hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
散在性大腸癌発生における塩基除去修復遺伝子MYHの関与の解明と臨床応用への展開

塩基除去修復遺伝子MUTYHは8-OHGに誤って結合したアデニンを除去するグリコーゲン分解酵素をコードしている。MUTYH遺伝子の両アレルの突然変異が多発ポリープの原因となり、癌遺伝子や癌抑制遺伝子にG:C→T:A突然変異を起こすことによる大腸癌の発症過程に関与することがわかっている。片方のアレルにMUTYHの突然変異があると大腸癌になりやすいと思われるが、大腸癌症例についてMUTYHの突然変異、alleticimbalance、KRAS遺伝子の突然変異等の解析を行った。MUTYHの点突然変異が3症例に検出された。正常細胞にも同様の変異がみられたことより生殖細胞系列の変異と考えられた。Allelicimbalance(AI)が20%の症例にみられたが、AIはKRAS突然変異にみられるG:C→T:Aの頻度に関係しなかった。G:C→T:Aの頻度はrs3219489のCアレルdominantな腫瘍に高かった。従って、他のDNA修復異常に起因する大腸癌と同様に、MUTYH遺伝子の散在性突然変異に由来するものは稀であった。当大学における倫理委員会の承認の元、散在性大腸癌症例、APC変異の同定されていない大腸ポリポーシス症例、リンチ症候群、ミスマッチ修復異常を示さない家族集積大腸癌、および健康成人を対象とした。MYH遺伝子(1p34.3-p32.1)に生殖細胞系列の両アレル変異が存在すると、常染色体性劣性遺伝形式の大腸ポリポーシスを生じることが明らかにされ、遺伝子異状が大腸腫瘍と深く関わることが示唆されている。数個の同時性多発性大腸腫瘍において単一アレル変異の報告がある。大腸腫瘍発生への塩基除去修復遺伝子の関与を明らかにすべく、解析を開始した。散発性ならびに多発性大腸腫瘍例の血液あるいは正常大腸粘膜と腫瘍組織よりゲノムDNAを抽出し、解析に供した。MYH解遺伝子のイントロン/エキソン境界を含む全翻訳領域をDNAシークエンス解析した。現在までに右側結腸の多発性大腸癌+多発がハイリスクである可能性が示唆された。今後、本邦のMYH-associated polyposis(MAP)例で明らかになった変異を含め、解析を進めて報告するとともに、健常対象者の解析を進め、片アレル変異保因者の頻度を明らかにする予定である。また、癌遺伝子KRAS、BRAFの遺伝子変異解析を、我々の開発したRFLP法、これに引き続いてシーケンスにより行った。癌および正常組織より抽出したDNAを用いて、マイクロサテライト不安定をBAT25およびBAT26、MYCL1についても評価する予定である。当大学における倫理委員会の承認のもと、散在性大腸癌症例、APC変異の同定されていない大腸ポリポーシス症例、リンチ症候群、ミスマッチ修復異常を示さない家族集積大腸癌、及び健康成人を対象とした。研究の目的、意義、方法等を説明し、同意を書面で得て試料を採取し、同意の得られた症例では凍結保存し、機能解析等に備えた。MYH貴伝子の構造解析を行うと同時に、他の主要な大腸癌関連遺伝子の解析を行った。さらに大腸の臨床病理的な特徴とMYH遺伝子異常の関係を検討した。まず、対象遺伝子としてMYH(OMIM:604933, IP34.3P32.1)の解析を行った。臨床検体を用いて、まず条件設定を行ったのちに、MYH遺伝子の構造解析をPCR-DNAシーケンス法を用いて行った。また、癌遺伝子KRAS、BRAFの遺伝子変異解析を、我々の開発したRFLP法、これに引き続いてシーケンス法により行った。癌及び正常組織より抽出したDNAを用いてマクロサテライト不安定をBAT26、MYCL1についても評価した。【背景】家族性大腸腺腫症に類似した多発大腸ポリープを特徴とする遺伝性大腸癌として、塩基除去修復遺伝子の一つであるMYHを原因遺伝子とするMAP(MYH associated polyposis)の存在が明らかとなってきた。両アレルの生殖細胞系列変異はAPC、KRASのG:C→T:A変異を誘導する。これまで、MYH変異の大腸発癌における関与を詳細に研究した報告は殆どない。【結果】検索でみられた変異は何れも癌特異的な変異ではなく、SNPであった。

2症例でexon 2上にP18LとG25Dの変異を同時に認めたが、同一アレル上の変異であることが確認された。又1例にR19*を認めた。Exon 11でIVS10 AS -2 A/G)を7症例で認めた。Exon 12ではQ335Hを52症例に認めた。Cアレル頻度は大腸癌患者で明らかに高いことが解った(p = 0.009)。これらinformative caseで12症例にLOHを認めた。KRAS変異は13例に認めたがG/T変異は1例のみであった。【考察】大腸癌の易罹患性へ,exon12のcodon353のCアレルが関与している可能性が示唆された。又大腸発癌にMYHのLOHが関与している可能性が示唆された。現在までに、研究成果を日本癌学会、日本家族性腫瘍学会等で発表してきたが、Oncology Reportに投稿し、acceptされたので、掲載待っている状態である。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在の研究を押し進め、MYH異常に起因する癌の、発生時期等を含めた臨床病理学的な特徴を検索している。この異常を知ることにより、大腸癌発症の予防にどの程度寄与できるかをふくめ、今後の研究を進めていきたい。
Dectin-1 を介した樹状細胞制御に基づく炎症性腸疾患の病態解明と治療薬の開発

樹状細胞は炎症性腸疾患などの免疫異常をきたす疾患において重要な役割を果たしている。Schizophyllan(SPG)はDNA塩基配列の担体として使用可能で、樹状細胞などに発現するDectin-1を介してDNA塩基配列を細胞内に導入することが可能である。このドラッグデリバリーシステムを応用し炎症性腸疾患の新しい治療薬の開発を目指す事とした。しかしながらIL-23p19、IL-27p28、NF-kBをターゲットとした検討では、十分な腸炎抑制効果は得ることができなかった。Th-17細胞の誘導には樹状細胞から分泌されるIL-23が必要と考えられている。これは、炎症性腸疾患のなかでもクローン病患者のgenome-wide association studyからIL-23RをはじめとするIL-23/IL-17 axisに関連する遺伝子多型が明らかとなっていることからも裏付けられる。以上の知見より、樹状細胞特異的にIL-23の発現を制御できれば効率的に炎症性腸疾患の制御が可能と考えている。Dectin-1はβ-1,3-D-glucanの受容体であり、樹状細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞に発現していることが分かっている。また、我々はIL-23に対するアンチセンスの遺伝子デリバリーとして着目しているのがSchizophyllan(SPG)である。SPGは三重らせん構造を有するβ-1,3-D-glucanであり、その三本鎖のうち一本にDNA塩基配列を組み込むことが可能である。本年度ではIL-10ノックアウトマウスを用い、アンチセンスIL-23とSPGの複合体を3ヶ月間投与した。0.01mg/kgのアンチセンスIL-23/SPG複合体を週に2回投与することにより、体重変化率がコントロール群89.5%であったのに対し、アンチセンスIL-23/SPG複合体投与群は105.5%(p<0.01)であった。また、Disease activity indexや腸管質重量比においても腸炎の改善を認めた。現在並行して行っている、基礎的検討と併せて論文投稿の予定である。Dectin-1はβ-1,3-D-glucanの受容体であり、状細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞に発現していることが分かっている。また、我々はIL-23に対するアンチセンスの遺伝子デリバリーとして着目しているのがSchizophyllan (SPG)である。昨年度はIL-10ノックアウトマウスに対し、アンチセンスIL-12p19とSPGの複合体を3ヶ月間投与した。結果、0.01mg/kgのアンチセンスIL-12p19/SPG複合体を週に2回投与することにより、体重変化率や腸管湿重量・長さ比で腸炎の改善を認めたため、本年度はCD45RBhigh移入モデルを作成し、アンチセンスIL-12p19/SPG複合体を同様のプロトコールで投与し腸炎に与える影響を検討したが、体重減少率、腸管湿重量・長さ比で有意な改善効果を認めなかった。腸炎モデルの違いが結果に影響を与えた可能性が十分考えられるが、より強力な腸炎抑制効果が発現できるターゲットを今後選定する必要がある。前述した目的を達成するために平成23年度はDectin-1陽性細胞に発現したIL-23をターゲットとし、IL-12p19に対するアンチセンスを設計、SPGと会合させ複合体を作製。アンチセンスIL-12p19/SPG複合体をCD45RBhigh移入モデルへ投与し、腸炎に対する抑制効果を検討した。アンチセンスIL-12p19/SPG複合体の容量設定目的としたpilot studyの結果、0.01mg/kgの投与にて最も良い結果が得られたため、0.01mg/kgを週に2回投与するスケジュールでCD45RBhigh移入モデルにおける投与を開始した。約3ヶ月間に渡り、アンチセンスIL-12p19/SPG複合体を投与したが、対照群と比較し、有意に体重減少を抑制しなかった。また、腸管湿重量・長さ比も同様の結果であった。平成24年度はNF-κBをターゲットとし、新たにNF-κB decoyを設計。急性モデルであるDSS腸炎モデルを作成した。5日間2.5%DSSを自由飲水させ、その後蒸留水に変更し14日目に屠殺している。コントロール群、DSS単独投与群、DSS+NF-κB decoy投与群、DSS+NF-κB decoy/SPG複合体投与群の4群について検討を加えた。NF-κB decoyは0.01mg/kgの容量で投与した。NF-κB decoy/SPG複合体投与群において、優位に体重減少が抑制されたため、容量設定目的に同様の実験を繰り返したが、NF-κB decoy/SPG複合体の腸炎抑制を示す結果は得られなかった。昨年度実施したIL-10ノックアウト

マウスを用いた検討結果と本年度得られたCD45RBhigh移入モデルを用いた検討結果に乖離があり、今後、治療ターゲットを変更する必要があるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。以上の結果を踏まえ、治療ターゲットを変更し、IL-12p40やIL-6、TNF-αなどのアンチセンスやNF-κB decoyをSPGに組み込むことにより複合体を形成し、実験腸炎モデルにおける効果を検討する。
極小論に基づく新たな音韻表示を構築する研究

平成18年度研究計画・方法に従い、次2つの課題の遂行にあたった。(1)過去二年間にまとめた音声現象をもとに、平成17年度に考案した素性モデルの妥当性の検証。(2)従来の音韻研究で用いられてきた韻律構造や諸範疇の問題点を明確にした上で、諸素性とそれらが統合される韻律構造との関係の解明。(1)に関しては、まず,すでに考案した素性モデルを用いて,普遍的音韻体系を明示した。そして,その体系を用いて英語を代表とする諸言語で観察される音韻現象の分析をすることで,そのモデルの妥当性を示した。(2)については、従来の見解と異なり,素性間において見られる依存構造も,韻律階層上で見られる依存構造も,似た依存関係を呈していると考え,それらの依存関係を「認可」という概念で捉えた。その概念を用いることで,分節内構造と超分節構造を統一した依存概念で捉えることができるようになった。同時に,「認可継承」という概念のもと,これらの異なるレベル間の関係を明らかにした。平成16年度研究計画・方法に従い、次の3つの課題の遂行にあたった。(1)音声に関わる現象をまとめ、音韻的様相と物理的様相に起因するものとに、分類する作業。(2)弁別素性理論を代表とする、諸素性理論で用いられてきた音韻範疇を言語学的な側面のみならず、物理的側面から再考し、既存の音韻範疇の問題点を明確にする作業。(3)(2)で浮き彫りにされた問題点を解決するための素性モデルを構築し、その妥当性を検討する作業。(1)に関しては,音韻的対立に寄与しない物理的様相を音韻表示から排除することに力点を置き,音韻分析で用いるべき範疇を明らかにした。(2)については、(1)を受け、従来考えられてきた弁別素性理論の再考をし、そこでみられる問題点を解決するために、できるだけ余剰表示を排除した素性モデルの考案をおこなった。(3)では、言語獲得過程に観察される音韻現象と英語を代表とする諸言語でみられる音韻現象の分析を通して、考案したモデルの妥当性を検証した。上記のいずれの研究も,国内外の研究機関(主に,ライデン大学とロンドン大学)との情報や意見の交換をもとに遂行された.平成17年度研究計画・方法に従い、次の3つの課題の遂行にあたった。(1)昨年度に引き続き、英語を中心とした音声現象をまとめ、音韻的様相に起因するものと、そうでないものに分類する作業。(2)その結果を分析した後に、初年度に考案した素性モデルの改善と発展。(3)考案された素性が統合されると考えられる韻律構造の検討、および、従来の音韻研究で用いられてきた韻律構造や諸範疇の問題点の解明。(1)に関しては、昨年度同様、音韻的対立に寄与しない物理的様相を音韻表示から排除することに力点を置き、音韻分析で用いるべき範疇を明らかにした。(2)については、(1)を受け、弁別素性理論等に見られる余剰表示を排除した素性モデルの考案を、エレメント理論の枠組みでおこなった。(3)では、英語を代表とする諸言語でみられる音韻現象の分析を通して、(2)で考案された素性間に見られる依存構造を明らかにすると共に、その分節内依存構造と韻律構造との関係の解明にも力を注いだ。上記のいずれの研究も,国内外の研究機関との情報や意見の交換をもとに遂行された.平成18年度研究計画・方法に従い、次2つの課題の遂行にあたった。
哺乳類中枢神経系の形態形成に関わる遺伝子の機能解析

P_<400>蛋白質は、小脳変性症ミュ-タントマウスの解析の結果、プルキンエ細胞に豊富に局在するP_<400>蛋白質であったがイノシト-ル3リン酸レセプタ-(InsP_3ーR)であることが明らかとなった。そこでP_<400>(InsP_3ーR)につき、脳の各部位及び各末梢組織における特異性と多様性を明らかにすることを目的として研究をすすめた。P_<400>(InsP_3ーR)の多様性を明らかにする為に、polymerase chain reaction(PCR)法を用いて、脳の各部位及び各発達時期のmRNAに多様性がみいだされるか否かにつき検討を加えた。まずInsP_3ーRのcDNAの各部位の塩基配列を参考にしてヌクレオチドプロ-ブを作製して、PCR法により解析した。これにより、各組織及び部位特異性に関する多様性を検討した。プロ-ブを作成して検討した結果、InsP_3ーR結合部位に対応する部位にS1と名づけた領域の存在するタイプと欠失するタイプがみいだされた。また、調節領域である中間部分のうちで2つのリン酸化部位の中央部に120塩基対の欠失したものと存在するタイプがみいだされた。これをS2と名づけたが、S2内にも各々3つの領域に分かれ、アイソフォ-ムが存在することが明らかとなった。また各アイソフォ-ムは大脳皮質、海馬、小脳、脊髄でユニ-クな比率を示し、小脳において発達特異的な発現パタ-ンを示した。以上のPCR法による結果より、InsP_3ーRは脳においても部位特異的並びに発達特異的発現パタ-ンを示していることが明らかとなった。次に、in situ hybridizationにより中枢神経系に於けるサブタイプの細胞内局在を示した。小脳プルキンエ細胞にはInsP_3RSIIABC以外全て存在し、ホモテトラマ-さらにヘテロテトラマ-によりチャンネルとしての機能的な多様性が示唆された。海馬ではサブタイプにより局在に違いが見られた。これらは、イノシト-ル燐脂質代謝の関与する情報伝達系(PIーsignaling)に関連する分子及びIP_3受容体の機能を制御する分子に多様性が存在し、局在にも違いがある事を考慮すると、特に中枢神経系すなはち、ニュ-ロンに於てPIーsignalingの多様性、さらに、他の燐酸化系などの情報伝達系とのクロスト-クに伴う情報伝達系に多様性があることが示唆された。モノクロ-ナル抗体を用いてInsP_3ーR受容体のマウス脳の発生過程ならびに成熟個体における局在を免疫組織化学的に調べた。InsP_3ーR受容体の発生過程における発現は神経細胞の種類により異なっていた。小脳後虫部腹側部にある未成熟なプルキンエ細胞が胎仔期17日目に最初にこの受容体を発現した。プルキンエ細胞軸索中の受容体の発現を生後3日目の小脳核で初めて認めた。後板状皮質野^*、前嗅核、海馬CA1領域では脳の他の部分よりも早く発現した。成熟個体の脳では、プルキンエ細胞の他、線条体、淡蒼球、中隔側坐核、前嗅核、嗅結節、前交連海馬、海馬、黒質、大脳皮質、橋および視床下核の神経細胞がこの受容体を発現した。嗅球からの求心性線維を受ける前脳大脳皮質野が顕著な免疫反応性を示した。これらは前嗅核、嗅結節、前乗状皮質、嗅内野、および扁桃核である。一方、嗅球は殆ど染色性を示さなかった。辺縁ー視床下部経路、線条体黒質投射経路および脳梁(交連線維)の一部でも、軸索経路中に免疫反応性を認めた。ウエスタンブロット分析および〔^3H〕IP_3結合アッセイは免疫組織化学により明らかになった領域間の質的な相違と相入れるものであった。IP_3受容体の脳内局在は、オ-トラジオグラフィ-により明らかにされたIP_3結合部位と良い相関を示した。さてInsP_3ーRはInsP_3依存Ca^<2+>放出チャネルとして重要であるが、細胞内膜系には、Ca^<2+>依存Ca^<2+>放出チャネルも存在している。現在リアノジンレセプタ-がこのCa^<2+>チャネルの本体であることが明らかとなっている。我々は特異抗体の作製に成功したので、抗体により、各種小脳変性ミュ-タントでもリアノジンレセプタ-にどの様な障害がおきているかを解析している。今年は昨年にひきつづきヒトのInsP_3ーRの染色体上のマッピングにつきゲネ教授とも更に解析をすすめている。

まずInsP_3ーRのcDNAの各部位の塩基配列を参考にしてヌクレオチドプロ-ブを作製して、PCR法により解析した。これにより、各組織及び部位特異性に関する多様性を検討した。プロ-ブを作成して検討した結果、InsP_3ーR結合部位に対応する部位にS1と名づけた領域の存在するタイプと欠失するタイプがみいだされた。また、調節領域である中間部分のうちで2つのリン酸化部位の中央部に120塩基対の欠失したものと存在するタイプがみいだされた。これをS2と名づけたが、S2内にも各々3つの領域に分かれ、アイソフォ-ムが存在することが明らかとなった。また各アイソフォ-ムは大脳皮質、海馬、小脳、脊髄でユニ-クな比率を示し、小脳において発達特異的な発現パタ-ンを示した。以上のPCR法による結果より、InsP_3ーRは脳においても部位特異的並びに発達特異的発現パタ-ンを示していることが明らかとなった。次に、in situ hybridizationにより中枢神経系に於けるサブタイプの細胞内局在を示した。小脳プルキンエ細胞にはInsP_3RSIIABC以外全て存在し、ホモテトラマ-さらにヘテロテトラマ-によりチャンネルとしての機能的な多様性が示唆された。海馬ではサブタイプにより局在に違いが見られた。これらは、イノシト-ル燐脂質代謝の関与する情報伝達系(PIーsignaling)に関連する分子及びIP_3受容体の機能を制御する分子に多様性が存在し、局在にも違いがある事を考慮すると、特に中枢神経系すなはち、ニュ-ロンに於てPIーsignalingの多様性、さらに、他の燐酸化系などの情報伝達系とのクロスト-クに伴う情報伝達系に多様性があることが示唆された。モノクロ-ナル抗体を用いてInsP_3ーR受容体のマウス脳の発生過程ならびに成熟個体における局在を免疫組織化学的に調べた。InsP_3ーR受容体の発生過程における発現は神経細胞の種類により異なっていた。小脳後虫部腹側部にある未成熟なプルキンエ細胞が胎仔期17日目に最初にこの受容体を発現した。プルキンエ細胞軸索中の受容体の発現を生後3日目の小脳核で初めて認めた。後板状皮質野^*、前嗅核、海馬CA1領域では脳の他の部分よりも早く発現した。成熟個体の脳では、プルキンエ細胞の他、線条体、淡蒼球、中隔側坐核、前嗅核、嗅結節、前交連海馬、海馬、黒質、大脳皮質、橋および視床下核の神経細胞がこの受容体を発現した。嗅球からの求心性線維を受ける前脳大脳皮質野が顕著な免疫反応性を示した。これらは前嗅核、嗅結節、前乗状皮質、嗅内野、および扁桃核である。一方、嗅球は殆ど染色性を示さなかった。辺縁ー視床下部経路、線条体黒質投射経路および脳梁(交連線維)の一部でも、軸索経路中に免疫反応性を認めた。ウエスタンブロット分析および〔^3H〕IP_3結合アッセイは免疫組織化学により明らかになった領域間の質的な相違と相入れるものであった。IP_3受容体の脳内局在は、オ-トラジオグラフィ-により明らかにされたIP_3結合部位と良い相関を示した。さてInsP_3ーRはInsP_3依存Ca^<2+>放出チャネルとして重要であるが、細胞内膜系には、Ca^<2+>依存Ca^<2+>放出チャネルも存在している。現在リアノジンレセプタ-がこのCa^<2+>チャネルの本体であることが明らかとなっている。我々は特異抗体の作製に成功したので、抗体により、各種小脳変性ミュ-タントでもリアノジンレセプタ-にどの様な障害がおきているかを解析している。
社会脳についての臨床的・基礎的研究

A.社会性に関連の深い脳領域の検討:とくに統合失調症を対象に統合失調症患者を対象に、三次元磁気共鳴画像を用いて脳の撮像を行い、臨床症状との関連を検討した。その結果、シュナイダーの一級症状や幻聴が強いほど、海馬傍回等の灰白質の体積が減少していた。遺伝子多型については、脳由来神経栄養因子のMet carrierはVal/Val carrierよりも、海馬傍回の体積が小さかった。上側頭回の体積減少は、統合失調症だけでなく、統合失調型障害にも認められたが、Heschl横回の体積減少は、統合失調症だけに認められた。B.動物の社会的相互行動に関与する遺伝子発現動物の社会的相互行動に関与する遺伝子発現を明らかにするために、Wistar系雄性ラットにMK-801 0.13mg/kg/dayまたは溶媒を14日間腹腔内に反復投与し、MK-801投与ラットにおける社会的相互行動の減退を確認した。次いで、それらのラットから社会性回路において重要であるとみなされている扁桃体からmRNAを抽出した。Microarray法により、MK-801投与群と溶媒投与群の間で発現差がある遺伝子を同定した。その結果、23個は低下し、16個は増加していた。Arginine-vasopressin(AVP)をコードする遺伝子発現の低下がもっとも著明であった。AVPなど合計7つについて、RT-PCR法により確認した。A.統合失調症における幻聴の脳内成立機序について顕著な幻聴を有する統合失調症患者10例を対象に、99mTc-ECDとsingle photon emission computedtomography(SPECT)による局所脳血流を測定した。また臨床症状の評価を行った。これらの症例では可能な限り、治療により幻聴が消失した時期にも同様に局所脳血流測定を行った。これらの幻聴時と幻聴改善時に撮像したSPECTデータを、statistical parametric mapping(SPM)を用いて比較しているが、今までのところ、いくつかの脳部位で幻聴時において脳血流が高い傾向が認められている。また幻聴の重症度と相関する脳血流を示す部位についても検討している。B.統合失調症圏障害における社会性関連課題を用いた機能的磁気共鳴画像(fMRI)(1)「心の理論」課題および(2)自己と他者について判断する課題による脳機能の変化をfMRIにより計測している。現在は、健常者における脳賦活について検討している。C.動物モデルにおける扁桃体の遺伝子発現の変化MK-801 0.13mg/kg/dayまたは溶媒を14日間腹腔内に反復投与したWistar系雄性ラットそれぞれ6匹の扁桃体からmRNAを抽出した。microarray法により、MK-801投与群と溶媒投与群の間で発現差が生じる遺伝子を同定した。これらの遺伝子の発現変化についてRT-PCR法により確認している。A.統合失調症の幻聴の脳内機構幻聴の重症度と脳の形態学的変化との関連が報告されているが、複数の脳部位との関連を包括的に検討した研究は少ない。そこで、統合失調症患者42例を対象に、三次元磁気共鳴画像を用いて脳の撮像を行い、1mm厚の連続スライスについて関心領域法で複数の脳部位の灰白質体積を測定した。次いで、症状評価の幻聴の重症度と脳部位の灰白質体積との相関を検討した。その結果、左海馬傍回などいくつかの部位の灰白質の減少と幻聴の重症度が相関を示した。B.動物モデルにおける扁桃体の遺伝子発現の変化動物の社会的相互行動に関与する遺伝子発現を明らかにするために、Wistar系雄性ラットにMK-801 0.13mg/kg/dayまたは溶媒を14日間腹腔内に反復投与し、MK-801投与ラットにおける社会的相互行動の減退を確認した。そのいくつかについて、RT-PCR法により確認した。

A.統合失調症の幻聴の脳内機構幻聴の重症度と脳の形態学的変化との関連が報告されているが、複数の脳部位との関連を包括的に検討した研究は少ない。そこで、統合失調症患者42例を対象に、三次元磁気共鳴画像を用いて脳の撮像を行い、1mm厚の連続スライスについて関心領域法で複数の脳部位の灰白質体積を測定した。次いで、症状評価の幻聴の重症度と脳部位の灰白質体積との相関を検討した。その結果、左海馬傍回などいくつかの部位の灰白質の減少と幻聴の重症度が相関を示した。B.動物モデルにおける扁桃体の遺伝子発現の変化動物の社会的相互行動に関与する遺伝子発現を明らかにするために、Wistar系雄性ラットにMK-801 0.13mg/kg/dayまたは溶媒を14日間腹腔内に反復投与し、MK-801投与ラットにおける社会的相互行動の減退を確認した。次いで、それらのラットから社会性回路において重要であるとみなされている扁桃体からmRNAを抽出した。Microarray法により、MK-801投与群と溶媒投与群の間で発現差がある遺伝子を同定した。その結果、23個は低下し、16個は増加していた。Arginine-vasopressin(AVP)をコードする遺伝子発現の低下がもっとも著明であった。AVPなど合計7つについて、RT-PCR法により確認した(Matsuoka, et. al., Synapse 62:1-7,2008)。
ディーゼル排ガスのアトピー性皮膚炎憎悪作用に関する研究

本研究は、ディーゼル排ガス(以下DE)がアトピー性皮膚炎(AD)に及ぼす影響を調べるために、ディーゼル排気微粒子(DEP)抽出物塗布実験およびDEの曝露実験を行うことを目的とする。これまでに、ピクリルクロライド誘発性ADモデルマウスに、DEP抽出物(2mg/body)を塗布するとアトピー性皮膚炎の発症が早まり、かつ症状が増悪することを見いだした。H17年度は、より日常環境に近い条件で検討するために、ADの発症原因のひとつと考えられているダニ抗原を用いてADを誘発するモデルを用い、また、より低濃度(0.25mg/body)のDEP抽出物を塗布する実験を行った。NC/Ngaマウスに10μgのダニ抗原及び1mgのAlumを腹腔内に投与し初期感作した。その2週後から2日毎に計11回、ダニ抗原5μgをマウス外耳に皮下注射しアトピー性皮膚炎を誘発した。初期感作の3時間後にDEP抽出物を外耳にチップで丁寧に塗り広げた。5回目のDEP抽出物塗布までは週に1回、それ以降は2日毎に塗布し、計8回、行った。ダニ抗原を外耳に皮下注射した翌日に皮膚症状の観察および耳介厚の測定を行った。また病理的・生化学的解析を行うために最終抗原投与の翌日に屠殺し、耳介組織および血清を採取した。抗原の皮下注射を繰り返したことにより、乾燥、創傷、びらんなどの発症・増悪、耳介の肥厚が認められたが、DEP抽出物塗布の影響はみられなかった。血清中の総IgE抗体産生量、抗原特異的IgG1抗体価にもDEP抽出物塗布による変化はみられなかった。皮下組織中のマスト細胞数においては、やや増加傾向がみられたが有意な差は認められなかった。これまでの結果からは、低濃度のDEP抽出物の塗布によるアトピー性皮膚炎の増悪作用はみとめられなかった。現在、組織中サイトカイン産生に関して解析中である。アレルギー疾患の罹患率は、幹線道路周辺地域に高いことが疫学調査によって明らかになっている。本研究は、ディーゼル排ガス(以下DE)がアトピー性皮膚炎(AD)に増悪作用をもたらすと考え、ディーゼル排気微粒子(DEP)抽出物量塗布実験およびDEの曝露実験を行うことを目的とする。H16年度は、(1)ダニ抗原誘発性ADモデルの改良、(2)ダニ抗原誘発性、およびピクリルクロライド誘発性ADモデルマウスに対するDE曝露を行った。まず、これまで短期間(2週間)のAD誘発モデルであったダニ抗原誘発性ADモデル系を3ヶ月間の投与モデルへ改良を試みた。NC/Ngaマウスに、ダニ抗原100μg、Alumを4mg、腹腔投与し初期感作した。その後、2週間隔で4回、ダニ抗原5μgをマウス外耳に皮下注射した。その結果、既存モデルとほぼ同程度のAD様症状の誘発が見られた。次にこのモデル系を用いてDE曝露実験を行った。DEの濃度は、0.3mg/m^3、3.0mg/m^3の2濃度し、3ヶ月間曝露した。また同様の曝露方法で、ピクリルクロライドによるAD誘発実験も行った。NC/Ngaに、曝露期間中、2週間間隔で0.8%ピクリルクロライドをマウス外耳に塗布しADを誘発した。これらの実験の結果、ピクリルクロライドによるAD誘発実験系では、0.3mg/m^3 DEを曝露した群においてピクリルクロライドのみを塗布した群よりもややAD様皮膚症状の増悪が見られた。耳介厚の差は認められなかった。ダニ抗原誘発性AD実験系では、0.3、3.0mg/m^3のDEを曝露したAD誘発群と、ダニ抗原単独投与群とでは皮膚症状の差は見られなかった。また耳介厚、ダニ抗原特異的IgG1抗体価にも差は認められなかった。現在、両実験群の血清中総IgE値、病理観察、組織中サイトカイン測定を解析中である。

血清中の総IgE抗体産生量、抗原特異的IgG1抗体価にもDEP抽出物塗布による変化はみられなかった。皮下組織中のマスト細胞数においては、やや増加傾向がみられたが有意な差は認められなかった。これまでの結果からは、低濃度のDEP抽出物の塗布によるアトピー性皮膚炎の増悪作用はみとめられなかった。現在、組織中サイトカイン産生に関して解析中である。
動物・未開・子供--20世紀日米における人と自然の「境界」に関する文化表象

本研究は、二〇世紀日米において構築された、「動物」という存在を中心に派生する様々な表象、思想体系、イメージ群の異文化間交流の様相を、動物・子供・未開人・霊長類といった、人間と動物の「境界」に位置するとされる存在をめぐる表象群との関連を踏まえつつ、考察するものである。本年度も、前年度に引き続き、東京大学付属図書館、筑波大学付属図書館などにおいて、19世紀末以降に発展した日米の動物保護思想、動物生態学、進化論史に関する一次資料、二次資料の収集を行った。8月には、American Museum of Natural History (New York, NY)、ニューメキシコ州立大学図書館等を訪れ、世紀転換期及び1950年代を中心とする、北米の動物心理学、霊長類学の展開等に関する資料調査を行った。本研究は、動物・未開人・子供をキーワードに、20世紀日米における人と自然の関係性にまつわる言説体系を解読する試みである。年度初頭から筑波大学付属図書館、東京大学付属図書館等において、明治・大正期の日本児童研究に関する文献調査を行い、アメリカ的な発達心理学の理念がどのように受容・消費されたかを一次資料的に裏付けることを試みた。7月14日には、京都大学付属図書館において日本の科学教育関連の図書・雑誌を、また同月2123日には広島大学付属図書館において雑誌Nature-Study Reviewの閲覧・調査を行った。特にNature-StudyReviewは、20世紀初頭の北米で普及したネイチャースタディーという教育理念を理解する上で重要な資料であるが、米国でも所蔵機関は少なく、今回広島大学において初期数号を除きほぼ全巻を閲覧できたことは大きな収穫であった。8月2426日には、大阪府立国際児童文学館にて、日本の児童研究史を跡付ける重要資料である雑誌『子供の詩・研究』を閲覧・調査する機会に恵まれた。また2006年2月1226日には、米ニューメキシコ大学付属図書館(ニューメキシコ州)およびパデュー大学付属図書館(インディアナ州)にて、世紀転換期に刊行された写真雑誌や、アメリカの代表的な自然雑誌であるAudubon, Nature Magazineなどの調査を通じて、北米の野生動物保護に関する言説について考察を深めた。これらの成果を反映し、2005年5月21日には、日本比較文学会東京支部5月例会(於日本大学)にて、「写真家・星野道夫の見たアラスカ-ラスト・フロンティアのイメージを超えて」と題した写真家・星野道夫の自然観についての研究発表を行った。また2006年2月24日には、パデュー大学で開催されたAnthropology Colloquiumにguest presenterとして招かれ、"A JAPANESE LENS ON ALASKA : DISCOVERY OF THE "NATURELOVERS" ACROSS THE PACIFIC"との題目で、「禅」としての日本の自然観という欧米的ステレオタイプを再考する研究発表を行った。
新規クロモボックス蛋白CHANPの機能解析

新規クロモドメイン蛋白Chromodomain/Ankirin repeat Proteinp(CHANP)p95遺伝子が細胞周期M期において何らかの機能を有する可能性が昨年度の解析から推測された。アデノウイルスの発現系を用いてアンキリンリピートを欠損させたp95をラット肝細胞ARLJ301-3に過剰発現させたところPI染色後のフローサイトメトリー解析でM期の延長を認めドミナントネガティブ効果と考えられたが、p95の完全長を過剰発現させても現在のところ明らかな変化は認められていない。さらに細胞のgrowthやアポトーシスに関する解析ではコントロールと有意な差を認めていない。Vitroにおける解析としてアフリカツメガエル卵mitotic extractにsperm DNA及び蛍光ラベルのウシチュブリンを加えDNAの凝集と紡錘体の形成を誘導、この系に完全長もしくはドミナントネガティブのリコンビナント蛋白を加えその影響をみた。リコンビナント蛋白は大腸菌における発現系で非可溶性の蛋白となったため、バキュロウイルスの発現系でヒスチジンタグとの融合蛋白として発現させた。ニッケルカラムで精製後5ug/mlの濃度で反応液に加えたところ。予想どおりドミナントネガティブ種で紡錘体の形成が抑制される傾向があった。有意な結果を得るためさらに高濃度で解析中である。CHANPの発現様式が細胞周期に依存するかどうかHela細胞の細胞周期を同期化させ解析したところ、CHANPはすべての周期で一定の発現を示した。M期に特異的な機能を示す可能性があると考え、現在そのリン酸化についても解析中である。新規クロモドメイン蛋白Chromodomain/Ankirin repeat Protein(CHANP)p95遺伝子の単離、及び産物CHAMPの解析を行った。まず、C末端155anino acidsをpETsystemを用いてHis-taggedrecombinant proteinとして大腸菌で発現、可溶分画よりニッケルカラムを用いて精製した。これをKLHアジュバントと共に数回兎に免疫し、血清をアフィニテイカラムに通してaffinity purified IgGとした。抗体の特異性を確認するためHelacell extractを用いてImmunoblottを行ったところ分子量130kDの位置に特異性の高い単一バンドが検出された。この抗体を用いてCHAMPの細胞内局在を調べたところ。間期には核内にdiffuseに局在し、分裂期に細胞質に局在することが判明した。核内の局在はCHAMPをGFPとのfusion proteinとして発現させた場合も同様の核内の局在として確認された。次にその機能解析を行うため完全長型、クロモドメイン欠損型、アンキリン配列欠損型を発現するアデノウイルスベクターを作成し、正常2倍体ラット肝細胞ARLJ301-3に過剰発現させた。アンキリン配列欠損型を過剰発現させた細胞では細胞周期においてM期の延長を認めドミナントネガティブ効果と考えられた。Thymedine uptake,アポト.シスの誘導性に関してはコントロールAd-βGalと差を認めなかった。CHAMPがM期においていかなる様式でその機能を発現するのか、現在Yeast two hybridを用いた結合蛋白の単離、Xenopusの系をもちいての解析を行っている。
外来性魚食魚ブラウントラウトが在来魚類群集に与える生態的・遺伝的影響評価

本研究では、北海道の水系に定着したブラウントラウトの生活史と回遊性、また本種の食性と近縁サケ科魚類との種間競争の実態を解明し、本種による在来淡水魚類への影響を評価する目的で、北海道南部の戸切地川、および中央部の支笏湖水系において生態的・集団遺伝学的調査を行い、以下の成果を得た。1.戸切地川において、ブラウントラウトは河口から約7km上流地点に位置する上磯ダム湖で主に生育し、雌では2歳で尾叉長275mm以上に、雄では2歳で172mm以上に達すると性成熟し繁殖に加わることが示された。2.本種の一部の個体は、秋季に尾叉長210-270mmの成長すると、スモルト化し、翌春に川を下って降海型(シートラウト)になること、また降海型は沿岸域で成長・成熟した後、繁殖のために河川に遡上することが確認された。3.本種は尾叉長200-300mmの個体ではトビケラ目幼生、陸生落下動物の他にフクドジョウなどの底生魚類を主に捕食することが示された。4.本種とニジマスが定着している支笏湖水系において、流入河川の美笛川ではブラウントラウトは主に底生型動物、ニジマスは遊泳型動物を摂餌し、2種は餌資源を分割利用していることが示された。一方、支笏湖内では、ブラウントラウトは陸生落下動物が少ない時期に、イトヨ、アメマス、ヒメマスなどの魚類を捕食することが明らかになった。5.餌ニッチの幅では、ブラウントラウトはニジマスより低い傾向を示した。6.ブラウントラウトによる特定魚種への捕食圧が大きくはなかったため、在来魚類の遺伝的集団構造に変化は認められなかった。2001年4月から2002年1月までの期間に、北海道南部の戸切地川水系(流程約24km)と北海道中央部の支笏湖水系(面積約20.9km^2)において、外来性サケ科魚類の1種、ブラウントラウト(Salmo trutta)の河川・湖沼内分布、個体移動、成長および摂餌生態に関する調査を行い、日本の水系における生活史特性と捕食を介しての在来魚類群集に与える影響について考察した。本研究によって新たに得られた成果は以下の通りである。1)戸切地川水系では、1991年に中流域にダムが建設された直後に、ブラウントラウトの発眼卵の埋没放流が数年間にわたって行われた結果、2001年では0^+-4^+以上の年齢群から成る個体群が形成され、ダム湖の上流域と下流域に広く拡散していることが示された。2)本種個体群の成熟年齢は、雄では1+でも少数見られるが、多くの個体は2+以上であり、雌では2+での成熟も稀に見られるが、大多数の個体は3+以上であった。繁殖期は11月中旬から1月下旬までの約2カ月間で、成熟個体はダム湖から流入本川に遡上し、多くは淵尻の礫底で産卵するのが観察された。3)本種の食性を調査した結果、小型個体(<100mm FL)では主に水生昆虫と陸生昆虫を捕食し、大型になるに伴って魚類を捕食する割合が高まった。大型個体(>200mm FL)ではドジョウとフクドジョウを選択的に捕食する一方、カジカ属魚類に関しては捕食を忌避する傾向が見出された。4)支笏湖水系では、湖への流入河川に生息する魚類はほぼブラウントラウトとニジマスで占められ、在来種のアメマスは夏季に河口域に近接するに過ぎなかった。

また、河川から降下したブラウントラウトは魚食性となり、湖の沿岸部をニジマスとともに占有することが示された。5)以上の結果から、ブラウントラウトは捕食を介してだけでなく、種間競争を通しての生息場の占有によっても、在来魚類群集に負の影響を与えることが示唆された。本研究では、北海道の水系に定着したブラウントラウトの生活史と回遊性、また本種の食性と近縁サケ科魚類との種間競争の実態を解明し、本種による在来淡水魚類への影響を評価する目的で、北海道南部の戸切地川、および中央部の支笏湖水系において生態的・集団遺伝学的調査を行い、以下の成果を得た。1.戸切地川において、ブラウントラウトは河口から約7km上流地点に位置する上磯ダム湖で主に生育し、雌では2歳で尾叉長275mm以上に、雄では2歳で172mm以上に達すると性成熟し繁殖に加わることが示された。2.本種の一部の個体は、秋季に尾叉長210-270mmの成長すると、スモルト化し、翌春に川を下って降海型(シートラウト)になること、また降海型は沿岸域で成長・成熟した後、繁殖のために河川に遡上することが確認された。3.本種は尾叉長200-300mmの個体ではトビケラ目幼生、陸生落下動物の他にフクドジョウなどの底生魚類を主に捕食することが示された。4.本種とニジマスが定着している支笏湖水系において、流入河川の美笛川ではブラウントラウトは主に底生型動物、ニジマスは遊泳型動物を摂餌し、2種は餌資源を分割利用していることが示された。一方、支笏湖内ではブラウントラウトは陸生落下動物が少ない時期に、イトヨ、アメマス、ヒメマスなどの魚類を捕食することが明らかになった。5.餌ニッチの幅では、ブラウントラウトはニジマスより低い傾向を示した。6.ブラウントラウトによる特定魚種への捕食圧が大きくはなかったため、在来魚類の遺伝的集団構造に変化は認められなかった。以上の結果から、ブラウントラウトが捕食を介して在来魚類群集に与える影響は侵略的であり、駆除を含む早急な対応策が必要と考えられた。
C型肝炎ウィルスの細胞および個体免疫系修飾による持続感染成立機序の解析とその制御

「研究の目的」C型肝炎ウイルス(HCV)の持続感染成立機序と肝がん発症機構を明らかにする事を目的とする。HCV感染の大きな特徴として、2030年間にわたって持続感染することがあげられる。そこで(1)感染肝細胞のインターフェロン(IFN)系によるウイルス排除機構を阻害する可能性、および(2)CTLによるHCV感染細胞のアポトーシス誘導阻害の可能性について解析した。「方法と結果」C型肝炎ウイルス(HCV)に対してインターフェロン(IFN)治療感受性群と非感受性群の存在が認められている。そこで、IFNの治療効果を規定している宿主側要因を特定することを目的として、HCV感染者の肝生検材料でIFNシグナル伝達系の解析を行った。その結果、IFNα/β受容体の発現量は、感受性群では非感受性群に比較して有意に高く、また、JAB、CIS3の発現も高く、IFN感受性との相関性が認められた。2-5ASならびにPKRについては有意な相関は認められなかった。また、HCVによる抗アポトーシス性の獲得機構をHCVトランスジェニックマウス(CN2マウス)を用いて解析した。HCV遺伝子を発現しているCN2マウスに抗Fas抗体を投与し、24時間生存時間を観察した。HCV遺伝子を発現すると、DNA断片化が遅延し、カスパーゼ-3/7、カスパーゼ-9の活性化が減弱し、チトクロムcの放出が抑えられた。「考察」IFN非感受性群では、HCV感染によりIFNシグナル伝達系の遺伝子発現が修飾、抑制されている可能性が示された。また、CN2遺伝子が発現すると非発現マウスに比べて肝細胞のアポトーシスが抑制され、死ににくくなることが確認できた。以上の結果は、生体が本来持つCTLによるFasを介したウイルス蛋白質発現肝細胞の排除機構をHCVが回避する機構のひとつとして重要な知見と考えられる。
干渉トモグラフィーによる三次元温度分布の非接触計測

気体の三次元温度分布を非接触に計測するために,入射方向が可変の干渉計を構築した。得られたそれぞれの入射方向からの干渉画像を,新たに開発した雑音に強い位相結合アルゴリズムにより位相画像に変換し,これらをコンピュータトモグラフィーにより処理し,三次元温度分布を再構成した。有効性を示すために,ロウソクの炎の周辺温度を計測し,熱電対により測定した温度との比較により,本システムの妥当性が示された。本研究で検討している気体温度の三次元計測では、複数の方向から測定した干渉画像を計算機にて三次元分布を再構成する。そのためには投影方向が可変の干渉計のハードウェアおよび、それを処理するためのソフトウェア群が必要であり、本年度はこれら両面の改善を行った。ハードウェアについては、計測時間の短縮を図った。いままでは、一連の計測データを得るために数十分の計測時間を要していた。これは、干渉画像が振動に弱いため、投影方向を変えるたびに発生する干渉計を構成しているミラーの振動の計測への影響を抑えるために、振動が収まった後に計測していためである。この計測時間を短縮するために、幾つかの検討を行った結果、投影方向を連続的に変えながら、干渉画像を取り込む方法に変更し、振動が計測に与える影響を取り除くために、画像の撮影時間をサブミリ秒に短くした。以上により、計測時間は数十秒と短縮することができた。ソフトウェアは、干渉画像から位相画像を求めるための処理、複数の位相画像から屈折率の三次元分布再構成処理に大別される。位相画像を求めるには、雑音除去、位相情報を含むキャリア周辺信号の抽出、位相連結の三つの手順が必要である。本年度は、位相連結に特化した雑音除去方法の開発、ロバストなキャリア周辺信号の抽出方法の開発、位相アンラッピング手法の高速化を行った。三次元分布再構成については、高精度化のための体系変更のシミュレーションを行った。可変干渉計から得られる計測データは、通常のコンピュータトモグラフィーと異なり、全ての投影方向からのデータを得ることができず、一部の投影データが欠落してしまい、三次元再構成の精度が悪くなることが解っている。これを改善するために、欠落している投影方向の範囲に、方向が固定の投影データを一つだけ取り込むことにより精度の向上ができないかを検討し、この方法が有効であることが示された。本研究で考えている気体温度三次元計測は、複数の方向から測定した干渉画像を用いて計算機にて三次元分布を再構成する。そのためには、投影方向可変干渉計のハードウェア、および、干渉縞からの位相主値像抽出処理、屈折率光路積分の算出のための位相連結処理、コンピュータトモグラフィー再構成処理の、三つのソフトウェア処理が必要である。過去の実験結果では、原理の検証はなされたものの、精度が悪いことが判っていた。当初は、この原因が、光学系の制約により全方位からの測定ができず再構成アルゴリズムに大きな誤差が混入するためであり、その解決のために、少量であっても、まったく別の角度からの情報が加えられれば、精度が向上できると予想していた。平成24年度は、精度の向上のために、そのハードウェア構成の検討を予定していたが、誤差の原因として、位相主値像抽出処理の誤差も無視できないことが判ったため、まずは、その改善を行うために、アルゴリズムの開発を重点的に行う方向に方針を転換し、ハードウェアの再検討はペンディングとした。但し、投影方向を変える際のアライメント誤差については実験により評価を行った。他にもの位相連結のアルゴリズムの検討を行った。位相主値像抽出処理では、干渉画像に現れる縞状のキャリア成分の同定と、キャリア成分周辺の位相情報の抽出の二つのステップに分かれるが、ともに従来の方法より高精度のアルゴリズムを開発した。位相連結アルゴリズムの検討では、従来用いていたアルゴリズムの処理時間と必要メモリーの問題を解決し、より実用的なアルゴリズムに改良できた。ハードウェアのアライメント誤差の評価からは、実用精度の数倍大きいことが解かった。入手可能な高精度自動ステージの採用により、誤差は半減はできそうであるが、やはり、ソフトウェアの処理により精度の向上をはかる必要がある。本研究気体の温度分布の非接触三元計測では,複数の方向から測定した干渉画像を,計算機にて,位相変調画像の抽出およびコンピュータトモグラフィーの再構成アルゴリズムを用いて三次元分布を再構成する。昨年度まで,投影方向可変干渉計の開発,投影データ取得時間の短縮,干渉画像の位相抽出アルゴリズムの改良,重みを考慮した再構成アルゴリズムの開発を行って来た。本年度は,これらのアルゴリズムのさらなる改良を行い,計測システムの性能を実証するために,ロウソクの炎の近傍の三次元温度場を実際に計測した。投影データについては,取得可能な全ての方向からの投影干渉画像の取得の間に測定対象の炎が揺らぐため,それを除去するために,特定の固定方向からの干渉縞をモニタリングし,再構成の重みを変えた。また,本研究で開発した投影方向可変干渉システムでは光路長を波長オーダで制御することはできないため,サンプリング定理を満たさない干渉画像も存在する。このような投影画像の除去も試みた。位相情報の抽出

アルゴリズムには,二つの従来から広く使われているものと,我々が開発したものの三つを用いた。再構成結果は,アーチファクトが現れないか,あるいは,定量的に正しいかどうかの観点から評価した。その結果,質の悪い投影データの除去による,再構成結果への効果はあまり認められなかった。一方,位相抽出アルゴリズムについては,従来のものでは,再構成結果に強いアーチファクトが現れるあるいは,多大な過小評価がなされる結果となったのに対し,我々のアルゴリズムではアーチファクトは現れず軸対象の三次元温度分布が構成され熱電対の計測と比較しても2割程度の過小評価で済んでいる。過小評価ではあったが,三次元非接触温度分布計測システムとしての有効性は実証できたと考えられる。計算科学概要に述べた通り、ハードウェアとソフトウェアの両面での改善は、三次元温度分布計測のための準備はほぼ予定通りである。特にソフトウェアについては、位相連結に特化した雑音除去は国際会議にて報告し、また、ロバストな位相情報を含む信号の抽出方法の開発については論文投稿中、位相アンラッピング手法の高速化については論文執筆中である。概要で述べた通り、本研究の解決すべき項目は、(1)投影方向可変干渉計、(2)位相主値画像抽出アルゴリズム、(3)位相連結アルゴリズム、(4)コンピュータトモグラフィー再構成処理の四項目であり、精度の悪化の原因に当初予想していた(1)のハードウェア構成の問題に加えて、(2)の位相主値画像抽出処理も無視できないことが解かった。この精度が改善すれば、(1)のハードウェアの改善を小規模で済ませることもできる可能性が出てきたため、今年度は(2)の解決に重点を置くよう計画を見直した。その結果がでるまでは、(1)のハードウェアの検討もペンディングとなっている。今年度(平成25年度)の結果より、測定対象が1分程度安定なものに対しては、三次元の屈折率分布を求めることが実現できる見込みがでてきた。最終年度である平成26年度は、ガスバーナーの火炎、あるいは、ロウソクの炎を対象とした実験データの取得、ならびにデータ処理による三次元温度分布再構成を行い、非接触三次元温度分布の計測手法を実証する予定である。但し、これらの測定対象が常に安定であるとは言いがたい。今年度検討した固定方向の投影画像は、安定な現象であれば常に同じ画像となるはずなので、それをモニタリングすれば、不安定な瞬間の投影画像を取り除くことができる。今後は、相関を用いた不安定投影データの除去を検討する。さら、他のソフトウェアについても、未だ改善の余地があり、引き続き検討を行う。今年度の結果から、新たに判明した誤差要因はほぼ低減できたと予想しており、それを考慮の上、あらためて、当初予定の投影方向可変干渉計に対する追加情報取得系の設計、構築、調整を行い、その有効性を確認する。また、並行して、計測時間短縮のためのシステムの検討を行う。これは、投影方向可変干渉計を動かしながら、画像を取得するもので、振動に弱い干渉計では難しいことが予想される。
β-ラクタム系抗菌薬によるMRSAの選択メカニズムに関する研究

〔方法〕血液から分離されたMSSAをβ-ラクタム系抗菌薬で選択圧をかけるために4μg/mlセフォキシチン含有の培地で培養し、1週間コロニーの有無を観察した。対照として同一コロニーを血液寒天培地でも培養した。また、βラクタム系抗菌薬CEZによる選択圧をかけるために同一コロニーを用いてディスク法で感受性試験を行った。セフォキシチン含有の培地で生育したコロニーとCEZの阻止円内に生育したコロニーと対照のコロニーでβラクタム系抗菌薬13薬剤について感受性試験を行いMIC値を比較検討した。また、CEZの阻止円内に生育したコロニーについてはさらにIPMとセフォキシチンによる選択圧をかけそのMIC値を測定した。〔結果〕MSSAを4μg/mlセフォキシチン含有の培地で培養した結果、培養4日目でコロニーが生育し始めた。その株の薬剤感受性のMIC値は選択圧のない株と同等で変化はなかった。βラクタム非産生菌であった。一方CEZの阻止円内に発育した株(変異株)のMIC値はIPM以外薬剤において上昇した。さらにその変異株にIPMと4μg/mlセフォキシチンでそれぞれ選択圧をかけた結果、さらに2薬剤ともMIC値が上昇した。IPMの選択圧ではCEZとIPMのMIC値がセフォキシチンではペニシリン系薬剤特にMPIPCの値が上昇した。〔考察〕MSSAの1つのコロニーに薬剤選択圧をかけると薬剤によっては選択圧がなかったコロニーと異なるMIC値を示したことからコロニー内には異なる感受性をもった菌が僅かながら存在し暴露される薬剤により選択される菌が異なることが示唆された。H18年度の研究ではセフォキシチンによる選択圧ではβラクタマーゼ産生菌でMPIPCのMIC値の上昇が大きかった。CEZの選択圧ではセフォキシチンでは変化がなかった株がIPM以外のβラクタム剤でMIC値が上昇した。我々の統計学的検討ではMRSAの発生にCEZとIPMが関与することが示唆されており今回の結果は興味深いものであったがMRSAほどの薬剤耐性には至らなかった。今後、mecA遺伝子の測定と例数を増やしてさらに検討が必要と考えられた。
強磁性微細構造膜の磁化過程の解明

強磁性微粒子2次元格子は、高い対称性と空間的均一性を有するために磁化反転機構を調べるのに好都合である。本研究においては微細加工技術を用いて強磁性2次元格子を作製し、粒子サイズ、粒子間距離、膜厚などを適切に選択して、磁区構造、形状磁気異方性、粒子間双極子相互作用を制御して、逆磁化の核発生、成長および伝搬を系統的に調べる。微細加工された強磁性の磁化曲線は加工されていない通常の薄膜の場合と比較すると保磁力が小さく、磁化反転が急峻になることが明らかになった。この磁化反転は格子の中心に位置する微粒子列の先頭粒子から開始する事も確認された。また、磁気微粒子は一磁区磁気異方性を持ち、180°磁壁によって分割されたことも明らかになった。磁気微粒子に光を照射すると、2次元平面に並んだ周期構造のために、次数の異なる一連のブラッグ反射が得られ、その強度から微粒子内の平均的磁区構造を求める事ができることも明らかになった。