,000以上)顕著であり、また鞭毛屈曲運動の振幅において著しいことが分かった。またATPase活性はあまり抑えず、ATP存在下ではポリリジンで処理しても屈曲は弛緩する。これらの結果は、ポリリジンも精漿蛋白と同様にダブレット相互のいずれに対する粘弾性抵抗として働いている事を示唆している。またタコノマクラ卵を用いて、細胞分裂開始前に精漿蛋白を顕微注射したところ、分裂期に至るまでの過程に対する阻害作用が観察された。まず哺乳類精奨蛋白の精製法について検討した結果、イオン交換ゲルクロマトグラフィーの後、硫安分画を行なうことでより簡便に蛋白の精製が可能になった。精製された精奨蛋白は、三つのサブユニットからなるが、鞭毛運動阻害効果を保持したままで、さらにサブユニットを分離するにはまだ至っていない。またモノクローナル抗体の調整に関しては、各々のサブユニット特異的な抗体はまだ得られておらず、得られた抗体は多少の強弱はあるが、すべてのサブユニットに反応する。このことは、サブユニットに共通な糖に反応している可能性が高いので、今後検討する予定である。細胞膜除去モデルを用いての鞭毛運動機構の解析では、この精奨蛋白は鞭毛運動を強く阻害すること、またこの蛋白の高濃度存在下で、ほとんど運動が阻害されているように見える状態でも、なお鞭毛の屈曲が伝播し、その速度はきわめて遅いことが観察された。この低速度屈曲伝播においては、屈曲部分の長さ、屈曲角、曲率がほぼ一定であり、屈曲と屈曲間の直線部分の長さが伸びていくこがわかった。この知見は、鞭毛屈曲伝播の制御機構を考える上においてきわめて重要であると思われる。さらに様々に条件を変えて屈曲伝播様式を検討する予定である。

ところでトリプシンで処理した鞭毛で見られる、ATP依存性のダプレット微小管の滑り出しについても調べたが、精奨蛋白はこの運動も、同様に阻害することがわかった。一方、高分子量のポリアミノ酸によっても、精奨蛋白と類似した鞭毛運動阻害現象が見られた。塩基性、かつ分子量15K以上のものでその阻害効果が大きく、特にポリリジンは強い阻害効果を示した。比較的低濃度では、鞭毛運動の振動数はあまり変化せず、屈曲角が減少する。また運動停止が見られる濃度でも、ATPase活性の阻害はほとんど見られず、その作用機作については、精奨蛋白と比較検討中である。ブタ精漿から調製した、鞭毛運動を阻害する哺乳動物精漿蛋白(以下精漿蛋白と略す)の鞭毛運動に対する作用の解析を、細胞膜除去したウニ精子モデルを用いて、前年度に引き続いて行なった。弱いトリプシン処理をほどこした精子モデルを用いた実験で、精漿蛋白は、ダブレット微小管の滑り出しは抑えるが、鞭毛先端でのほぐれは抑えないこと。またゆるやかな屈曲の弛緩も起こることが分かった。これらは、鞭毛軸糸内の粘弾性が非常に高まった結果であろう。また鞭毛運動の振動数や波形に帯する精漿蛋白の阻害効果を調べた前年度の研究成果と合わせると、ダブレット間の粘弾性が、鞭毛の振幅決定に深く関係していると考えられる。これは鞭毛運動制御機構を考える上での重要な知見である。高分子である精漿蛋白の効果を考える上での一つのモデルとして、運動阻害作用の強いポリリジンを用いた定量的研究もさらに発展させた。比較的低濃度のポリリジンでは、鞭毛運動における振動数はほとんど変化しないが、振幅のみが最大1/3ほどに減少した。またATP欠如溶液で得られる屈曲した鞭毛を、ポリリジンで処理した後、ATPを加えると屈曲は弛緩した。これらの結果は、ポリリジンも精漿蛋白と同様にダブレット相互のずれに対する粘弾性抵抗として働いている事を示唆している。他の高分子を含めて、これらの作用機作を今後検討したい。また、タコノマクラ受精卵を用いて、第一分裂後の胚の片側の細胞に精漿蛋白を顕微注射した。第二分裂期開始後に注射した場合、その核分裂も細胞質分裂もほぼ正常に進行した。しかしそれ以前に注入した場合、分裂期直前の核が多少変形し核膜消失に至るまでの時間が、延長するかもしくはそこで発生が停止する傾向がみられた。これは中心小体が分裂し移動する時期と考えられ、このような微小管依存性の運動になんらかの阻害作用を持つものかもしれないから、今後さらに詳しく調べたい。
小児の抗ＨＩＶ治療による免疫状態の改善と至適マーカーの同定

本研究では、ベトナムのヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染小児において、抗HIV療法(ART)が小児の免疫活性化、Th1/Th2/Th17/Tregのバランスに及ぼす影響を横断的並びに経時的に調べた。横断的調査では、ART導入後、CD4細胞数、Th2/Th17/Treg細胞数、およびCD4/CD8比は徐々に上昇し、正常化までに4.8-8.3年を要したが、Th17細胞数とCD8細胞の活性化状態は1年以内に正常化した。経時的調査でARTによる早期(1年以内)のTh1細胞数とCD8細胞活性化状態の正常化が確認された。また、CD4/CD8比はARTモニタリングに有用なマーカーであることが示唆された。本研究は、ベトナム国立小児病院を受診中のHIV感染小児を対象とし、抗HIV治療(antiretroviral therapy, ART)が免疫活性化とT細胞サブセットのバランスに及ぼす影響を明らかにし、小児ARTの効果判定および予後に関連する適切な免疫系マーカーを探ることを目的とする。未治療HIV感染小児の免疫状態(免疫活性化やTh1/Th2/Th17/Tregに及ぼす影響)を、ART開始前後(ART開始前と開始後6,12,18,24ヶ月)に、前方視的に解析し、またすでにARTを開始しており、治療期間が24,36,48,60,72,84,96ヶ月になるHIV感染小児の免疫状態を横断的に解析することを計画した。当初の研究計画では、ベトナムで検体採取、全血のサンプルの染色後、金沢で染色細胞を測定することとしていたが、ベトナム国立小児病院が2014年6月に細胞解析機器を導入したため、ベトナム国立小児病院で染色細胞の測定を実施することにした。測定したデータを金沢に送り、金沢で解析を行っている。平成26年度は、8月に研究代表者と研究分担者がベトナムを訪問し、ベトナムの研究協力者に対し細胞染色のトレーニングを十分に行うなど、研究体制を整えた。9月から、対象のHIV感染小児からの検体採取、全血の染色・測定および解析を始めた。現在、新規に抗HIV治療を開始した小児15名の治療開始前の免疫状態の解析、その中1名の6ヶ月後のフォローを行った。また治療中の小児8名の解析を行った。同時に血漿および白血球の分離、保存も実施した。なお、染色の結果は解析後、すぐにベトナムの研究協力者に還元している。研究対象はベトナム国立小児病院を受診中のHIV感染小児である。研究方法は未治療HIV感染小児の免疫状態(免疫活性化やTh1/Th2/Th17/Treg)を、ART開始前および開始後経時的(ART開始後6,12,18,24ヶ月)に解析し(前方視観察)、まだART治療期間が24,36,48,60,72,84,96ヶ月になるHIV感染小児の免疫状態を横断的に解析する。平成26年9月から研究対象のリクルートを開始し、血液検体採取、検体染色・測定・解析、および検体の血漿と血球の分離・保存を行っている。現在まで、未治療のHIV感染小児33名をリクルートした(前方視観察)。そのなか、7名が死亡、1名が転院している。現在25名がフォローされている。ART開始後6, 12, 18ヶ月にフォローしたのがそれぞれ9, 6, 2名であった。また、ART治療しているHIV感染小児63名をリクルートした。ART治療期間が24, 36, 48, 60, 72, 84, 96ヶ月のはそれぞれ5, 5, 10, 14, 8, 10, 11名であった。前方視観察では、ART開始前と比べ、ART開始後6ヶ月に、CD4陽性細胞数、Th1・Th2・Th17・Tregサブセット細胞数が有意に上昇し、CD8陽性細胞活性化の割合が有意に低下した。1.現在、前方視観察では33名の研究対象をリクルートし、7名が死亡、1名が転院しており、25名をフォローしている。2.また横断的調査では63名の研究対象をリクルートしてある。3.ベトナムで染色・測定したデータが次の日に金沢に送られ、金沢で迅速な解析を行い、結果をすばやく還元している。4.金沢側は解析結果とすばやくベトナム側に還元するとともに、毎週のまとめ(各研究群の数やフォロー状態など)をベトナムに報告している。背景ヒト免疫不全ウイルス(HIV)は主にCD4+T細胞に感染し、その数を減らし、また機能を障害することにより免疫不全を引き起こす。最近、HIV感染者では慢性的な免疫活性化が病態進行と予後に関与していることが明らかとなってきた。抗HIV療法(ART)はHIVの複製を抑制し、CD4+T細胞数を回復するが、成人では免疫活性化の改善が遅れることが分かっている。本研究ではベトナムのHIV感染小児を対象とし、ART開始後の細胞免疫活性化、Th1/Th2/Th17/制御性T細胞(Treg)のバランスを経時的に解析し、ARTが免疫状態に及ぼす影響およびARTの効果判定と予後に関連する適切な免疫系マーカーを探ることを目的とした。方法:(1)横断的調査:ART中の小児29名(中央年齢6.1才、レンジ3.6-8.6才、男女17:12)と、対照群としてHIV非感染小児20名(中央年齢4.1才、レンジ2.0-8.3才、男女12:8)を解析した;(2)前向き調査:

新規にARTを開始した小児をART開始前と開始後6ヶ月毎に解析した。検体は末梢血とした。結果:横断的調査で、ART導入により、1Th1細胞数とCD8細胞活性化はART開始後1年以内に正常化したこと、2Th2/Th17/Tregは正常範囲回復に4.8-8.3年が必要であること、3単球の活性化は有意に変化しないこと、4CD4/CD8比はART効果をモニタリングするのに有用なマーカーであることを明らかにした。これらの研究結果を論文発表した。新規にARTを開始した小児49名をリクルートし、前向き調査を行っている。10名の死亡例と1名の転院した例を除き、38名を6ヶ月毎にフォロー中である。現在平均17.4ヶ月観察した。横断調査の結果と同様に、ART導入後12ヶ月で、Th1細胞数とCD8細胞活性化は正常化した。今後、追跡調査を継続して、更なる解析を行う。本研究では、ベトナムのヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染小児において、抗HIV療法(ART)が小児の免疫活性化、Th1/Th2/Th17/Tregのバランスに及ぼす影響を横断的並びに経時的に調べた。横断的調査では、ART導入後、CD4細胞数、Th2/Th17/Treg細胞数、およびCD4/CD8比は徐々に上昇し、正常化までに4.8-8.3年を要したが、Th17細胞数とCD8細胞の活性化状態は1年以内に正常化した。経時的調査でARTによる早期(1年以内)のTh1細胞数とCD8細胞活性化状態の正常化が確認された。また、CD4/CD8比はARTモニタリングに有用なマーカーであることが示唆された。1.ベトナム国立小児病院でHIV感染小児における血液免疫染色・測定のシステムを立ち上げた。ベトナム人研究協力者がベトナム国立小児病院で測定したデータを同日または翌日に金沢に送付し、研究代表者がデータ解析を速やかに実施し、解析結果をベトナムに還元している。2.将来研究対象の血中HIVウイルス量や、サイトカインおよび遺伝子を解析予定している。そのため、血漿と白血球の分離も行っている。1.金沢の研究者とベトナムの協力研究者の間、毎週の研究結果について連絡し、研究データを共有しており、研究結果および進行状態も確認できるようになっている。金沢側は毎月将来2ヶ月内にフォローする必要の名簿をベトナム側に送り、ベトナム側がそれを確認し、患者のフォローをアレンジしている。また、横断的調査の結果も毎週ベトナムを報告し、解析した各ART治療期間のケース数およびまた必要なケース数を確認できるようにしている。2.前方視(新規ART治療群)の患者を積極的にリクルートとともに、治療後6,12,18,24ヶ月のフォローを徹底する。横断的調査を積極的に推進する。3.今年度は最後の年度で、研究対照となる非HIV感染小児の解析を実施する。ウイルス学・免疫学1.新規に抗HIV治療を開始する小児3050名のリクルートを目標にし、治療前の免疫解析および治療導入後6、12、18月後の解析を実施する。2.抗HIV治療期間が24、36、48、60、72、84、96ヶ月の感染小児を各20名のリクルートを目標にし、免疫の解析を実施する。ベトナム訪問の時、航空券が予想より安かったため、翌年度の旅費に持ち越しとなった。翌年度に旅費として使う。