hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯～冷温帯湿地に由来する溶存有機物:構造特性に基づく機能・動態評価

熱帯(マレーシア)、亜熱帯(米国フロリダ)、冷温帯(北海道)に属する湿地河川水中の溶存有機物(DOM)の構造特性の異同を各種分光化学分析および分解分析法を用いて明らかにした。また、DOMの微生物分解性は低く、主に非腐植物質が分解を受ける一方、腐植物質は速やかに光分解を受けることを見出した。地域間で各成分の分解速度に違いはなく、腐植物質・非腐植物質の割合に加え、炭素組成、三次元蛍光特性を用いて、各地域の湿地起源DOMの動態を一元的に評価することが可能であることを示した。米国・フロリダ州エバーグレーズ(自然植生、石灰質および泥炭)およびマレーシア・サラワク州ムカ(自然植生下および開墾地、泥炭)において、乾季の水試料5060Lよりタンジェンシャルフローフィルトレーションシステムを用いてDOM(分子量カット1kDa)を調製した。また、北海道・帯広および厚岸において夏(8月)および秋(11月)試料を採取し、同様にDOMの調製を行った。河川のDOC濃度は米国および北海道で1.015.6mg CL^-1であったのに対し、マレーシアでは16.826.0mgCL^-1と高く、2.23.5gの精製試料が得られた。北海道を中心に湿地由来河川水中のDOM濃度と腐植・非腐植物質濃度との関係を調べ、DOM濃度が小さい場合にはその増大とともに腐植物質・非腐植物質いずれの濃度も増大するが、非腐植物質濃度の増大には上限があり、DOM濃度が高い場合には腐植物質濃度の差異がDOM濃度を支配していることを明らかにした。北海道試料についてサイズ排除クロマトグラフィーを行い、平均分子量が10,00020,000であること、夏の試料は高分子サイズ画分に多糖およびタンパク質様物質を多く含んでいたこと、秋試料では高分子サイズ画分が減少し、それとともに易分解性成分も減少したことを明らかにした。また、米国試料について^<13>CCPMAS NMRスペクトルを測定し、炭素官能基組成を求めた結果、芳香族炭素含量が6.48.1%と低い一方、置換脂肪族炭素が全炭素の45.656.6%を占め、炭水化物の分解が進みにくい環境であることが示唆された。前年度に続き、米国・フロリダ州エバーグレーズにおいて乾季(昨年は雨季)の、マレーシア・サラワク州ムカにおいて雨季(昨年は乾季)の溶存有機物(DOM)試料調製を行った。また、北海道・帯広および厚岸において前年度の夏・秋試料に続き、春(4および6月)のDOM試料調製を行った。また、マレーシアおよび米国において計33地点の湿地由来河川水中のDOM濃度および腐植物質濃度を調べた。昨年の北海道試料と比較して全体的にDOM濃度が高く、マレーシアではDOM濃度(y)と腐植物質濃度(x)の関係は一次式:y=0.86xに回帰され、熱帯泥炭からの多量の水溶性腐植物質供給が河川のDOM濃度が高い原因になっていることが推定された。前年および今年度に調製したDOM試料について各種化学的性質の測定を行った。マレーシアDOMは平均分子量が26,00028,000であり、北海道DOMよりも均質な分子サイズを示した。元素組成では、マレーシアDOMは北海道DOMよりもH/C、O/C、N/Cが低く、N/Sの違いからN化合物に占めるアミノ酸・ペプチドの割合が低いことが推察された。しかしながら、X線光電子分光法によるN官能基組成解析では、北海道DOMおよび米国DOMよりもマレーシアDOMの方が芳香族N含有率が低い傾向が認められた。炭素安定同位体比は、米国、マレーシア、北海道各DOM試料でそれぞれ、-25-27‰、-29‰、-28-29‰であり、季節変動はほとんど認められず、一年を通して同じ起源から供給されていることが推察された。その他の分析においても、これまでのところ有意な季節変動は検出されておらず、DOM濃度が変動しても各地域に特徴的な構造特性が維持されていると推察された。北海道・厚岸、米国・フロリダ州エバーグレーズ、マレーシア・サラワク州ムカにおいて河口域の河川水を採取するとともに溶存有機物(DOM)試料の調製を行った。河口域におけるDOMの動態をDOM濃度、腐植物質・非腐植物質の割合、およびParallel-Factor Analysisによる三次元蛍光スペクトル(EEM)の蛍光成分組成の地点間変動より解析した。また、各地域・各季節のDOM試料について微生物分解性、光分解性を調べるとともに、糖組成、アミノ酸組成を測定した。河口域では、見かけ上DOM濃度に地点間変動がない場合でも、腐植物質/非腐植物質比や蛍光成分組成に違いが認められ、上流から運ばれてきたDOMのうち失われた成分、光分解により変性して残存している成分、沿岸域で生成した物質が共存することで濃度が保たれていることが示唆された。

また、DOMの組成について、マレーシア試料はフミン酸に富み、糖含量が低く、北海道試料はフルボ酸に富み、フロリダ試料は非腐植物質の割合が高く、糖特に植物由来糖が多いといった地域による特徴が明らかになった。一方、濃縮河川水を種菌として接種した培養試験では、各種DOMの減少速度は概ね類似しており、培養前後のEEMの比較から、分解したDOMは非腐植物質のみであったと推定された。また、疑似太陽光を用いた光分解試験では、DOM中の全ての蛍光成分が急速に減少し、その速度はフミン酸、フルボ酸>タンパク様物質であったが、試料間で各成分の減少速度に違いは見られなかった。これらの結果は、地域によらずDOMの組成に基づいてDOMの動態予測が可能であることを示唆した。
インターネット大学の履歴情報に基づく成人学習者の行動特性の実証的分析

本研究課題では、インターネット大学やeラーニング環境における学習者の行動の特徴と学習効果や学習成果とのかかわりを明らかにすることを目指し、学習履歴情報の分析を行った。この結果、学習者間の相互作用について、さまざまなコミュニケーションツール間で共通するネットワーク構造上の特徴の存在と、学習と関連する局面に特徴的なネットワークの構造上の特徴について指摘出来た。平成21年度は、どのようなデータの分析から成人学習者の学習行動の特徴を指摘できるか、そして学習環境外のどの要因が学習成果に影響するかを明らかにすることを目的として、インターネット大学の授業におけるディスカッション機能の履歴(ログファイル)を対象に分析を行った。この結果、対象としたディスカッションデータにおいて学習者の発言傾向と成績との間に関連性を見出し、授業担当者の解釈を交えることにより、学習者の経験が授業における発言傾向と学習成績の双方に影響している様子をこの分析によって捉えることが出来た。また、このようなデータの分析を行うためのツールについて、分析手法やそのためのプログラムを共有することを目的とした改善を提案した。研究計画最終年度である平成22年度の目標は、成人学習者の特徴として指摘される自律性や能動性が、オンライン(eラーニング)の空間上でどのように学習行動および学習効果と結びつくかを明らかにすることである。特に、成人学習者やeラーニングの学習者においては用意された教材よりも、既有の知識を基盤に他者を情報源として学習する特性が指摘されており、このため、学習者間のコミュニケーションに重点を置いた学習行動の分析が有用になると予想した。このような分析を行うために、複数の大学により共用で使われているSNS(ソーシャルネットワーキングサービス)の履歴データを分析対象として用いた。分析の結果、SNSが支援する複数のコミュニケーションの形態のそれぞれについて、個々のコミュニケーションが授業等の公的(フォーマル)な学習に関連する場合と関連しない場合で、コミュニケーション手段の選択や学生間の結びつきのネットワーク構造上の特徴が異なることを確認した。このことは、学習者の集団の内部でのコミュニケーションがどの程度自発的で自然なものか、それとも公的な学習空間の設定に規定されたものであるのか、データを通じて相対的に判断することが可能であることを示唆しており、学習者の自発的なコミュニケーションによる学習を促す支援を考える上で有用である。また、同じ分析結果から、学習者の相互作用の数理的モデルについて、実証データに基づく考察が得られた。ここから、学習者間の相互作用と学習効果の関係について実証的分析とシミュレーション研究の両面によって明らかにすることなどがより具体的に期待できる。
骨軟部肉腫治療バイオマーカーの開発を目的とした網羅的マイクロＲＮＡ解析

本研究は高悪性度骨軟部肉腫患者の生検検体や血清を用い、発がんや悪性形質維持に大きな役割を持つとして近年注目されているマイクロRNAの網羅的解析およびその機能解析を行うことによって、予後や治療効果を予測する新たなバイオマーカーの開発を行った。主な成果としては、小児・若年成人に好発する高悪性度骨軟部肉腫であるユーイング肉腫においてmiR-34aというマイクロRNAがユーイング肉腫の重要な予後予測因子となりうることを明らかにした。また、ユーイング肉腫患者の初診時血清サンプル中のマイクロRNA解析を行い、ある特定のマイクロRNAがユーイング肉腫患者で多く発現しているという結果を得た。本研究は、様々な高悪性度骨軟部肉腫患者の生検時腫瘍検体や血清検体を用い、発がんや悪性形質維持に大きな役割を持つとして近年注目されているマイクロRNAの網羅的発現解析(マイクロアレイ)を行うことにより、予後や治療効果を予測するバイオマーカーとなりうるマイクロRNAを同定することを第一の目的とした。まず解析試料の蒐集(生検および血清サンプル)を行い、臨床病理学的データベースの作成及び更新を行った。次に小児・若年成人に好発する高悪性度骨軟部肉腫であるユーイング肉腫に着目し、マイクロRNAの網羅的解析を行った。着目した理由としてはユーイング肉腫が特徴的な遺伝子相互転座の結果生じる、融合遺伝子EWS-ETS遺伝子群によって発症することが分かっている腫瘍であること。比較的均一な円形細胞腫瘍であり、サンプル処理によって生じるばらつきを最小化できる可能性が高いことなどがあげられた。具体的な方法・結果としては、均一なプロトコール治療が行われた、限局性ユーイング肉腫50例の初診時生検サンプルから抽出した全RNAを使用し、miRNAマイクロアレイを施行した。得られたデータを、再発転移および死亡イベントの有無で比較、有意に差を認めたmiRNA群について定量化PCRおよび多変量解析による検証を行った結果、miR-34aの発現量が高い症例は予後が良好であり、発現量が著しく低い症例は2年以内にほぼ全例が再発転移を来したことから、miR-34aはEwing肉腫の独立した予後因子であると考えられた。同研究結果を国際結合組織癌学会(Connective Tissue Oncology Society)の学術集会および日本整形外科学会骨・軟部腫瘍学術集会にて発表し、さらにはJournal of Pathologyの原著論文、雑誌、癌と化学療法の総説として発表した。本研究は高悪性度骨軟部肉腫患者の生検検体や血清を用い、発がんや悪性形質維持に大きな役割を持つとして近年注目されているマイクロRNAの網羅的解析およびその機能解析を行うことによって、予後や治療効果を予測する新たなバイオマーカーを開発することを目的とした。様々な骨軟部腫瘍生検検体の網羅的マイクロRNA解析を行う中で、特に小児・若年成人に好発する高悪性度骨軟部肉腫であるユーイング肉腫に着目して研究を行った。ユーイング肉腫は特徴的な融合遺伝子EWS-ETS遺伝子群によって発症する円形細胞腫瘍で、既存の化学療法などの集学的治療が一定の効果を示すが、治療そのものによる二次発がんや重要臓器に対する有害事象に悩まれることも多々あり、中には様々な治療に抵抗性のグループも存在する。本研究では、生検検体においてmiR-34aというマイクロRNAの発現が高い症例は予後が良好であり、発現量が著しく低い症例は2年以内にほぼ全例が再発転移を来し、miR-34aがユーイング肉腫の重要な予後予測因子となりうることを明らかにした。さらにユーイング肉腫患者の初診時血清サンプル中のマイクロRNA解析を行った。その結果、ある特定のマイクロRNAがユーイング肉腫患者で多く発現しているという結果を得た。このマイクロRNAは他のがん腫において、発がんを促進している発がん性マイクロRNAであることが明らかにされつつあり、その発現量を経時的に観察することによって腫瘍マーカーとして開発できる可能性を秘めている。今後は日本ユーイング肉腫研究グループ(JESS)等と協議し、本研究で得られた知見を、多施設でより大規模な検証実験を行えるよう、計画を進めていく予定である。国立がん研究センター中央病院にて治療を行った高悪性度骨軟部腫瘍患者について、スタンドアローンのコンピューターを用い、病理診断、発生部位、初診時病期、治療方法、予後などについてのデータベースを作成した。作成したデータベースはパスワードを用いて管理し、それぞれ、最新の情報に更新した。また、このデータベースから治療前の生検や根治的切除時に採取、保存された凍結検体が存在するものに関しては、病理組織ごとにリストを抽出し、同様にスタンドアローンのコンピューターに管理保存した。採取保存された凍結検体の質を確保するために、各々の検体の病理組織を再確認、デジタル画像を同時に撮影保存した。

また、平成23年度に国立がんセンター中央病院を初診した骨軟部腫瘍患者のうち、同意が確認できた方については、研究用に血液サンプルを採取、本研究で使用する予定である血清サンプルを院内バンクに保存した。凍結検体の一部からMicroRNAを含んだTotal RNAをTRIZOL試薬を用いて抽出し、適切なRNA検体が採取されているかを確認した後、凍結保存を行った。学会活動に関しては、日本整形外科学会、骨・軟部腫瘍学術集会に参加、講演を行った。その内容は、小児に好発する代表的な高悪性度骨軟部腫瘍であるEwing肉腫におけるMicroRNAの網羅的解析結果について発表であり、骨軟部腫瘍領域の基礎研究者、臨床医と協議を行った。また、他がん腫の領域におけるMicroRNA研究の現状、特に、創薬につながるトランスレーショナル研究について、それぞれの専門家と協議するために日本がん治療学会に参加した。悪性骨軟部腫瘍は非常にまれな腫瘍であり、ほぼ均一な治療が行われた50例のユーイング肉腫患者の生検検体から得られた上記の結果は、非常に貴重なものであると考えられる。また上記結果を国内外の主要な骨軟部腫瘍関連学会に口演および示説発表を行い、国内外の研究者から大変な好評を得たと共に、英文誌、国内雑誌に掲載されることによってこれらの成果を周知し得たことは、重要な成果と考えられる。一方、共同研究者であるボローニャ大学、リッツォーリ整形外科病院・研究所のマリオ・メルクーリ氏の突然の逝去により、その後の研究協議が滞っており、ユーイング肉腫において得られたバイオマーカーであるmiR-34aの機能解析、他の肉腫に関するマイクロRNA網羅的解析が進んでいないことが今後の課題である。研究方針において協議を行う予定であった、ボローニャ大学リッツォーリ整形外科病院の骨軟部腫瘍科、教授が急逝され、現状では現地に渡航し、研究協議を行うことが困難な状況ため。本研究では高悪性度骨肉腫、横紋筋肉腫および滑膜肉腫患者から得られた生検検体を用いて、同様な手法により予後や治療効果を予測するバイオマーカーとなりうるマイクロRNAを同定することを計画している。さらに、本研究により発見したユーイング肉腫におけるバイオマーカーであるmiR-34aを実際の臨床に利用するためには、他施設で治療が行われたユーイング肉腫症例についてもその有効性を検証する必要がある。現在日本ユーイング肉腫研究グループ(JESS)は新規化学療法プロトコールを作成中であり、それが最終的に提示された後、miR-34aがユーイング肉腫における真の予後バイオマーカーとなり得るかどうかを検証する研究を、付随研究として申請する予定である。また、共同研究施設であるボローニャ大学、リッツォーリ整形外科病院・研究所と協議の上、マイクロRNA創薬を目指してユーイング肉腫におけるmiR-34aの機能解析を行う予定である。蓄積された悪性骨軟部腫瘍検体および血清からMicroRNAを含んだTotalRNAを抽出し、マイクロRNAを用いた網羅的解析、リアルタイムPCRを用いた定量化を行う。ボローニャ大学リッツォーリ整形外科病院の骨・軟部腫瘍新教授が平成24年6月には決定する予定である。
髙い柔軟性を有したクラウドBFTレプリケーションシステムの実現

本研究課題は,状態機械として定義される一般的なサービスに対してByzantine Fault Toleranceと呼ばれる高い故障耐性を実現するためのレプリケーション技術を,クラウドインフラストラクチャ上で容易に実現できるようにすることが目的である.特に,クラウドインフラストラクチャが備える柔軟な構成管理機能を活用することで,これまで実現できなかった動的なレプリケーションの実現を目指す.中でも本課題では,BFTレプリケーションを構築する際にしばしば問題となる,レプリカ配置の決定問題について重点的に取り組んだ.レプリケーションを構成するレプリカの位置関係は,レプリケーション自身の処理性能に大きな影響を与えることが既存研究にて指摘されているが,どのように配置すれば最適な性能を得られるのかはこれまでわかっていなかった.特にクラウドインフラストラクチャでは,「リージョン」と呼ばれるレプリカの配置先候補は十数以上もあることが一般的であるため,レプリカ配置の決定はより難しい.本研究ではこの問題に対して,レプリケーションプロトコルのメッセージ送信パターンとリージョン間のRound Trip Timeに基づいて可能な全てのレプリカ配置のスコアを計算しランキングを作成することで,レプリカ配置の決定を容易にする手法を提案した.また,代表的なパブリッククラウドサービスAmazon Web Servicesにて実際に数千を超える様々な配置のレプリケーションを構築することにより,提案手法の有用性を実際に評価した.当初研究実施計画では実際にレプリケーションプロトコルを設計・開発することを想定していたが,アプローチを再検討することにより,特定のプロトコルに依存しない汎用的な手法を実現できることがわかった.そのため本研究の成果は,研究実施計画と一部異なっている.本研究では、近年になって新しく出現したコンピューティング環境であるクラウドインフラストラクチャに適したBFTレプリケーションを実現するために必要となる、新しいBFTアルゴリズムの開発を目的とする。具体的には、従来のBFTレプリケーションアルゴリズムではできなかった、レプリケーションを構成するノードの数や配置を動的に変更できる機能の実現を目指す。これにより攻撃の脅威度に応じた故障耐性の変更が可能になり、計算リソースや電力の有効利用が可能になる。研究の初年度となる2016年度では、開発するBFTアルゴリズムの基盤になると見込まれるいくつかのアルゴリズムとその実装について調査を行なった。なかでもMod-SMaRtアルゴリズムとそのJava言語による実装であるBFT-SMaRtについて、調査の結果次のことがわかった。1. Mod-SMaRtアルゴリズムは新しく考案するアルゴリズムの基盤として十分な性能を持っている。2. BFT-SMartは一部改善の必要が認められるものの、十分に実用的なコード品質と性能を有している。また、研究で対象とするクラウドインフラストラクチャとして、Amazon AWS, Microsoft Azure, Google Computing Platformについて調査を行なった。特に本研究課題で重要となる仮想マシンの動的な生成や削除機能については、テストプログラムの作成やクラウド統合管理ライブラリlibcloudの試用を行い、本課題の実施にあたって必要となる知識・技術を身につけることができた。本研究課題の申請時点の計画では初年度中にクラウド環境に適した分散アルゴリズムの問題定義・設計・正当性の証明まで完了する予定だった。しかしながら、その計画から大きく遅れている。進捗遅延の原因としては、申請者が所属する部署のスタッフについて当初想定していなかった人事異動が発生したために研究活動にかけられる時間が減り、想定していたエフォートを割くことができなかったがことが原因である。本研究では、近年になって新しく出現したコンピューティング環境であるクラウドインフラストラクチャに適したBFTレプリケーションを実現するために必要となる、新しいBFTアルゴリズムの開発を目的とする。具体的には、従来のBFTレプリケーションアルゴリズムでは達成できなかった、レプリケーションを構成するノード数や配置を動的に変更できる機能の実現を目指す。これにより攻撃の脅威度に応じた故障耐性の変更が可能になり計算リソースや電力の有効利用が可能になる。平成29年度は、1. BFT-SMaRtに対する機能追加、2. Docker Machineの機能検証、3.プロトタイプ作成による動作検証の3点を進めた。以下にそれぞれの概要を述べる。まず、既存のBFTレプリケーションライブラリBFT-SMaRtに対して、1.設定ファイルの自動生成機能、2.レプリケーションから動的にレプリカを追加/削除する機能の追加実装を行った。これにより、本研究目的を達成する上で必要となる機能を全て実現することができた。次に、複数のクラウドインフラストラクチャを統一的なインターフェイスで操作・管理するための技術として、Docker Machineの動作検証を行った。これは、以前検討していたlibcloudではレプリケーションプログラムを実行するための環境の管理が別途必要になるため、全体の管理が煩雑になることに起因する。動作検証の結果、本研究で利用する上で十分な機能を備えていることがわかった。最後に、これまでの成果を用いて、パブリッククラウド上に実現したBFTレプリケーションに関する簡単な性能評価実験を実施した。実験から、このような形式のレプリケーションでは、レプリカを配置するリージョンの選択がレプリケーション性能に大きな影響を与えることがわかった。得られた成果は情報処理学会第80回全国大会にて発表した。想定した進捗よりも遅れている。これは、研究代表者が所属する部署の担当業務が想定よりも増えたため、予定していたエフォートを本研究課題に割くことができなかったことが原因である。また、本研究で利用するクラウド統合管理ライブラリとして、これまで想定していたlibcloudからDocker Machineに切り替えたために、作成中だったプログラムに一部修正が必要となったことも原因の一つとしてあげられる。

本研究課題は,状態機械として定義される一般的なサービスに対してByzantine Fault Toleranceと呼ばれる高い故障耐性を実現するためのレプリケーション技術を,クラウドインフラストラクチャ上で容易に実現できるようにすることが目的である.特に,クラウドインフラストラクチャが備える柔軟な構成管理機能を活用することで,これまで実現できなかった動的なレプリケーションの実現を目指す.中でも本課題では,BFTレプリケーションを構築する際にしばしば問題となる,レプリカ配置の決定問題について重点的に取り組んだ.レプリケーションを構成するレプリカの位置関係は,レプリケーション自身の処理性能に大きな影響を与えることが既存研究にて指摘されているが,どのように配置すれば最適な性能を得られるのかはこれまでわかっていなかった.特にクラウドインフラストラクチャでは,「リージョン」と呼ばれるレプリカの配置先候補は十数以上もあることが一般的であるため,レプリカ配置の決定はより難しい.本研究ではこの問題に対して,レプリケーションプロトコルのメッセージ送信パターンとリージョン間のRound Trip Timeに基づいて可能な全てのレプリカ配置のスコアを計算しランキングを作成することで,レプリカ配置の決定を容易にする手法を提案した.また,代表的なパブリッククラウドサービスAmazon Web Servicesにて実際に数千を超える様々な配置のレプリケーションを構築することにより,提案手法の有用性を実際に評価した.当初研究実施計画では実際にレプリケーションプロトコルを設計・開発することを想定していたが,アプローチを再検討することにより,特定のプロトコルに依存しない汎用的な手法を実現できることがわかった.そのため本研究の成果は,研究実施計画と一部異なっている.当初の予定よりも進捗が遅れていることから、最終年度である平成29年度中に本研究課題の目標を達成できるよう研究計画を変更する。具体的には、元々はクラウドインフラストラクチャに適したBFTアルゴリズムを新しく設計し実装するという計画だったがそれを改め、既存のBFTレプリケーションの実装であるBFT-SMaRtを拡張する形で、動的にレプリケーション構成を変更可能なBFTレプケーションの実現を目指す。上述の方針のもと、平成29年度は次のように研究を進める。1. BFT-SMaRtが備えるレプリケーション構成変更機能についてコードレベルの調査を行い、機能把握を行う。2.プログラムの外からレプリケーション構成を自由に変更する機能をBFT-SMaRtに実装する。
アルツハイマー病におけるケトン体治療に関する基礎的研究

我々はラット初代海馬を用いたアミロイドβ蛋白毒性モデルを作成した。胎生18日ラット脳より完全無血清培地を用いて、グリアの混入を排除し、細胞体が重ならない低密度培養を7日間以上行うことに成功した。この状態を神経過疎状態とし、アルツハイマー病実験モデルの初期状態とした。海馬神経培養において、5μMのAβ_<1-42>の投与はMAP2陽性細胞を優位に減少させ、神経突起の短縮を認めた。Aβ_<1-42>被爆下において、D-β-ヒドロキシ酪酸(DBHB)の投与は、MAP2陽性細胞数を優位に増加させ、神経突起の伸長を促し、Aβ_<1-42>毒性からの神経保護作用を有した。更に、DBHBの投与はコントロールと比して、MAP2陽性細胞数を優位に増加させ、神経突起の伸長を促した事から、成長ホルモン様の効果を有する可能性が考えられた。前頭中隔におけるアセチルコリン作動性細胞の免疫染色は不安定であり、現時点で安定した定量をするには至っていない。アルツハイマー病患者の脳においてAβ_<1-42>濃度は健常人の6倍であり、Aβ_<1-42>は海馬組織においてτ蛋白キナーゼを活性化することにより細胞内ピルビン酸脱水素酵素(PDH)複合体を不活性化することが知られている。還元型ケトン体であるDBHBは脳に対し正常な基質であり、PDH複合体をバイパスして、直接TCA回路にアセチルCoAを供給し、同時に細胞内還元剤NADHを生成る事から、Aβ_<1-42>による神経毒性から救済するものと考察する。アルツハイマー病及において、ケトン体が神経保護効果を有することを示した。このことは、ミトコンドリアのエネルギー生成障害が、本疾患の病態生理に大きく関与することを示唆する。以上より、ケトン体がエネルギークライシスに関与する他の神経変性疾患に対しても治療的役割を担う可能性を示唆した。今回我々はアルツハイマー病実験モデルとして、ラット初代海馬を用いたアミロイドβ蛋白毒性モデルを作成した。我々の中脳で開発したマイクアイランド法は、セルラインでなく、完全無血清培地を用い、定量及び形態学的特徴を同時に把握できるという特徴をもつ。培養液はNeurobasal/B27を用い、グルタミン濃度を0.5mMとすることでグリア及びアストロサイト等、他の細胞の影響を排除した。アルツハイマー病のモデルとして、2.0x10^5個/mlの細胞浮遊液を20μl滴下することにより低密度培養を行い、過疎状態を作成した。7日以上の培養を行うことで神経細胞を成長させ、十分な神経突起の形成を促した。神経細胞密度は約180個/mlであり、グリアの混入は1-2個/mlであった。神経細胞同士は殆ど重なっておらず、細胞体、神経突起の形態の把握が可能であった。アミロイドβ蛋白毒性モデルとして、上記培養条件に種々の濃度のAβ_<1-42>を添加した。培養液中濃度を2.5、5.0、7.5、10μMとし、経時的に生存細胞数を求めた。10μMでは添加後6時間にて生存神経細胞は殆ど認められなかった。また、2.5μMでは生存細胞数の優位な変化が認められなかった。5.0μMでは16時間後に40個/mlの生存が認められ、40時間後では20個/mlであった。以上により平成11年度実験計画である1)海馬及び前頭中隔神経細胞のマイクロアイランド培養法の確立、

2)マイクロアイランド培養法における至適神経細胞密度の決定、3)アミロイドβ蛋白投与における前頭中隔及び海馬神経細胞死モデルの作成、を行った。我々はラット初代海馬を用いたアミロイドβ蛋白毒性モデルを作成した。胎生18日ラット脳より完全無血清培地を用いて、グリアの混入を排除し、細胞体が重ならない低密度培養を7日間以上行うことに成功した。この状態を神経過疎状態とし、アルツハイマー病実験モデルの初期状態とした。海馬神経培養において、5μMのAβ1-42の投与はMAP2陽性細胞を優位に減少させ、神経突起の短縮を認めた。Aβ1-42被爆下において、D-β-ヒドロキシ酪酸(DBHB)の投与は、MAP2陽性細胞数を優位に増加させ、神経突起の伸長を促し、Aβ1-42毒性からの神経保護作用を有した。更に、DBHBの投与はコントロールと比して、MAP2陽性細胞数を優位に増加させ、神経突起の伸長を促した事から、成長ホルモン様の効果を有する可能性が考えられた。前頭中隔におけるアセチルコリン作動性細胞の免疫染色は不安定であり、現時点で安定した定量をするには至っていない。アルツハイマー病患者の脳においてAβ1-42濃度は健常人の6倍であり、Aβ1-42は海馬組織においてτ蛋白キナーゼを活性化することにより細胞内ピルビン酸脱水素酵素(PDH)複合体を不活性化することが知られている。還元型ケトン体であるDBHBは脳に対し正常な基質であり、PDH複合体をバイパスして、直接TCA回路にアセチルCoAを供給し、同時に細胞内還元剤NADHを生成る事から、Aβ1-42による神経毒性から救済するものと考察する。アルツハイマー病及において、ケトン体が神経保護効果を有することを示した。このことは、ミトコンドリアのエネルギー生成障害が、本疾患の病態生理に大きく関与することを示唆する。以上より、ケトン体がエネルギークライシスに関与する他の神経変性疾患に対しても治療的役割を担う可能性を示唆した。
外国語会話能力養成のための対話的反射訓練システム

第二言語の学習者が会話の韻律的合図に敏感に、かつすみやかに反応できるようになるまでの学習過程を支援する音声対話訓練システムを作成することが目的である。システムが会話相手のロールを取り、会話し、学習者にあいづちを求め、学習者の打つあいづちが適切であるかどうか、瞬時に学習者にフィードバックを与える。システムはパラメータの設定により、英語、日本語それぞれの言語行動の訓練が可能になるものを作成。第二言語を英語とする日本人に評価実験を行った。日本語、英語のあいづちを分析したデータをもとに学習者へ「英語のあいづちは日本語より少ない」「英語のあいづちは日本語より遅いタイミングで打たれる」等の情報を与え、システムを使い6回の訓練を行ない、あいづちの上達度を見る。2/3の学習者のあいづちが上達するという結果が得られ、目指していたシステムとしては、学習効果の得られるものが作成できたという結論になった。しかしこの訓練システムは学習者にとって面白みのあるものでなく、コンピュータという感が拭い去れないという感想が多数あった。学習者がシステムを人間扱いし、本当に人と会話をしている気分になるようなより人間的に近いものに改良していく必要がまだ残っている。
沿岸地域の過疎化と社会高齢化が水産資源利用に与える影響に関する研究

本研究の目的は僻地・離島を含む日本沿岸社会において深刻な「高齢化」や「過疎化」と呼ばれている現象が自然界の資源利用へどのような影響を与えているかである。つまり、従来より地元住民による生業の基盤を成してきた海と陸、及びその中間にあるエコトーン(磯など)の自然資源利用が若手を始めとする住民不足とどのように関わっているかである。二年間にわたる本研究の構造は大きく(a)「情報収集」(b)「分析」(c)「まとめ」の三段階からなっており、研究は全体として計画どおりに実行できた。特に(a)「情報収集」の展開が予想外に豊富であった。その為、本年度計画していた(b)分析過程の基盤となる問題提起の視点と意識に影響をあたえた。この中、戦略的な面で二通りにそろえてみた。それは、(イ)情報収集を持続している中、特に歴史や社会と関わる地理学派による長期研究を可能にすると考えた山口弥一郎などの貴重な調査録を取り組み、(ロ)最近は成果を調査できる行政側の諸プロジェクトの観察に取り組んでみた。つまり、一例をあげると(ロ)はグリーンツーリズムや地域社会の再建であるが、その際は各地の自然や社会状況が異なるため、グランドプラン的な行政対応ができない結果となることである。(イ)に関しては、同じ東北地方とはいえども秋田からは交通機関のふべんと研究者は自動車免許書を所有していないために大変遠い地域であった三陸北方から金華山周辺の牡鹿半島まで75年ほど前に歩いて調査をした山口氏の実地を運転手をしてもらえる機会があったため短期間ながら調査してみた。天候など時期的に厳しい調査であったが、特に諸地域性や地元住民のアイデンティティーに注意を計った結果、上記の「社会状況」の違いが顕著になった。例えば、U集落の住民が隣のO町に対する偏見や噂などを毎日の会話などの話題にしていることや、集落外者にたいする意識を維持する無形制度を持っていることである。全体的に言い換えてみれば、「沿岸地域の過疎化と社会高齢化が水産資源利用に与える影響」は自然環境にみならず、特に社会面で個々の違いを見せているため、資源利用や社会変動への取り組みが異なることである。今後の取り組みは地元住民に対する注意深い事前調査が必要出ると確信している。本研究の目的は日本国遠隔地域、特に沿岸において顕著である高齢化・過疎化と一般に名付けられている社会現象が周囲の自然資源利用にどのような影響を与えているかを調査および分析し、今後のソーシャルエンジニアリングや制度的対策作りに幅広い意味での「民俗学的」なアプローチを用いることを試みることである。二年間にわたる本研究の構造は大きく(a)「情報収集」(b)「分析」(c)「まとめ」の三段階からなっており、現時点では(a)から(b)への段階にある。具体的には(a)情報収集を三陸沿岸、沖縄などで行ったが、比較対象地域および業務地近辺にある田沢湖周辺の山地も視察の対象とした。次年度は、秋田県北能代市などを含む地域を対象に収集を続けるつもりであるが、主要データは既に収集出来た。(b)の分析段階においては平成17年末から学生によるアルバイトを通して積極的に文献・映像資料をデジタル化・整理をした結果、現在まで約600に及ぶ資料(関係分野の歴史料を含む)をスキャンする事ができた他、最新の映像処理用の機材を使った事により自身の撮影資料以外に貴重な地元のビデオフッテージ等も収集・処理できた。なお、平成18年3月の休講期間を利用して欧州の専門家(オスロ大学カラン教授、及びIFM国際漁村開発研究所員デラーニー婦人、ボン大学クライナー教授)等と研究に関する諸問題を深く追求する事が出来、今後の研究に大きく役立つものであった。なお、欧州における活動のスピンオフとして平成19年3月中旬にオスロ大学主催で予定されているJAWS(日本人類学研究会)にて本研究に携わる専門的パネルを主催する事になったほか、研究成果を本年度9月にボン大学が主催する独語圏日本文化研究学会においても発表が決まった。これらのフォーラムを通して日本沿岸社会の現代的諸問題を国際的専門家に伝達できると願う。

(イ)に関しては、同じ東北地方とはいえども秋田からは交通機関のふべんと研究者は自動車免許書を所有していないために大変遠い地域であった三陸北方から金華山周辺の牡鹿半島まで75年ほど前に歩いて調査をした山口氏の実地を運転手をしてもらえる機会があったため短期間ながら調査してみた。天候など時期的に厳しい調査であったが、特に諸地域性や地元住民のアイデンティティーに注意を計った結果、上記の「社会状況」の違いが顕著になった。例えば、U集落の住民が隣のO町に対する偏見や噂などを毎日の会話などの話題にしていることや、集落外者にたいする意識を維持する無形制度を持っていることである。全体的に言い換えてみれば、「沿岸地域の過疎化と社会高齢化が水産資源利用に与える影響」は自然環境にみならず、特に社会面で個々の違いを見せているため、資源利用や社会変動への取り組みが異なることである。今後の取り組みは地元住民に対する注意深い事前調査が必要出ると確信している。
標的細胞内の薬動力学変化に起因する薬剤抵抗性に個人差をもたらす因子の解明

抗HIV薬であるダルナビルは免疫担当細胞内で薬効を発現し、その細胞内濃度はP糖蛋白質により制御されているが、臨床では併用されているリトナビルによりP蛋白質が阻害されており、細胞内からの排泄が遅延して血漿中濃度の変動を必ずしも反映していないことが明らかになった。ガドキセト酸は複数の幾何異性体の混合物であり、細胞内からの排泄に関与する能動輸送担体が異性体間で異なることが明らかとなり、能動輸送担体の機能により造影効率に差が現れることが示唆された。抗HIV薬であるダルナビルおよびリトナビルを対象としてLCーMS/MSによる超微量定量法を確立し、血中および血球細胞中濃度測定が可能となった。ダルナビルおよびリトナビルを併用しているHIV感染症患者の血中および血球中濃度を測定したところ、リトナビルの濃度は個々の患者で大きくばらつくものの、ダルナビルの細胞中濃度のばらつきは小さく、リトナビルの併用によりダルナビルの細胞内取り込みが何らかの制御を受けていることが示唆された。MOLT4細胞を用いたin vitro細胞内取り込み試験の結果、ダルナビルの細胞内取り込みがリトナビルにより影響を受けることが示されているが、定量的な関係が明らかでなく、薬物の細胞輸送機構を同定するには至っていない。MRI造影剤であるガドキセト酸の定量法を確立して薬物動態検討したところ、ガドキセト酸の異性体間で動態が異なることが明らかとなり、肝細胞取り込みに関与する輸送担体の基質特異性に差があることが見いだされた。したがって、投与薬剤の異性体比はもちろんのこと、薬物輸送担体の遺伝子型や発現量、薬物間相互作用により撮像効率が影響を受けることが考えられ、薬物の細胞内移行が治療に大きく影響する可能性が認められている。今後、in vivoにおける撮像効率を動物実験により検討することにより、薬物輸送担体の機能や、それに伴う細胞内薬物濃度が与える影響に関する詳細な検討を進める予定である。抗HIV薬であるダルナビルおよびリトナビルのLCーMS/MSによる超微量定量法を確立し、血中および血球細胞中濃度測定が可能となった。ダルナビルの細胞内取り込みがリトナビルにより影響を受けることが示されているが、定量的な関係が明らかでなく、薬物の細胞輸送機構を同定するには至っていないものの、in vitro試験による細胞輸送機構の検討に技術的な困難はなく、研究は概ね順調に推移している。ガドキセト酸の異性体間で細胞輸送特性が異なることから、撮像効率に輸送体特性が影響することが考えられ、in vivoにおける撮像効率とin vitro試験による輸送機構解明が結びつく可能性が高まり、研究は順調に推移しているといえる。抗HIV薬であるダルナビルおよびリトナビルを対象としてLC-MS/MSによる超微量定量法を確立したのに加え、ラルテグラビル、ドルテグラビル、エファビレンツ、アタザナビル、テノホビルの定量法を確立し、血液中および単核球中薬物濃度測定を可能とした。これらの薬物について、透析患者をはじめとする特殊な母集団、あるいは粉砕や懸濁を含む特殊な投与法を行った患者から得た臨床検体を用い、薬物の血中濃度あるいは単核球中濃度と治療効果との関係を検討している。なお、in vitro試験においてはリトナビルが他の薬物の細胞内取り込みに大きく影響することが示されており、一方で臨床では原則として併用療法がおこなわれているのでリトナビル存在下での細胞内移行性のみが観察可能であることから、これを予測するためのPK-PDモデルの構築を目指している。MRI造影剤であるガドキセト酸の構造異性体間の細胞輸送機構については、in vitro試験により基質認識性に差があることが明らかとなっており、薬物輸送担体の遺伝子型や発現量、薬物間相互作用により撮像効率が影響を受ける可能性を検討している。また、今年度は新たに抗がん薬であるスニチニブの定量法の確立を行い、in vitroにおける培地中および培養細胞中薬物濃度と効果との関係の検討を開始した。検討にあたり、スニチニブの光安定性を確認したところ、未知の分解物が見いだされ、その構造決定を行った。現在、スニチニブおよびその分解物の細胞内移行性と細胞毒性との関係を比較を行っている。薬効の指標として細胞内薬物濃度が重要と考えられる薬物として、細胞内ウイルスに作用する抗HIV薬、正常細胞と腫瘍細胞への取り込み特性の違いにより画像診断の精度を上げることを意図した造影剤に加え、細胞内情報伝達系に作用する抗がん薬を追加した。これらの薬物の細胞内濃度を測定する超微量測定系を確立済みであり、今後のin vivoおよびin vitroにおける薬効評価により目的を達することができると考えられ、研究は順調に推移しているといえる。医薬品には治療効果や副作用発現の個人差が大きいものがあり、その場合は患者毎に投与設計を行う必要がある。年齢や体格、腎機能や肝機能などの生理機能に基づいて用量設定が行われる他、最近では生体内で生体異物処理に関わる機能蛋白の活性も薬効規定因子であることが明らかにされ、その遺伝子型なども利用されている。さらに、治療開始後の血中薬物濃度に基づいた用量設定が行われており、個人差の大きな薬物では不可欠のものとして保険適用になっている。血中薬物濃度測定による用量設定は、薬物の作用点近傍の薬物濃度と血中薬物濃度が平衡に達していることが前提であり、細胞表面受容体を介して薬効を発現する多くの薬物でこの仮定が成立していると考えられている。

一方、細胞内で薬効を発現する薬物で、かつ細胞膜透過性に何らかの制限がある薬物ではこの前提が成立していない可能性があり、その場合は作用部位近傍濃度として細胞内濃度のモニタリングが有効である可能性が考えられる。抗HIV薬であるダルナビルは免疫担当細胞内で薬効を発現し、膜表面に発現したP糖蛋白質により能動的に排泄されている。MRI造影剤であるガドキセト酸は肝細胞内に集積するが、その細胞内取込も能動的輸送体の関与が知られている。本研究ではこれらの薬剤の細胞内動態と薬効の関係を明らかにする目的で、細胞内薬物濃度測定のための超微量定量法を開発し、薬物の細胞内動態を解析した。ダルナビルの細胞内濃度はP糖蛋白質により制御されているが、臨床では併用されているリトナビルによりP蛋白質が阻害されており、細胞内からの排泄が遅延して血漿中濃度の変動を必ずしも反映していないことが明らかになった。ガドキセト酸は複数の幾何異性体の混合物であり、細胞内からの排泄に関与する能動輸送担体が異性体間で異なることが明らかとなり、能動輸送担体の機能により造影効率に差が現れることが示唆された。抗HIV薬であるダルナビルは免疫担当細胞内で薬効を発現し、その細胞内濃度はP糖蛋白質により制御されているが、臨床では併用されているリトナビルによりP蛋白質が阻害されており、細胞内からの排泄が遅延して血漿中濃度の変動を必ずしも反映していないことが明らかになった。抗HIV薬であるダルナビルとリトナビルの細胞内/血中濃度比は、通常の薬物輸送担体制御では説明できない可能性が高まっている。HIV感染患者は非常に複雑な薬物療法を受けており、多剤による薬物間相互作用が影響している可能性がある。今後、測定対象薬物を加えてそれぞれの薬物の影響を明らかにしていく必要がある。一方で、in vitro試験により主要な役割を果たす輸送担体を同定したり、輸送効率に影響を及ぼす因子を明らかにすることにより、in vivoにおける大きなバラツキを説明できる可能性があるので、引き続き詳細な検討を行っていく。抗HIV薬であるダルナビルとリトナビルの細胞内/血中濃度比は、通常の薬物輸送担体制御では説明できていないが、一定の治療効果が得られている患者検体では血中濃度に大きなばらつきがあるにも関わらず細胞内薬物濃度がほぼ一定の範囲に保たれている傾向が見られるので、今後、薬効の指標としての細胞内薬物濃度測定の有用性を確認する。MRI造影剤の細胞内への取り込み特性を利用した画像診断技術については、薬物の構造異性体と輸送担体の基質認識性との関連んを明らかにする。新たに開始した抗がん薬スニチニブについては、未知の分解物の細胞内移行性と細胞毒性との関連を明らかにし、血中のみ、親薬物のみの濃度測定では説明できない現象の解明を試みる。臨床薬理学
体臓器由来の新規神経損傷修復因子による脊髄損傷部の改善・機能回復

体臓器由来新規神経活性化因子として肝由来の神経活性化因子をまたCOS1 cell(腎のcell line)由来の神経活性化因子として酸化型ガレクチン-1を発見した。これらの因子を脊髄損傷後の損傷部位へ投与してグリオーシスを改善し、再生軸索が損傷部を通過できるようにすることが目的である。この瘢痕部の克服により再生軸索が脊髄内を伸長し標的細胞に再結合し中枢神経機能の回復を実現させることが出来る。成熟ラットより神経線維束を伴った脊髄後根神経節(DRG)を摘出しコラーゲンゲル内でDRGを器官培養する。また成熟ラットより網膜を摘出し小片に切断して同様にコラーゲンゲル中に包埋し器官培養する。すでに腎由来のセルラインCOS1セルの培養上清中にDRGの神経線維切断端からの軸索再生を促進する。因子が存在すること、その因子が酸化型ガレクチン-1であることを明らかにしてきた。この因子は損傷後の末梢神経の軸索再生を誘導する因子であることが明らかとなり、そのターゲットセルがマクロファージであることが判明した。更に酸化型ガレクチン-1でマクロファージを刺激しその培養上清をDRG器官培養系に作用させると、その脊髄側並びに末梢側の両側の神経線維切断端からの軸索再生を著しく促進させた。特に脊髄側の神経線維は脊髄内へと伸びていく軸索の経路で、その軸索再生を促進する因子は脊髄内の再生軸索の伸展を促進させる可能性を示唆する。またこの培養上清は網膜片からの神経突起再生を促進することから中枢神経再生を促進することが明らかとなった。以上の結果より酸化型ガレクチン-1で刺激されたマクロファージより脊髄損傷部からの軸索再生を促進する因子が分泌されていると推察される。現在開発中のin vitroの脊髄損傷モデルでこの因子の再生促進活性を確認するとともに、培養上清から活性因子を分離精製し同定していく計画である。
高温酸化物超伝導集合導体の交流損失評価・低減手法の研究

初年度に行った電気的・熱的測定による高温超伝導集合導体の交流損失評価法の開発により得られた知見を基に,平面配置と縦横み配置の交流損失の定量的評価を行った.この結果より同方向に直列通電を行った場合,中央の線材の交流損失は平面配置では単独通電時に比べ減少し,積み配置では増加することが示された.また,交互通電の場合にはこの特性とは逆に平面配置の場合に増加し,縦積み配置の場合に減少する.また,線材間距離が近づくに従い交流損失に対する影響が大きくなる.これらのことにより両脇の線材が中央の線材面に対し作る磁界の平行成分が大きく寄与しており,交流損失を低減する方法として隣接線材が作る磁界を線材面に対し平行に印加することが理想的であることを示している.実際のケーブルを評価する場合には大電流・高電圧が予想されるため電気的に接触のない非接触測定を行うことが理想である.そこで,本研究では超伝導の交流損失はヒステリシス損失が支配的であることに着目し,ピックアップコイルと線材の形状から予め導出した補正係数を用いた非接触測定法を提案し,実験と数値解析を行いこの方法の妥当性を検討した.円筒配置集合導体の交流損失を非接触測定する方法としてピックアップループを集合導体全体に巻きつけ線材間のエネルギーの授受を測定することにより集合導体全体の交流損失を測定した.これと同時に同区間を測定した熱的測定法の測定結果が一致することにより非接触測定法が妥当であることを示した.本研究は高温超伝導集合導体の交流損失非接触測定が可能であることを示し,高温超伝導集合導体を作製する場合には隣接線材がつくる磁界が線材面に対し平行に印加されるように配置することが最適であることを示した.初年度は,実験的手法により電気的・熱的測定による超伝導集合導体における交流損失評価手法の開発を目的として研究を行っている.Bi系線材を用い集合導体を作成し,集合導体における電気的・熱的測定による交流損失評価法の開発を行い両測定法による測定結果の妥当性を示した.また,集合導体の構成を変えることによる測定結果の定性的評価を行い集合導体の構成方法における交流損失低減のため,実験的アプローチから集合導体における交流損失の傾向を導いた.この実験において作業の効率化を図るため,GPIBインターフェースによる自動測定システムの開発を行い,熱的測定法による測定を自動的に行うことが可能となった.この結果,自動測定により電気的・熱的測定の高速かつ正確な測定を行い測定時間の短縮が可能となった.この装置を用い,撚りを施した超伝導集合導体中でこれを構成する超伝導素線を模擬した,線軸斜め方向から交流外部磁界を印加した条件における交流損失特性を評価した.また,超伝導集合導体中の交流損失を評価するため5本平面配置,およびケーブル形状の超伝導集合導体を構成し熱的測定法により測定を行った.数値解析では,電気的に集合導体中の交流損失を測定する方法に関してスパイラル電圧リードループと矩形電圧リードループを組み合わせた測定を行うため数値解析を行い,電気的測定法による測定と熱的測定法による測定結果がともに妥当であることを示した.次年度の研究予定として超伝導集合導体を熱的に測定し,数値解析と組み合わせることにより電気的に非接触で測定する方法の開発を行う予定である.これと並行し超伝導集合導体の最適化設計のためのデータ収集を行い,数値解析を用い最適化設計のための手法の開発に取り組む予定である.初年度に行った電気的・熱的測定による高温超伝導集合導体の交流損失評価法の開発により得られた知見を基に,平面配置と縦横み配置の交流損失の定量的評価を行った.この結果より同方向に直列通電を行った場合,中央の線材の交流損失は平面配置では単独通電時に比べ減少し,積み配置では増加することが示された.また,交互通電の場合にはこの特性とは逆に平面配置の場合に増加し,縦積み配置の場合に減少する.また,線材間距離が近づくに従い交流損失に対する影響が大きくなる.これらのことにより両脇の線材が中央の線材面に対し作る磁界の平行成分が大きく寄与しており,交流損失を低減する方法として隣接線材が作る磁界を線材面に対し平行に印加することが理想的であることを示している.実際のケーブルを評価する場合には大電流・高電圧が予想されるため電気的に接触のない非接触測定を行うことが理想である.そこで,本研究では超伝導の交流損失はヒステリシス損失が支配的であることに着目し,ピックアップコイルと線材の形状から予め導出した補正係数を用いた非接触測定法を提案し,実験と数値解析を行いこの方法の妥当性を検討した.円筒配置集合導体の交流損失を非接触測定する方法としてピックアップループを集合導体全体に巻きつけ線材間のエネルギーの授受を測定することにより集合導体全体の交流損失を測定した.これと同時に同区間を測定した熱的測定法の測定結果が一致することにより非接触測定法が妥当であることを示した.本研究は高温超伝導集合導体の交流損失非接触測定が可能であることを示し,高温超伝導集合導体を作製する場合には隣接線材がつくる磁界が線材面に対し平行に印加されるように配置することが最適であることを示した.
アンジオテンシン1型受容体インバースアゴニスト機構の解明

過去のリガンド結合試験や分子モデリングの結果からARBのAT_1受容体への結合部と考えられる候補アミノ酸を変異させたAT_1受容体変異体を作成し、インバースアゴニスト作用におよぼす効果を検討した。構成的活性化AT_1受容体変異体であるN111G変異体をベースとして候補アミノ酸に変異を導入し、インバースアゴニスト作用におよぼす効果を解析したところ、TM3に位置する108番目のバリン(N111G-V108I)、109番目のセリン(N111G-S109T)および113番目のチロシン(N111G-Y113A)、膜貫通領域第4ドメイン(TM4)に位置する163番目のアラニン(N111G-A163T)、TM6に位置する256番目のヒスチジン(N111G-H256A)および257番目のグルタミン(N111G-Q257A)および膜貫通領域第7ドメイン(TM7)に位置する295番目のアスパラギン(N111G-N295A)を変異させた変異体がARBのインバースアゴニスト作用を減弱させることが明らかとなった。次にこれらのインバースアゴニスト作用を減弱させる変異体を組み合わせた多重変異体を作成し、インバースアゴニスト作用減弱効果への相加効果の有無を検討したところ、N111G-S109T-A163T、N111G-S109T-H256A、N111G-S109T-N295A、N111G-A163T-H256AおよびN111G-H256A-Q257Aにおいてインバースアゴニスト作用減弱効果への相加効果を認めた。これらの結果より、インバースアゴニスト作用はARBとAT_1受容体のTM3、TM4、M6およびTM7への結合により発揮されることが明らかになった。今後はこれらの変異体のARBへの親和性に及ぼす効果を競合的リガンド結合試験にて検討し、また、分子モデリングによりARBとAT_1受容体のドッキングモデルの解析を行い総合的に評価する予定である。分子モデリングによる解析結果からAT_1受容体のY113、K199、H256およびQ257がAT_1受容体拮抗薬のビフェニルテトラゾールと結合していることが推測されるため、これらのアミノ酸のインバースアゴニスト作用における役割を検討した。野生型AT_1受容体は基礎活性が低く、インバースアゴニスト作用の検討は困難であるため、基礎活性を大きく増加させる変異体であるN111Gに変異を導入したN111G-Y113A、N111G-K199Q、N111G-H256A、N111G-Q257Aを用いて検討した。結果としては、EXP3174およびオルメサルタンのN111G-Y113A、N111G-H256AおよびN111G-Q257Aに対するインバースアゴニスト作用はN111Gに比較して有意に減弱していた。バルサルタンではN111G-Q257Aのみが有意なインバースアゴニスト減弱作用を示したが、N111G-Y113A、N111G-H256Aでも減弱する傾向があり、EXP3174とオルメサルタンの結果に類似していた。一方、ロサルタンでは有意ではなかったが、N111G-Q257AおよびN111G-Y113Aにおいてわずかに減弱していた。N111G-K199Qは全てのARBに対するインバースアゴニスト作用がN111Gに比較して増強していたが、この作用は変異導入によりARBが結合し易い構造的変化を惹起したことによるものと考えられた。今回、Y113、H256およびQ257がARBのインバースアゴニスト作用の一部に関与していることが明らかになった。今後はこれらのアミノ酸のインバースアゴニスト作用に及ぼす協調作用の有無を検討する。また、今回検討した以外にもARBはAT_1受容体への結合部を複数有しているため、これらのアミノ酸の変異体を作成し、インバースアゴニスト作用に及ぼす効果を検討する。