hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
創造的な看護実践を評価・学習するためのe-learningシステムの開発

具体的には,授業の前後にシステムを利用した創造的問題解決スキルの評価を実施する.そして,授業における看護学生の活動内容と評価の結果との関係を分析することにより,システムの有効性および教育的可能性について評価を行う.また同様に,システムのハードウェア面に関しても実践結果に基づいて評価を行う.さらに本研究では,大学の看護教育場面だけでなく,病院における新人看護師の教育場面に適用できるよう,実際に研修などを担当している看護師に意見を聞きながらシステムを改善する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
地震活動に基づく浅部プレート境界の摩擦特性推定のための基礎的研究

法線応力が5MPa,10MPa,15MPaの条件下で花崗岩の摩擦実験を行った.いずれの法線応力下でも累積すべり量が小さい時には断層の摩擦強度はすべり速度に正の依存性を示し,AE活動のb値は正のすべり速度依存性を示す.累積すべり量がある値に達するといずれもすべり量依存性の符号が反転した.法線応力の増加に伴いすべり速度依存性の符号が転じる累積すべり量は小さくなった.累積すべり量とすべり速度依存性の関係を指数関数で近似すると,すべり速度依存性が定常状態に達する累積すべり量は法線応力に反比例していた.これは,摩耗により断層形状が定常状態に達するのに必要な仕事が法線応力によらず一定であることを示唆する.本研究は,室内摩擦すべり実験により,摩擦すべりに伴う微小破壊(AE)の統計的性質とすべり面の摩擦特性との間にみられる関係が,ガウジの存在や湿度にどのように依存するのかを明らかにすることを目的としている.そのため,AEの震源やその時空間変化をより精度よくとらえることができるよう,走時データのシンセティックテストにより最適化された配置で,載荷軸にAEセンサーを埋め込むのに必要なジグを設計し,作成した.また,試料室の環境を制御できるよう,試料室を外気から隔離するできるよう試験機の改良を行った.載荷条件の自由度を増加させ,その精度を向上するため,これまで載荷条件の設定に用いていたアナログ発振器を,PCベースの電圧発生器で置き換えるためのソフトウェア開発を行った.3台のA/D変換器を同期して,サンプリングレート10MHzで12チャンネルのデータ収録を行うために必要なソフトウェアの開発およびハードウェアの作成を行った.このシステムによって取得する膨大な量のデータ量を人手によって処理してAEの震源決定を行うのは困難であるため,AEの初動読み取りを自動で行うプログラムを作成した.これらのデータ収録・解析システムの性能確認のため,断層面に撃力を加えて生じる弾性波を収録し,初動読み取りおよび震源決定精度の評価を行った.震源決定精度は数mmであり,センサーの大きさを考慮すると十分なものであった.断層直近に貼付したひずみゲージにより,載荷速度の変化にともなう断層面のすべり速度の変化を計測できるかどうかを確認するため,予備的な実験を行った.データは現在解析中である.当初,1台のPCで,10MS/sで4チャンネルのデータ収録を行えるAD変換ボード3枚を制御してデータ収録ができると考えていたが,PCの納入業者から提供されたスペックに誤りがあり,PC1台につき1枚のボードしか制御できないことが判明した.このため,PC3台に分散設置したAD変換ボードを同期運転できるよう,データ収録用ソフトウェアおよびAD変換用外部クロックを新たに開発する必要が生じた.これにより,課題の進捗が当初計画よりやや遅れている.花崗岩試料を用いた摩擦すべり実験を室内条件で行った.実験では,7台のAEセンサーを試料表面に貼り付けてAE計測を行った.AEセンサーの出力は,アンプにより増幅した後,サンプリングレート10MS/sで連続収録した.AEセンサーの出力と共に,試験機のピストンの位置や載荷速度の制御信号等も同一のシステムで収録し,力学データとの同期をはかるようにした.断層の接触状態の変化に伴い,摩擦強度やAE活動がどのように変化するのかを調べるため,実験中,断層のすべり速度を一定の変位量間隔で階段状に変化させた.D/A変換器により,載荷速度を制御するための信号をサンプリングレート1kS/sで出力したが,信号出力に不規則な変動が見られた.制御用PCから変換器へのデータ転送が追い付かなかったためと思われるので,今後は,サンプリングレートを下げて実験を継続する.AE連続波形から,自動処理でイベントの検出を行った.波形処理に予想以上の時間がかかり,一部のデータしか解析できていないが,すべり量2.5mmで2400個余りのイベントを検出することができた.制御信号の出力の不規則な変動が少なかった部分を用いて,断層のすべり速度を階段状に変化させた時のAEの応答を調べた.暫定的な解析では,すべり速度の増加または現象に伴い,AE発生レートも増加または減少するが,定常状態に達するには一定の変位が必要であるように見える.今後,この変位量が,摩擦強度の遷移に要する変位量とどのような関係にあるのかを調べる.AE連続波形と力学データを同期するため,D/A変換器の出力をバイナリコード化して出力し,AE計測システムと力学データ収録システムの両方で収録していたが,載荷条件を正常に判定できない事例がしばしば発生した.当初,電気的なノイズの影響を疑い,様々な対策を施したが解決せず,原因究明に時間を費やした.最終的に,制御用PCからD/A変換器へのデータ転送速度の問題であることが判明し,D/A変換のサンプリングレートを下げることで解決した.AE連続波形からイベントを検出するための処理に予想以上の時間がかかり,実験で得られた波形データの処理が終わっていない.花崗岩試料を用いた摩擦実験を行い,摩擦強度およびAE活動の累積すべり量依存性に法線応力が及ぼす効果を明らかにした.昨年度までに行った法線応力が5MPaの条件下では,断層の摩擦強度は,累積すべり量が小さい時にはすべり速度に正の依存性を示すがその依存性は徐々に弱くなり,ある累積すべり量を境に負の依存性に転じることがわかっていた.

一方,AE活動の規模分布を特徴づけるパラメターであるb値は,累積すべり量が小さい時には正のすべり速度依存性を示すが,累積すべり量がある値に達すると負のすべり量依存性に転じる.これらの累積すべり量依存性は断層面の摩耗と関係していると考えられ,摩擦強度とAE活動それぞれのすべり速度依存性の符号が転じる累積すべり量は一致していた.法線応力10MPaと15MPaの条件下で同様の実験を行ったところ,摩擦強度とAE活動のすべり量依存性に対する累積すべり量は法線応力5MPaのときと定性的には同様であったが,法線応力の増加に伴いすべり速度依存性の符号が転じる累積すべり量は小さくなった.これは,法線応力が大きくなることで断層面上の微小突起のかみ合いが強くなり,断層面の摩耗がより効率的に進むためであると解釈できる.累積すべり量の増加に伴う摩擦強度やAE活動のすべり速度依存性の変化を指数関数で近似したところ,両者のすべり速度依存性が定常状態に達するのに要する累積すべり量は法線応力に反比例していた.このことは,断層面が摩耗してその形状が定常状態に達するまでに外力がする仕事が法線応力によらずほぼ一定であることを示唆しており,摩擦強度やAE活動の累積すべり量依存性が断層面の摩耗によっているという上記の考えを支持する.法線応力が5MPa,10MPa,15MPaの条件下で花崗岩の摩擦実験を行った.いずれの法線応力下でも累積すべり量が小さい時には断層の摩擦強度はすべり速度に正の依存性を示し,AE活動のb値は正のすべり速度依存性を示す.累積すべり量がある値に達するといずれもすべり量依存性の符号が反転した.法線応力の増加に伴いすべり速度依存性の符号が転じる累積すべり量は小さくなった.累積すべり量とすべり速度依存性の関係を指数関数で近似すると,すべり速度依存性が定常状態に達する累積すべり量は法線応力に反比例していた.これは,摩耗により断層形状が定常状態に達するのに必要な仕事が法線応力によらず一定であることを示唆する.予備的実験をさらに行い,H27年度に開発したジグおよびソフトウェアの性能および動作確認を進める.予備的実験でえられたデータを用いて,H28年度前半までにデータ解析の手順を確立する.予備的実験が済み次第,本格的な実験を行う.AE連続波形をより速やかにデータ処理できるよう,解析プログラムの改善をはかる.引き続き実験を行い,データを蓄積する.環境を制御した実験を行い,室内環境での結果と比較する.岩石力学データ収録に使用するPCのスペックが当初得ていた情報と異なっていたため,新たなソフトウェアの開発およびデータ収録系の動作確認が必要となったことにより,課題の進捗がやや遅れた.制御信号発生用D/A変換器の不調およびAE連続波形処理に要する時間が予想以上であったこと,所属センターの増築に伴う電気工事により,一時期,実験室が使えなかったこと等による.データ収録ソフトウェアの開発に時間がとられていたために設計が行えなかったステンレス供試体を制作する.ステンレス供試体の完成を待つ間は,手持ちの花崗岩ブロックを供試体として実験を行うことで,遅れの回復をはかる.AE連続波形処理以外については問題が解決した.波形処理プログラムの改良と並行して,実験を行う.必要であれば,波形処理用のPCを新規に導入するして,データ処理を進める.
GFAP遺伝子導入による神経系細胞分化機構の解析

Glial fibrillary acidic protein(GFAP)は、astrocyteに特異的に存在するglialfilamentの主要な構成成分で、他の中間系フィラメントと共に神経細胞の分化度や腫瘍化及びその悪性度との関連性についても注目されてきているが、未だその生理的機能や腫瘍の悪性度との関連機構については殆ど解明されてきていない。我々は開始コドンのATGも含めた全翻訳領域のヒトGFAP cDNAが組み込まれ、Neomycin耐性遺伝子を持った発現ベクターであるpBabeneo:GFAPをGFAP非発現細胞に遺伝子導入して、GFAP発現細胞に変換し、それによる細胞動態の変化と腫瘍悪性度との関連性を解析し、GFAPの生理的活性の意義につき検討を加えた。まずpBabe neo:GFAPをリポソームに包埋し、GFAP非発現細胞株のDAOY-1medulloblastoma cell lineに遺伝子導入した結果、導入後3日目に原形質内にGFAPの発現がwestern blottingにより確認され、更に経時的にその産生量が増加する傾向を呈した。更にneomycinにて遺伝子導入された細胞を選別するとその細胞からの溶出蛋白量に対する陽性率は上昇し、選別過程で遺伝子導入株が予定どうり選定出来ていることが確認された。(この細胞株をGFAP-DAOY-1とする)また、同様な手法でGFAPcDNAを組み込んでいない発現ベクターpBabeNeoを遺伝子導入した細胞をコントロールとして作製した。(この細胞をNeo-DAOY-1とした)これら2種類の細胞株に対しその細胞動態を検討した結果、GFAP-DAOY-1はNeo-DAOY-1に比べて、1)増殖率が低下し、2)脳腫瘍関連抗原の細胞表面への発現量が増加し、3)ACNUやCisplatinum等の抗腫瘍剤に対する薬剤感受性が増幅されたが、4)形態学的には著明な変化は認められなかった。GFAPの発現が細胞の薬剤感受性と関連することは、この遺伝子導入が抗腫瘍剤との併用により治療効果を高める可能性が示唆され、臨床応用への可能性につき更に検討を続ける予定である。Glial fibrillary acidic protein(GFAP)は、他の中間系フィラメントと共に神経細胞の分化度や腫瘍化及びその悪性度との関連性についても注目されてきているが、未だその生理的機能や腫瘍の悪性度との関連機構については殆ど解明されてきていない。我々はヒトGFAPの全翻訳領域をコードしているcDNAを組み込んだ発現ベクターであるpBabeneo:GFAPをリポソームに包理し、各種グリオーマ細胞に遺伝子導入してGFAP発現を細胞内に誘導し、それによる細胞動態の変化と腫瘍悪性度との関連性を解析した。まず第一に、GFAP非発現細胞株のDAOY-1 medulloblastoma cell lineに遺伝子導入した結果、導入後3日目に原形質内にGFAPの発現がwestern blottingにより確認され、更に経時的にその産生量が増加する傾向を呈した。更にneomycinにて遺伝子導入された細胞を選別するとその細胞からの溶出蛋白量に対する陽性率は上昇し、選別過程で遺伝子導入株が予定どうり選択出来ていることが確認された。第二に、2種類のhuman gliomacell line(U-251-MG,KMS-II)にリポソーム法にてpBabe neo:GFAPを遺伝子導入し、経時的に生細胞数を測定しGFAPの発現に伴う細胞増殖に及ぼす影響を計測した。

その結果、4日目までは有為な増殖率の差は認められなかったが、6日目になると遺伝子導入された細胞に有為な増殖抑制効果が観察された。なお、リポソームそのものによる増殖抑制は観察されなかった。以上の結果、リポソーム法によりGFAPcDNAの遺伝子導入されたグリオーマ細胞株はGFAPを発現し、それにより細胞増殖に抑制がかかる可能性が示唆された。Glial fibrillary acidic protein(GFAP)は、astrocyteに特異的に存在するglialfilamentの主要な構成成分であるが、その生理的機能や鍾腫の悪性度との関連機構については殆ど解明されてきていない。我々は開始コドンのATGも含めた全翻訳領域のヒトGFAP cDNAが組み込まれ、Neomycin耐性遺伝子を持った発現ベクターであるpBabeneo:GFAPをGFAP非発現細胞に遺伝子導入して、GFAP発現細胞に変換し、それによる細胞動態の変化と腫瘍悪性度との関連性を解析し、GFAPの生理的活性の意義につき検討を加えてきた。前年度に確立したGFAP非発現細胞株DAOY-lmedulloblastoma cell lineの遺伝子導入によるGFAPの発現株化された細胞(この細胞株をGFAP-DAOY-lとする)及び、同様な手法でGFAPcDNAを組み込んでいない発現ベクターpBabeNeoを遺伝子導入した細胞(この細胞をNeo-DAOY-lとした)の、これら2種類の細胞株に対しその細胞動態を検討した結果、GFAP-DAOY-lはNeo-DAOY-lに比べて、1)経時的な細胞増殖率が低下し、2)脳腫瘍関連抗原(特に最近細胞接着因子との関連性が注目されてきているG-22関連抗原)の細胞表面への発現量が増加し、3)ACNUやCisplatinum等の抗腫瘍剤に対する薬剤感受性が増幅され、同量の薬剤濃度にて細胞の致死率が上昇したが、4)形態学的には著明な変化は認められなかった。GFAPの発現が細胞の薬剤感受性と関連することは、この遺伝子導入が抗腫瘍剤との併用により治療効果を高める可能性が示唆され、これはGFAP遺伝子が遺伝子治療へと応用される可能性があり、今後更に検討を重ねて行く予定である。
膵癌に対する化学療法における、効果予測のバイオマーカーを用いた個別化治療の確立

当科で行った手術標本で、主な膵癌腫瘍組織パラフィンブロック検体(300例程度を予定)を用いて、ミクロトームで4μmずつの切片を作成しSPARCおよびHuRの発現の有無および程度を免疫組織学的に評価するこどができた。当大学倫理委員会の承認のもと、Gemcitabine、nab-PTX、S1を用いた個別化治療の臨床試験を行う。膵癌の手術患者を対象に、切除標本のhENT1、DPD、SPARC、HuRの発現を検討する。術前治療が必要な症例には、治療開始前における生検材料について、これらのバイオマーカーのmRNAを定量する。
地理的表示制度における生産者組織を通じた地域空間ブランド・エクイティの向上

厳密な認証規程を有する地理的表示制度は、製品のブランド・エクイティの向上を通じて、地域空間ブランド・エクイティの増大に寄与する。条件不利地域の場合、生産者の属性が相対的に均一であるため、認証規程が厳密であっても、地理的表示制度にもとづく生産者組織は必ずしも地域で少数派にはならないと思われる。緩やかな認証規程を有する地理的表示制度の下の生産者組織は、地域で多数派になる可能性が高い。しかしながら、製品ブランド・エクイティの向上効果は弱く、地域空間ブランド・エクイティへの影響も小さいと考えられる。本研究の目的は、日本およびフランスを対象として、地理的表示制度の下で組織される生産者組織の実践によって、実現される製品ブランド・エクイティ(ブランドの持つ資産価値)の向上を通じて起こる地域空間ブランド・エクイティへの波及効果を解明することである。平成25年度の研究実績は、主として日本の事例に関するものである。第1に、地理的表示制度の政策体系と認証規程・生産者組織の位置づけを明らかにした。EUの原産地呼称保護制度(PDO)とフランスの地域自然公園制度(PNR)は全国的な法制度にもとづいて、認証規程の基本的な内容や生産者組織の位置づけが定められている。特に、認証規程を定める機能が生産者組織に付与されている点が重要である。それに対して、北海道A地域におけるブランド認証制度は、それを裏付ける全国的な法制度がなく、認証を受けた生産者から組織される生産者組織が制度的に位置づけられていない。そのため、ヨーロッパの制度で確認される、生産者組織による認証規程策定を通じた、生産および販売の生産者間における集団的な調整機能が、日本の事例では見られない。第2に、地域空間ブランド・エクイティを示す指標を検討した。地域空間ブランド・エクイティを示す指標として、人口・観光客数・産業産出額といった客観的指標、または地域住民や消費者の自己申告にもとづく「幸福度」といった主観的指標が考えられる。客観的指標は、同一基準かつ客観的数値で比較できるため地域間の比較に適しているが、地域住民や消費者の意識と客観的指標にもとづく結果が乖離する事例が見受けられる。一方、主観的指標は地域住民や消費者の意識をストレートに表すが、主観的指標の変動要因をそれ自体から把握することは難しい。以上のことから、地域空間ブランド・エクイティの把握するためには客観的指標と主観的指標を組み合わせて用いるのが望ましいと考えられる。平成26年度の研究実績は以下の通りである。第1に、北海道の2地域を対象に、地理的表示制度下の生産者組織における生産・販売の集団的調整機能と組織形態を解明した。A地域のブランド認証制度は、認証規程を管理する生産者組織がなく、規程内容が品目横断的で一般的なため、製品ブランド・エクイティ向上というより共同マーケティングの性格が強い。一方、B地域のブランド認証制度は、具体的な認証規程を品目部会別に管理する生産者組織が位置づけられている。現時点で組織された生産者は少ないものの、認証規程の内容からは地域の多くの生産者を組織できる可能性が指摘できる。第2に、北海道農村部に居住する住民の評価する地域空間ブランド・エクイティの説明変数について検討した。特定地域に対する居住意欲や魅力といった地域空間ブランド・エクイティの評価には、同一地域で生産される地域製品のブランド・エクイティや主観的幸福感が関係していることが明らかになった。ただ、それらの程度には評価者の属性によって差があると思われ、評価者の出身地のブランド・エクイティに対する評価には長年の居住経験や家族の存在が、それに対して非出身地のブランド・エクイティに対する評価には評価時点での主観的幸福感が影響を及ぼしている可能性が示唆された。平成27年度の研究実績は以下の通りである。平成27年度は平成27年3月16日から同年9月23日まで育児休業を取得したため、研究実績は限定的である。フランス(EU共通)の地理的表示制度であるPDO(Protected Designation of Origin)と日本の「地理的表示保護制度」、北海道A地域の地域ブランド認証制度を比較したところ、以下の点が明らかになった。PDOは、原料生産・加工・調整が全て同一地域内で行われており、かつ製品特性がその地域の特性を反映している証明が必要がある。日本の地理的表示保護制度は、原料生産・加工・調整が全て同一地域内で行われている必要は必ずしもなく、製品特性を決定づける工程が特定の地域内で行われ、かつその製品特性が地域の特性を反映している証明が必要がある。北海道A地域の地域ブランド認証制度は、主要原料生産・加工・調整がA地域内で行われていることが条件になっているが、その製品特性が地域の特性をどのように反映しているかの証明は求められていない。これらの違いは、制度が設立された目的の違いによるものと思われる。前2者は特殊な農林水産物に対する知的財産権の保証が目的で、そのために地域特性と製品品質との関係性の証明が重要だが、後1者は特定地域の農林水産品の販売促進が目的であるため、地域特性と製品品質との関係性の証明という高い基準を求めていない。

現在までの達成度の評価を「やや遅れている」とした理由は、分析対象とする地理的表示制度についてフランスの事例に関する調査を実施できなかったためである。この理由は、平成27年3月16日から同年9月23日まで育児休業を取得したためである。これを受けて、科研費補助事業期間延長申請を行い、平成27年9月7日付で1年間の事業延長が承認された。本研究の目的は、日本およびフランスを対象として、地理的表示制度の下で組織される生産者組織の実践によって、実現される製品ブランド・エクイティ(ブランドの持つ資産価値)の向上を通じて生じる地域空間ブランド・エクイティへの波及効果を解明することである。平成28年度の研究実績は以下のとおりである。北海道A地域の自治体等で組織される団体が運用するAブランド認証制度には、食品の衛生管理水準や原材料の使用ルールといった統一的な基準を設け、この基準をクリアさせることで地元の中小事業者の衛生管理水準や技術水準を底上げさせる機能があった。国の地理的表示保護制度の登録に向けて共同熟成庫事業に取り組むB事業協同組合の品質基準に、Aブランド認証制度の基準が採用され、参画するナチュラルチーズ工房は、付加価値向上を目指す一連の取り組みとして意識されている。フランスC地域の地域自然公園は、地域オリジナリティがあり、環境負荷の小さい農業経営体の生産する農産物を対象とした地理的表示制度を運用している。目的は、地域内の農産物の付加価値向上であり、認証基準はPDOといったEUの地理的表示制度より緩やかである。そのため、比較的多い生産者が認証を受けているものの、製品そのものの差別化の程度は弱く、地域自体のブランド・エクイティによる影響を強く受けている。一方、一部の生産者組織はPDOを取得しており、差別化の程度は大きい。これらの製品ブランド・エクイティは、地域自体のブランド価値の向上につながっている。同じ地理的表示制度でも、制度の目的や設立背景によって期待される効果は異なる。よって、農産物の高付加価値化を目指す地域ブランド戦略を考える場合、当該地域の農業生産者、食品加工業者の現状を踏まえて、複数の地理的表示制度を重層的に活用することも必要と思われる。厳密な認証規程を有する地理的表示制度は、製品のブランド・エクイティの向上を通じて、地域空間ブランド・エクイティの増大に寄与する。条件不利地域の場合、生産者の属性が相対的に均一であるため、認証規程が厳密であっても、地理的表示制度にもとづく生産者組織は必ずしも地域で少数派にはならないと思われる。緩やかな認証規程を有する地理的表示制度の下の生産者組織は、地域で多数派になる可能性が高い。しかしながら、製品ブランド・エクイティの向上効果は弱く、地域空間ブランド・エクイティへの影響も小さいと考えられる。現在までの達成度の評価を「やや遅れている」とした理由は、分析対象とする地理的表示制度の3タイプのうち認証規程の厳格なタイプ(フランスの原産地名称保護制度PDOなど)への調査が実施できなかったためである。
癌化学療法剤による口腔粘膜炎の発症機序解明と治療薬開発の基礎的研究

本研究では、ハムスターへの抗癌剤(5-FU)投与によって惹起させた口内炎モデルを使用して、口内炎治療薬の探索を目的とした基礎的研究を行った。口内炎の潰瘍面積と炎症を指標として検討した結果、ジンセノサイドRb1およびローヤルジェリーを含有した軟膏や口腔内フィルム剤が口内炎治癒を促進することが明らかになった。従って、これらの物質を含有した口腔内外用薬が、癌化学療法の口内炎治療に対して有効な候補と考えられた。現在、癌治療時の口内炎に対して有効な治療薬剤がなく、局所麻酔薬や鎮痛薬による対症療法が行なわれているのが現状であり、良質な癌療法を遂行するためには口内炎への副作用対策、すなわち口内炎の治療法ならびに予防法の開発が必須となっている。本研究では、抗癌剤のフルオロウラシル(5-FU、60mg/kg)をハムスターに投与することによって惹起させた口内炎モデルを使用して、口内炎発症機序の解明と口内炎治療薬の開発の基礎的研究を行った。特に、口内炎治療薬として粘膜保護作用有する蜂蜜、強力な活性酸素発生抑制作用を有するプロポリス、細胞成長促進作用を有するローヤルジェリーならびに血管内皮細胞増殖因子(VEGF)促進作用を有するジンセノサイドRb1について検討した。実験では、これらの候補薬剤を口腔内用外用薬として応用する目的で、軟膏剤または口腔内フィルム剤として調整した。口内炎の治療効果は、病理組織的または口内炎発症部位のmyeloperoxidaseを指標として炎症を評価した。その結果、ジンセノサイドRb1含有口腔内フィルム剤(10^<-6>-10^<-12>g/g)およびローヤルジェリー含有軟膏(1-30%)が用量依存的に口内炎治癒を促進することが明らかになった。現在、その作用機序について詳細を検討中である。以上の結果より、ローヤルジェリー含有軟膏およびginsenoside Rb1含有口腔内フィルムは、癌化学療法時に生じる口内炎の有効な治療薬となる可能性が示唆された。昨年度は、癌化学治療時の口内炎に対する治療薬剤を探索する目的で、抗癌剤の5-FU(60mg/kg)をハムスターに投与することによって惹起させた口内炎モデルを用いて、ジンセノサイドRb1およびローヤルジェリー含有軟膏が治癒促進作用を有することを明らかにした。また、ジンセノサイドRb1を口腔内フィルム剤として応用することにより、その改善作用が向上した。本年度は、まずアルギン酸ナトリウムおよびキトサンを用いてローヤルジェリー含有口腔内フィルム剤を作成し、口内炎に対する影響を検討した。その結果、ローヤルジェリー含有フィルム剤(3-30%)の連日貼付は、口内炎治癒促進作用(口内炎面積の縮小)を示した。また、炎症マーカーとして好中球が産生するミエロペルオキシダーゼ活性の定量ならびにHE染色による病理組織的評価を行った結果においても、ローヤルジェリー含有口腔内フィルム剤の口内炎治癒促進作用が確認された。以上の結果より、ジンセノサイドRb1およびローヤルジェリーを含有した口腔内外用薬が、癌化学療法の口内炎治療に対して有効な候補と考えられた。次に、ジンセノサイドRb1およびローヤルジェリーの口内炎治癒促進作用の機序を明らかにする目的で、活性酸素消去能ならびにケラチノサイトに対する影響を検討した。スーパーオキシド消去能、DPPHの特異吸収の減少およびヒドロキシラジカル消去能を調べたが、ジンセノサイドRb1およびローヤルジェリーともいずれの実験系においても消去活性を示さなかった。また、HPdLFにおけるケラチノサイト増殖因子(KGF)産生に及ぼす影響を調べたが、ジンセノサイドRb1およびローヤルゼリーともケラチノサイトの増殖作用を示さなかった。今後は、さらに炎症ならびに血管内皮細胞増殖因子(VEGF)等に関する影響を検討する必要性が考えられた。
超伝導発現機構の解明・総括班

重点領域研究「超伝導発現機構の解明」は、本年度が第一年度である。第1班は、高温超伝導班で30名より成り、主として酸化物超伝導の発現機構を探る実験研究者より構成される。第2班は有機化合物超伝導班で8名より成る。すでに、昨年度この研究組織の前身である総合研究Bで報告したように、K-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2のTcが11Kに達することを発見している。第3班は超伝導理論班で17名より成り、超伝導の真の発現機構を理論の立場より追求する。総括班(13名)は、6月末及び10月始め2度会合して、本年度の方針をたてた。これに基づき、9月9、10日の両日約30名の研究者を集めて、松島に於て研究討論会をもった。また全国を4ブロックに分け、11、12の2月にわたって東京・関東地区(責任者:武居、北沢)、中国、四国、九州(含沖縄)の西日本地区(藤田、間瀬)、中部・関西地区(朝山、佐藤)及び北海道東北の北日本地区(深瀬、庄野)で、それぞれ周辺の研究者を集めて、研究発表討論の機会をもった。参加者は総計300人に及んだ。本年度の総決算として1月1113日に東大山上会館で公募参加者に若干の顕著な業績をもつ班員外の研究者も交え、超伝導シンポジウムを開催した。講演者総計74名、聴講者は200名程度であり、超伝導の発現機構を中心に新超伝導物質の製作、酸化物超伝導体の基礎物性、有機超伝導体の合成と諸物性など活発な研究発表討論が行われた。この成果は3月末に成果報告書として出版する。なお3月10日東大物性研において、その後の研究の進展について勉強会を開いた。山上会館でも報告された電子をドナーとする新超伝導酸化物の研究を中心に賑やかな意義ある集まりであった。
量子乱流と常流体乱流の結合計算による2流体乱流の特性解明

極低温の液体ヘリウムは、粘性ゼロの超流体と粘性を持つ常流体が混合した2流体状態にある。その液体ヘリウムで満たされた矩形ダクトの一方をヒーターで熱すると常流体は低温側に、超流体は高温側に移動する。流速が増加すると、超流体中の量子渦が毛玉のようになる量子乱流となり、常流体と相互作用して超流体が流れにくくなる。2015年に米国で行われた実験で、量子渦に次いで、常流体の速度分布の可視化が可能になった。その結果、流速が増加するにつれて常流体は放物形から平坦化した流れ、次いで乱流になることがわかった。そこで、今年度は下記について研究を行った。流れに乗って渦点が動いていく渦糸計算で解析される量子乱流と固定した計算格子において流れの変形を解析する常流体といった異なる計算系の現象を解析するため、相互摩擦力を介した2流体カップリング計算の実装に成功した。その結果、流速が増加して、渦糸密度が増加すると、相互摩擦力が強くなり、常流体は平坦化した速度分布になることがわかった。その後は、圧力勾配と相互摩擦力が釣り合い、放物形分布に戻ることも明らかになった。この成果は、物理系で著名な雑誌Physical ReviewLettersに掲載された。また、相互摩擦力が存在する実験下では、矩形ダクト入口から一様な分布で流入した常流体が放物形の定常流れになるまでの助走距離が、短くなることが知られている。そこで、超流体も常流体と同じくNavier-Stokes方程式で扱えるように粗視化した方程式により、超流体が相互摩擦力によって変形した状態で常流体の入口へ向かって流れてくるために、一様な分布で流入する常流体は相互摩擦力によって早期に変形を受けることで、助走区間が短くなることがわかった。また超流体の移流項から予見される超流体の乱流粘性を渦粘性として近似することで、管壁の流速分布が平坦化する現象の再現に成功した。計算の取り合い方の異なる超流体と常流体の2流体結合計算に成功し、1流体のみの変形を扱ってきたこれまでの計算では再現できない現象を再現ならびに解明できたから。今後は、本研究手法を発展させ、実験では情報が少なく解明できない様々な特異現象を、計算によって解明していく。まずは、量子乱流がさらに高濃度になる場合にも高速に計算ができるようにする。これによって、さらに強い相互摩擦力下での2流体結合計算が可能となり、常流体の非等方な速度変動など、相互摩擦力の局所的な変動について詳細な検討が可能となる。また、常流体も乱流状態で計算できるようにモデル化も含めて平行して検討を進める。国際会議にて有意義な議論ができ、論文化まで行えたため、国内学会参加を実施しなかったために生じた。次年度、さらに進展した研究内容の学会発表を行うために利用する。
血管新生病を克服する食品開発に関する研究

本研究では、腫瘍血管新生を予防するための食品開発のために、天然由来の共役脂肪酸に注目し、血管新生抑制作用の作用機序を遺伝子発現レベルで究明することを目的とした。共役脂肪酸による血管新生の阻害メカニズムを培養細胞実験系で明確にし、管腔形成阻害作用、さらに管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖や遊走を阻害することを明らかにした。そしてこれら共役脂肪酸の血管新生阻害作用の分子メカニズムを詳細に検討し、PPARγを介したものであることを明らかにした。癌の発生と進展には、血管系がさまざまな形で密接に関係している。癌が増殖するときには、宿主から癌組織に向かう血管の新生が重要なステップになる。現在、癌治療の目的で血管新生を抑制する成分が注目されている。我々は共役脂肪酸の血管新生抑制効果を検討し、共役脂肪酸が強い血管新生抑制効果を有することを世界で初めて明らかにした。そこで、このような独創的な成果を基礎にして、天然由来の共役脂肪酸を腫瘍血管新生を予防する成分として臨床に応用するのに十分な情報をそろえること、また、共役脂肪酸を中心に血管新生抑制活性をもつ様々な食品成分に着目し、活性やメカニズムを比較し、有効な組み合わせを見出し、血管新生をコントロールする食事を提示することを目標に、「血管新生病を克服する食品開発に関する研究」と題して研究内容を深化発展させる。そのため、本研究では以下の研究課題を行った。●様々な天然由来共役脂肪酸の血管新生阻害活性やそのメカニズムを細胞培養試験で比較、検討し、より有効な物を見出した。●共役脂肪酸をはじめとして、血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分に着目し、血管新生阻害活性やそのメカニズムを比較した。今後、いかの研究課題を推進していく。●有効な共役脂肪酸を、マウス背部皮下法や移植癌動物実験で血管新生抑制効果を明確にする。●共役脂肪酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし、血管新生阻害物質としての臨床試験へ応用するのに十分な情報を揃える。●より高い血管新生抑制効果を得ることができる食品成分の組み合わせを検討する。本研究は、強い血管新生抑制作用をもつ共役脂肪酸の検索とその実用性を細胞培養試験や動物実験で明確にするために、以下のようなに研究課題を行った。1、様々な天然由来共役脂肪酸の血管新生阻害活性やそのメカニズムの解明と応用これまでの研究で、癌細胞を移植したヌードマウスに共役脂肪酸を経口投与すると、癌組織の著明な退縮作用をもたらすことを見出し、この癌組織退縮の機構として共役脂肪酸による血管新生阻害作用を明らかにしている。そこで本研究は、天然由来の様々な共役脂肪酸による血管新生抑制活性やそのメカニズムを培養細胞実験系で比較した。方法は、ヒト血管内皮細胞(HUVEC)を用い、これをコラーゲンゲル間サンドイッチ法で三次元培養して管腔形成を評価した。これに、共役脂肪酸を作用させ、管腔形成の増減から血管新生阻害作用を調べた。管腔形成阻害作用を確認できたので、管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖、遊走に共役脂肪酸がどのような影響を与えるのか調べた。これらを確認した後、DNAマイクロアレイと定量RT-PCR法により血管新生の阻害メカニズムを評価した。また、タンパク発現量も抗体アレイとウエスタンブロット法にて測定した。これらの方法を用いて、共役脂肪酸の活性やメカニズムの比較を同一の試験系で行い、活性の高いものの検索を行った。2、血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分の血管新生阻害活性やそのメカニズムの比較検討共役脂肪酸の血管新生抑制効果をより増強するために、他の食品成分の組み合わせを検討する前段階として、共役脂肪酸をはじめとして、血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分の血管新生阻害活性やそのメカニズムを同一の試験系で比較をした。試験系は上記のように培養細胞実験系で行った。検討する食品成分として植物ポリフェノールや脂容性ビタミン類、カロテノイドなど様々な物を同一の試験系で評価した。申請者は共役脂肪酸の血管新生抑制効果を検討し、共役脂肪酸が強い血管新生抑制効果を有することを世界で初めて明らかにした。●有効な共役脂肪酸を、マウス背部皮下法や移植癌動物実験で血管新生抑制効果を明確にした。●共役脂肪酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし、血管新生阻害物質としての臨床試験へ応用するのに十分な情報を揃えた。●血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分の活性やそのメカニズムを比較した。●より高い血管新生抑制効果を得ることができる食品成分の組み合わせを検討した。本年度をもって、本研究計画で予定していたすべての課題について、目標を達成できた。

●有効な共役脂肪酸を、マウス背部皮下法や移植癌動物実験で血管新生抑制効果を明確にした。●共役脂肪酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし、血管新生阻害物質としての臨床試験へ応用するのに十分な情報を揃えた。●血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分の活性やそのメカニズムを比較した。●より高い血管新生抑制効果を得ることができる食品成分の組み合わせを検討した。癌の発生と進展には、血管系がさまざまな形で密接に関係している。癌が増殖するときには、宿主から癌組織に向かう血管の新生が重要なステップになる。現在、癌治療の目的で血管新生を抑制する成分が注目されている。申請者は共役脂肪酸の血管新生抑制効果を検討し、共役脂肪酸が強い血管新生抑制効果を有することを世界で初めて明らかにした。そこで、このような独創的な成果を基礎にして、「血管新生病を克服する食品開発に関する研究」と題して研究内容を深化発展させた。本研究は平成27-29年度の3年間で行い、その間に、強い血管新生抑制作用をもつ共役脂肪酸の検索とその実用性を細胞培養試験や動物実験で明確にした。これにより日本人の死因の60%に関与する血管新生病といわれる動脈硬化症、糖尿病、癌を予防する食素材としての共役脂肪酸を明示し、さらには様々な食素材との組み合わせにより血管新生をコントロールする食事を提示するための食素材の選定を行った。平成28年度までに、様々な天然由来共役脂肪酸の血管新生阻害活性やそのメカニズムを細胞培養試験で比較、検討し、より有効な物を見出し、また、共役脂肪酸をはじめとして血管新生抑制作用をもつ様々な食品成分に着目し、血管新生阻害活性やそのメカニズムを比較した。本年度(平成29年度)は、有効な共役脂肪酸を、マウス背部皮下法や移植癌動物実験で血管新生抑制効果を明確にした。さらに、共役脂肪酸の吸収や代謝を動物実験で明確にし、血管新生阻害物質としての臨床試験へ応用するのに十分な情報を揃えた。さらに、より高い血管新生抑制効果を得ることができる食品成分の組み合わせを検討した。本研究では、腫瘍血管新生を予防するための食品開発のために、天然由来の共役脂肪酸に注目し、血管新生抑制作用の作用機序を遺伝子発現レベルで究明することを目的とした。共役脂肪酸による血管新生の阻害メカニズムを培養細胞実験系で明確にし、管腔形成阻害作用、さらに管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖や遊走を阻害することを明らかにした。そしてこれら共役脂肪酸の血管新生阻害作用の分子メカニズムを詳細に検討し、PPARγを介したものであることを明らかにした。本研究は、強い血管新生抑制作用をもつ共役脂肪酸の検索とその実用性を細胞培養試験や動物実験で明確にするために、昨年度に続き、以下の研究課題を行う。●共役脂肪酸(活性が高かった異性体)の作用を生体モデル(in vivo)で評価する。方法としては、初めにマウス背部に誘導された腫瘍血管新生に対する効果を調べる(マウス背部皮下法)。マウス背部の皮下で形成される血管網を評価することで、血管新生への活性成分の影響を評価する。
パルス放電法によるディーゼルすすの抑制技術の開発

本研究では、まず、低NOx二段燃焼の二段目の燃焼場に於けるすすの酸化消滅機構および速度を明らかとするために計算機による反応シュミレーションを行い、H_2およびCO共存下でのすす燃焼におよぼす影響を調べた。その結果、すすの酸化にOHラジカルが有効であることが明らかになったので、次に、ディーゼルエンジンからのすすをOHラジカルによって、温下で迅速酸化除去する技術の開発を目的として、種々の無声放電反応装置を製作してOHラジカルのすす酸化減少に対する放電化学的、反応工学的検討を行った。まず、すすと類似した酸化反応をするCOを用い、放電領域内で起こる反応をCOの減少量より考察することにより、OHラジカル生成の有無、およびその生成量を推算した。その結果、解離エネルギーの高いCOとN_2をベースガスとし、H_2O、O_2、N_2O、を加えることにより、COの減少量から放電領域内の反応が予測できた。また、コロナ放電下においてH_2Oが、OHラジカルに解離することを確認し、その量を反応工学的に算出することができた。最後に燃焼排ガス中のすすを実際に常温、常圧下で酸化消滅させることを目的とした実験的検討を行った。その結果、CO共存下ではすすの減少は見られないが、COを含まないガスでは、高周波無声放電反応装置を用いることにより、気流中のすすがOHラジカルによって酸化され、常温で210mg/Nm^3のすすが75mg/Nm^3にまで減少した。前年度、CDを用いた実験より、コロナ放電をOHラジカルを発生させ得ることがわかった。そこで本年度は、料焼排ガス中のすすを常温、常圧下で酸化消滅させることを目的とした実験的研究を行った。本実験には、周波数5KHz、ピーク電圧5KVの高周波高圧電源を用いた、電極間隔2mm、容積100mlの高周波無声放電反応装置を使用した。この表置内に気流中のすすをCD共存下で流した時、すすの酸化は行われなかった。この原因として、放電領域内でOHラジカルが生成しても、すすより反応が速いCDにほとんどが使われてしまったことが考えられた。またCDを含まないガスで、実験を行うことにより、気流中のすすはOHラジカルにより酸化され、常温で210mg/Nm^3のすすが75mg/Nm^3にまで減少した。酸素減少量に対するすす減少量は、O_2が1%の時すす減少量は大きく、それよりO_2濃度が大きくなるとすす減少量にあまり変化のない傾向を示した。このことにより、O_2が多量に存在する場合、放電に負の影響を与えるか、OHラジカルの生成を防げるものと考えられる。また反応器滞留時間が長くなるとすすの減少量は増大した。そして滞留時間が短い時、すすの残存率は時間に対し直線的に減少することから、すすとOHの反応はすす濃度に関して一次反応であると考えられ、放電領域内のOH濃度が一定であることがわかった。
状況認知、メンタルモデルの視点から高齢者のデジタル機器に対する認知特性を探る

(1)高齢者は使用頻度の高い,使い慣れている基本操作に関して,問題なく使いこなしている.しかし,それ以外の応用操作に関して,操作が面倒な点とモチベーションがないので,殆ど使用していない.(2)デジタル機器を使用する高齢者(200名にアンケート)を3分類し,それらの具体的特性を把握した.(3)高齢者の操作イメージとして,「電源」「調節」「選択」「入力」「確認」「実行」「停止」「合図」「表示」の9カテゴリーがあることが判明した.(4)操作の複雑度を情報量で示し,ある基準以上の情報量を必要とするタスクのパフォーマンスが低下することを把握した.(4)高齢者に限らず,若年者にも同様と思われるが,得られたデータからメンタルモデルの構築プロセスとして, [(1)操作要素の記憶・理解レベル→(2)ネットワーク形成レベル→(3)メンタルモデル構筑レベル]の3階層モデル(仮)を考案した.その内容は次のとおりである.(1)記憶・理解レベル:概念や知識の意味を記憶し理解するレベルのことである.(2)ネットワーク形成レベル:意味理解レベルで記憶した概念や知識間の関係を理解することであり、使用経験のない製品やシステムの場合は新しいネットワークが形成される.ネットワークの形成が不十分な場合は不完全なメンタルモデルとなる.(3)メンタルモデル構築レベル:ネットワーク形成レベルで形成されたネットワークのつながりが完成し,ユーザのスキーマに同化と調節を経て埋め込まれ,完全に理解される.製品やシステムを熟知し,使いこなすためにはメンタルモデル構築レベルの構築が必要である.(1)高齢者は使用頻度の高い,使い慣れている基本操作に関して,問題なく使いこなしている.しかし,それ以外の応用操作に関して,操作が面倒な点とモチベーションがないので,殆ど使用していない.(2)デジタル機器を使用する高齢者(200名にアンケート)を3分類し,それらの具体的特性を把握した.(3)高齢者の操作イメージとして,「電源」「調節」「選択」「入力」「確認」「実行」「停止」「合図」「表示」の9カテゴリーがあることが判明した.(4)操作の複雑度を情報量で示し,ある基準以上の情報量を必要とするタスクのパフォーマンスが低下することを把握した.(4)高齢者に限らず,若年者にも同様と思われるが,得られたデータからメンタルモデルの構築プロセスとして, [(1)操作要素の記憶・理解レベル→(2)ネットワーク形成レベル→(3)メンタルモデル構筑レベル]の3階層モデル(仮)を考案した.その内容は次のとおりである.(1)記憶・理解レベル:概念や知識の意味を記憶し理解するレベルのことである.(2)ネットワーク形成レベル:意味理解レベルで記憶した概念や知識間の関係を理解することであり、使用経験のない製品やシステムの場合は新しいネットワークが形成される.ネットワークの形成が不十分な場合は不完全なメンタルモデルとなる.(3)メンタルモデル構築レベル:ネットワーク形成レベルで形成されたネットワークのつながりが完成し,ユーザのスキーマに同化と調節を経て埋め込まれ,完全に理解される.製品やシステムを熟知し,使いこなすためにはメンタルモデル構築レベルの構築が必要である.昨年、10月にスタートし、本実験のための2つの予備実験を行った。予備実験1は、(1)ある製品の操作部を紙片を用いて擬似的に作成させるもの、(2)もう1つは前実験と同様の製品の架空の操作部を提示してどのような理解をするかを見るものである。アンケート行いアンケートの属性調査も行った。結果は以下の通りであった。・被験者に共通してある特定の機能を思い描かせやすい形状のものとそうでないものがあることが見られた。(例:操作部面の左上に配置された大きいボタンは電源機能を思い起こさせる)・家電製品に対する使用経験が多い、関心が高いほど、指定された製品に対する記述量が多くなった。・家電製品に対する使用経験が多い、関心が高いほど、作成させた製品操作部の構成が詳細になった。・家電製品に対する使用経験が多い、関心が高いほど、提示された架空の製品操作部に対する類推が多くなされた。本実験では被験者を100名程度想定しているので、予備調査で得られたデータの精緻化をはかり、高齢者のユーザインタフェースに関する構造を把握する予定である。予備実験2は、高齢者の認知特性を把握するため、ゲームとデジタルカメラを用いた2つの実験をした。その結果、ゲームから高齢者の記憶保持と状況判断に関する認知特性を把握できたが、被験者数の問題もあり、2つの対象間の有意な関連性をみいだせなかった。しかし、今後の本実験ではゲームと製品との関連性を実証できれば、ゲームの結果から認知特性を把握できると考えている。たとえば、ルールを覚えていないまたは、覚えられないという結果から、製品の使用ルールを覚えていないまたは、覚えられないといった認知特性を把握できる。さらに、認知モデルに基づくアンケート調査から共分散構造分析により、重要度を把握し、ゲームの結果と相互補完することも可能となる。また、記憶容量とタスクとの関係を明確にする予定である。高齢者の製品に対するメンタルモデルを探るべく,実験を行った.

1つは,高齢者に対して,4つの課題(インタフェース構築課題)を提示し,準備されたパーツを使って課題を達成させる,あるいはその操作手順を書かせるものである.できた操作部と表示部の関連について,若年者と比較すると,高齢者(特に後期高齢者)では関連があまりみられない傾向にあった.また,他の部品との関連が多くみられる部品については使用経験種が多くなると,操作具を中心とするものから表示・操作具となるのがみられた.これらについては,操作具のみによる操作か,画面表示部をともなった製品の影響があるのではないかと考えられる.部品の並べ方については,高齢者の女性に縦や横方向に一列に並べるという,直列的な配置が多くみられた.関連して実験時の観察でも,1枚ずつ順番に並べていくという光景がしばしば見られた.このことから特に高齢の女性に逐次的な処理をする傾向があることが考えられる.もう一つの実験は,アルゴゲームを使い被験者がどのような戦略をとるのか調べるものである.通常の思考プロセスとして,まずアルゴの情報量を受けると,その情報を注意フィルタによって選別し,その一部を意識作業領域(ワーキングメモリ)に入れる.次に,情報を再結合し,その情報は保持される.目的が達成されるまで,正常にこれらのステップが繰り返されると考えられる.しかし,本実験の結果より,1問目から段々と記憶保持量が増加する5問目になるにつれ,高齢者のエラーや,短絡思考の数が増えている.とくに5問目では正答できなかった被験者の約半分が短絡的思考に陥っていた.このことから高齢者はある一定の情報量が必要になると,ヒューマンエラーや短絡思考を起こしやすくなると考えられる.(1)高齢者は使用頻度の高い,使い慣れている基本操作に関して,問題なく使いこなしている.しかし,それ以外の応用操作に関して,操作が面倒な点とモチベーションがないので,殆ど使用していない.(2)デジタル機器を使用する高齢者(200名にアンケート)を3分類し,それらの具体的特性を把握した.(3)高齢者の操作イメージとして,「電源」「調節」「選択」「入力」「確認」「実行」「停止」「合図」「表示」の9カテゴリーがあることが判明した.(4)操作の複雑度を情報量で示し,ある基準以上の情報量を必要とするタスクのパフォーマンスが低下することを把握した.(4)高齢者に限らず,若年者にも同様と思われるが,得られたデータからメンタルモデルの構築プロセスとして,[(1)操作要素の記憶・理解レベル→(2)ネットワーク形成レベルー>(3)メンタルモデル構築レベル]の3階層モデル(仮)を考案した.その内容は次のとおりである.(1)記憶・理解レベル:概念や知識の意味を記憶し理解するレベルのことである.(2)ネットワーク形成レベル:意味理解レベルで記憶した概念や知識間の関係を理解することであり、使用経験のない製品やシステムの場合は新しいネットワークが形成される.ネットワークの形成が不十分な場合は不完全なメンタルモデルとなる.(3)メンタルモデル構築レベル:ネットワーク形成レベルで形成されたネットワークのつながりが完成し,ユーザのスキーマに同化と調節を経て埋め込まれ,完全に理解される.製品やシステムを熟知し,使いこなすためにはメンタルモデル構築レベルの構築が必要である.
動的及び静的状態におけるマラリア原虫感染赤血球の血管内皮細胞への接着の解析

本年度は、脳マラリアの重症度の違う3種のサル、ニホンザル、アカゲザル、カニクイザルにPlasmodium coatneyiを感染させたマラリア原虫感染赤血球を用いて、動的状態におけるマラリア原虫感染赤血球の血管内皮細胞への接着の解析を行った。我々の樹立した血流モデルを用いて、毛細管内面をICAM-1,CD31,E,P-selectimの各トランスフェクタント、C32細胞で被覆し、3種のサルより得られたP.coatneyi原虫感染赤血球の接着の動態、またその際の接着分子の役割を解析した。特に流速を変化させ、それに応じて接着の状態がどのように変化するか、またどのような接着分子が関与するかを検討した。3種のサルともP.coatneyi原虫感染赤血球は、C32細胞、ICAM-1トランスフェクタントは1.01.5dyne/cm^2の低流速において接着することが観察された。ICAM-1以外のトランスフェクタントでは低速な条件下で接着現象は起こらないが、ローリング現象は観察された。また、C32細胞を抗CD36抗体、抗ICAM-1抗体での阻止実験では抗CD36抗体による処理によって接着が阻害されたことから、P.coatneyi原虫感染赤血球とC32細胞の接着は熱帯熱マラリア原虫感染赤血球の接着と同様にCD36によるものと考えられる。熱帯熱マラリア原虫感染赤血球によって、宿主血管が閉塞されるに至る過程において、マラリア原虫感染赤血球の宿主接着分子への接着が重要な役割を果たしていると考えられ、ICAM-1やCD36はその初期接着であるローリング現象を担っている。さらに、その初期接着に続く強固な接着は原虫感染モデルを用いた結果からもCD36であることが示唆される。よってCD36によるP.coatneyi原虫感染赤血球の接着が最終的に血管の閉塞に至る過程において最も重要な役割を果たすと考えられる。
白血病の原因遺伝子としてのWT1遺伝子の分子生物学的機能の解析

WTl遺伝子はWilms腫瘍の原因遺伝子として単離され、一般には、癌抑制遺伝子として認識されている。しかし、この遺伝子はほとんど全ての白血病で異常高発現しており、発現量の多い白血病患者は化学療法が効きにくいこと、また、再発して白血病の悪性度が高くなると、さらに白血病細胞当りのWTl発現量が上昇することなどより、造血組織では、leukemogenesisを進める癌遺伝子ではないかと推察される。32Dc13細胞にWTl遺伝子を導入すると、IL3刺激を解除し、G-CSFを投与すると、32Dc13細胞は未分化な形質のまま、嗜増殖し続けた。この系で、G-CSFレセプターからのsignal transductionを解析したところ、G-CSF刺激に対して、Stat3α、Stat3βの両者の活性化が生じていたのに対して、コントロールの32D細胞では、Stat3αが一時的に活性化したのみで、Stat3βの活性化は確認できなかった。また、32Dc13細胞は、IL3刺激を解除すると、短時間のうちにapoptosisを起こす。しかし、WTl遺伝子を強制発現させた32D細胞では、survivalが延長した。このWTlによるapoptpsis抑制機序を解明するために、apoptosis関連遺伝子の発現量および活性化の有無を解析したところ、bcl2,bclx,Bax,caspase-2,およびcaspase-3には、差は認められなかった。したがって、未知のapoptosis関連遺伝子が関与している可能性があり、現在、apoptosis cascadeにおけるWTlの作用点について解析を進めている。