hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不良導体面による狭隘隙間流路の流動熱伝達に関する研究

本研究は,高温乾燥岩体の人工亀裂面隙間流路からの,水による熱エネルギ抽出技術に関連する.伝熱工学の観点から人工亀裂面の設計評価に資する目的をもって計画され,実験的考察と数値解析の両面から実施された.すなわち,高温乾燥岩体における亀裂面のサイズあるいは抽出熱量の予測に適用し得る基礎的データを提示することを目的としている.1.実験的考察について:花崗岩板を伝熱面とする水平な平行隙間流路を用い,供給熱量・流量・岩板厚さを変えて行った定常法による等熱流速条件から,次の結果をえた.主なる知見は以下の通りである.(1)岩石板の表面温度分布は,岩体温度・岩石層厚さ・流量の影響を受けるが,層厚さの影響が最も大きい.(2)供試岩石(花崗岩)の熱伝導率を測定し,温度依存性が大きいことを示した.(3)流れに沿う局所熱伝達率の分布を図示し,岩体温度・岩石温度・岩石層厚さ・流量の影響について考察を加えた.(4)平均熱伝達率と温度差による特性曲線から,温度差の増加に従って平均熱伝達率が低下することを示した.2.数値解析について:実験モデルと同じスケールを与えた解析モデルについて,1)流は層流で十分に発達,2)粘性散逸は無視,3)作動流体は非圧縮性で物性値は一定,4)岩石の密度・比熱は一定で熱伝導率のみ温度依存性を考慮,などの仮定のもとに数値解析を行い次の結果を得た.主なる知見は以下の通りである.(1)数値解析による固液境界面の温度分布は,実験結果をよく表現する.(2)上記の温度分布は,岩体温度および流量の影響をつよく受け,温度・流量の増大とともに減少する.(3)輸送熱量については,実験結果と解析結果はよい一致を示し,予測計算が可能である.本研究は,高温乾燥岩体の人工亀裂面隙間流路からの,水による熱エネルギ抽出技術に関連する.伝熱工学の観点から人工亀裂面の設計評価に資する目的をもって計画され,実験的考察と数値解析の両面から実施された.すなわち,高温乾燥岩体における亀裂面のサイズあるいは抽出熱量の予測に適用し得る基礎的データを提示することを目的としている.1.実験的考察について:花崗岩板を伝熱面とする水平な平行隙間流路を用い,供給熱量・流量・岩板厚さを変えて行った定常法による等熱流速条件から,次の結果をえた.主なる知見は以下の通りである.(1)岩石板の表面温度分布は,岩体温度・岩石層厚さ・流量の影響を受けるが,層厚さの影響が最も大きい.(2)供試岩石(花崗岩)の熱伝導率を測定し,温度依存性が大きいことを示した.(3)流れに沿う局所熱伝達率の分布を図示し,岩体温度・岩石温度・岩石層厚さ・流量の影響について考察を加えた.(4)平均熱伝達率と温度差による特性曲線から,温度差の増加に従って平均熱伝達率が低下することを示した.2.数値解析について:実験モデルと同じスケールを与えた解析モデルについて,1)流は層流で十分に発達,2)粘性散逸は無視,3)作動流体は非圧縮性で物性値は一定,4)岩石の密度・比熱は一定で熱伝導率のみ温度依存性を考慮,などの仮定のもとに数値解析を行い次の結果を得た.主なる知見は以下の通りである.(1)数値解析による固液境界面の温度分布は,実験結果をよく表現する.(2)上記の温度分布は,岩体温度および流量の影響をつよく受け,温度・流量の増大とともに減少する.(3)輸送熱量については,実験結果と解析結果はよい一致を示し,予測計算が可能である.本研究は,水圧破砕による地下高温岩体の亀裂面からの熱エネルギ抽出技術に関連し,伝熱工学的見地からの技術評価に資する目的をもって計画された.研究は実験的考察と数値解析の両面から行われるが,平成8年度研究計画調書(継続)に記載の事情により,平成7年度の実績については未だ特筆すべき結果は得られていない.現在までの進捗状況は,次のとおりである.1.実験装置について花崗岩板を伝熱面とし,ガラス板との間に300l×150w×1mmの平行隙間流路を構成するテストセクション並びに実験ループの構築はほぼ完了している.不良導体の場合,伝熱面内部の温度分布が隙間流路の流動熱伝達に大きく影響することを考慮して,花崗岩の厚さは1030mmに変更することが可能である.また実現し得る最大熱流束は200kw/m^2であり,核沸騰領域の熱流束にも対応できる.なおテストセクションは水平設置としている.2.数値解析について数値解析モデルについては簡単化したものではあるが,岩体内部の熱伝導と熱媒体の熱伝達を考慮した2次元非定常モデルを構築した.このモデルは場の対称性を考慮して,垂直上向き流れとしている.このモデルを用いて垂直解析結果を収集蓄積し,解析モデルにおける垂直上向き流れでの値と,実験における水平流れ場の値との比較と較正を引き続きおこなう必要がある.また,沸騰など相変化を伴う熱伝達については,現在のモデルのみでは困難であり,今後近似解の導入を計るなどモデルの改良が必要となる.

本研究は,高温乾燥岩体の亀裂面隙間流路からの,水による熱エネルギ抽出技術に関連し,伝熱工学的観点からの人工亀裂面の技術評価に資する目的をもって計画され,実験的考察と数値解析の両面から行われている.すなわち,高温乾燥岩体で構成された,断面形状一定の長い流路を流動する熱媒体が要求される抽出熱量を得るに要する亀裂面のサイズ,または,亀裂面のサイズが定まっているとき,得られる抽出熱量の予測,に適用し得る基礎的データを提示することである.平成8年度の進捗状況ならびに実績は以下のとおりである.実験的考察について:厚さ20mmの花崗岩板試料を伝熱面とし,ガラス板との間に300mm×150mm×1mmの平行隙間流路を構成するテストセクション並びに実験ループを用いて,定常法による等熱流束条件の実験を行った.ある一定流入温度に対して,熱媒体流量・岩板温度を数段階に変え,それぞれの条件における,平均熱伝達率・流れに沿う岩板の表面温度分布並びに熱伝達率分布・岩板内部の温度勾配等のデータを採取している.さらに,これらの実験値から得られる花崗岩板の熱伝導率の温度依存性について考察を加えている.数値解析について:亀裂面隙間流路における高温乾燥岩体からの熱伝達特性を2次元非定常強制対流熱伝達問題として取り扱う.解析手法は有限体積法による陽解法により,流路及び乾燥岩体の内部温度分布を同時に計算する.解析モデルは実験と同じスケールを与え,物性値は一定,速度場は十分発達していると仮定している.計算結果は実験データを説明できる妥当なデータが得られた.今後は,より現実的なスケールのモデルを解析するため,座標系・格子のとり方・物性値の温度依存性等を考慮した解析モデルへの改良が必要となる.本研究は,高温乾燥岩体の人工亀裂面隙間流路からの,水による熱エネルギ抽出技術に関連する.伝熱工学の観点から人工亀裂面の設計評価に資する目的をもって計画され,実験的考察と数値解析の両面から実施された.すなわち,高温乾燥岩体における亀裂面のサイズあるいは抽出熱量の予測に適用し得る基礎的データを提示することを目的としている.1.実験的考察について:花崗岩板を伝熱面とする水平な平行隙間流路を用い,供給熱量・流量・岩板厚さを変えて行った定常法による等熱流束条件の実験から,次の結果を得た.主なる知見は以下の通りである.(1)岩石板の表面温度分布は,岩体温度・岩石層厚さ・流量の影響を受けるが,層厚さの影響が最も大きい.(2)供試岩石(花崗岩)の熱伝導率を測定し,温度依存性が大きいことを示した.(3)流れに沿う局所熱伝達率の分布を図示し,岩体温度・岩石層厚さ・流量の影響について考察を加えた.(4)平均熱伝達率と温度差による特性曲線から,温度差の増加に従って平均熱伝達率が低下することを示した.2.数値解析について:実験モデルと同じスケールを与えた解析モデルについて,1)流れは層流で十分に発達,2)粘性散逸は無視,3)作動流体は非圧縮性で物性値は一定,4)岩石の密度・比熱は一定で熱伝導率のみ温度依存性を考慮,などの仮定のもとに数値解析を行い次の結果を得た.主なる知見は以下の通りである.(1)数値解析による固液境界面の温度分布は,実験結果をよく表現する.(2)上記の温度分布は,岩体温度および流量の影響をつよく受け,温度・流量の増大とともに減少する.(3)輸送熱量については,実験結果と解析結果はよい一致を示し,予測計算が可能である.
二次胆汁酸が腸管上皮幹細胞に与える影響の解明

本研究は、腸管オルガノイドを用いて二次胆汁酸が腸管上皮幹細胞に及ぼす影響を解明することを目的とする。本年度は、小腸オルガノイドに対するコール酸および二次胆汁酸の添加効果を調べた。小腸オルガノイド誘導培地にコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸を添加し、小腸オルガノイドを誘導後、幹細胞マーカーであるLGR5の遺伝子発現をreal-time PCRで解析した。その結果、リトコール酸の添加によりLgr5の遺伝子発現が有意に上昇することがわかった。次に誘導した小腸オルガノイドを形成する各細胞のオルガノイド形性能を調べた。小腸オルガノイドをトリプシン処理し、単細胞にした後、再度小腸オルガノイドを誘導した。その結果、リトコール酸を添加により小腸オルガノイドの各細胞から誘導されるオルガノイド数が上昇する傾向があることがわかった。これらの結果から、リトコール酸は小腸オルガノイドの誘導において幹細胞の割合を増加させる可能性があることが示唆された。続いて、リトコール酸によるLgr5の遺伝子発現上昇の作用機構を検討した。胆汁酸受容体として知られるFXR、TGR5、VDR、PXRのアゴニストを添加した培地で小腸オルガノイドを誘導し、LGR5の遺伝子発現をreal-time PCRで解析した。その結果、TGR5のアゴニストであるベツリン酸を添加した際に、Lgr5の遺伝子発現が有意に上昇することがわかった。以上から、リトコール酸は小腸オルガノイドにおいて、幹細胞の割合を増加させる可能性があること、また、その作用にはTGR5が関与している可能性があることがわかった。今年度は、小腸オルガノイドを用いて二次胆汁酸が幹細胞に与える影響を明らかにすることができた。計画通り順調に推移している。今後は、Lgr5-GFPノックインマウスを用いて二次胆汁酸の投与効果を検討するとともに、大腸オルガノイドを用いた検討を実施する。1.マウスへの二次胆汁酸の投与が腸管上皮幹細胞に与える影響の解明小腸および大腸の腸管上皮幹細胞に対する二次胆汁酸の効果を検証する。Lgr5-GFPを発現するノックインマウスに二次胆汁酸を経口投与し、小腸および大腸のLgr5遺伝子発現をリアルタイムPCRにより解析するとともに、腸管上皮細胞における幹細胞の割合を、Lgr5を指標にフローサイトメーターで解析する。また、幹細胞機能を評価するため二次胆汁酸を投与したマウスの小腸および大腸クリプトから誘導される腸管オルガノイドの数を対照と比較する。2.マウス腸管オルガノイドへの二次胆汁酸の添加が腸管上皮幹細胞に与える影響とその作用機構の解明マウス大腸オルガノイドを用いて二次胆汁酸による腸管上皮幹細胞の制御機構を解析する。マウス腸管オルガノイドに二次胆汁酸を添加し、Lgr5遺伝子発現を解析するとともに、腸管上皮細胞における幹細胞の割合を、Lgr5を指標にフローサイトメーターで解析する。また幹細胞機能を評価するため、二次胆汁酸で刺激した腸管オルガノイドをバラバラにし、単細胞として植え継ぎを行った時に形成される腸管オルガノイドの数を比較する。また、腸管上皮幹細胞の制御に関わる胆汁酸の受容体を調べる。続いて、二次胆汁酸による細胞シグナル伝達機構について解析する。1.マウスへの二次胆汁酸の投与が腸管上皮幹細胞に与える影響の解明

小腸および大腸の腸管上皮幹細胞に対する二次胆汁酸の効果を検証する。Lgr5-GFPを発現するノックインマウスに二次胆汁酸を経口投与し、小腸および大腸のLgr5遺伝子発現をリアルタイムPCRにより解析するとともに、腸管上皮細胞における幹細胞の割合を、Lgr5を指標にフローサイトメーターで解析する。また、幹細胞機能を評価するため二次胆汁酸を投与したマウスの小腸および大腸クリプトから誘導される腸管オルガノイドの数を対照と比較する。2.マウス腸管オルガノイドへの二次胆汁酸の添加が腸管上皮幹細胞に与える影響とその作用機構の解明マウス大腸オルガノイドを用いて二次胆汁酸による腸管上皮幹細胞の制御機構を解析する。マウス腸管オルガノイドに二次胆汁酸を添加し、Lgr5遺伝子発現を解析するとともに、腸管上皮細胞における幹細胞の割合を、Lgr5を指標にフローサイトメーターで解析する。また幹細胞機能を評価するため、二次胆汁酸で刺激した腸管オルガノイドをバラバラにし、単細胞として植え継ぎを行った時に形成される腸管オルガノイドの数を比較する。また、腸管上皮幹細胞の制御に関わる胆汁酸の受容体を調べる。続いて、二次胆汁酸による細胞シグナル伝達機構について解析する。今年度は、Lgr5-GFPノックインマウスを購入できなかったため、その分の金額を次年度使用する予定である。
魚類腸管および腸内細菌由来プロテアーゼの探索と利用

内臓を含めて熟成を利用した水産食品として、カタクチイワシやハタハタを原料とした魚醤油、カツオやイカの塩辛がある。一方、魚類の死後、内在性のプロテアーゼが働き、タンパク質が分解して遊離アミノ酸やペプチドなどが生成し、呈味成分が増大することが知られているが、内臓をも含めて製造する水産発酵食品の熟成過程では、必ずしも魚類に内在するプロテアーゼのみが働くとは考えられない。そこで本研究は、カタクチイワシを主対象に、その腸管および腸内細菌を含む腸内容物から新規プロテアーゼ遺伝子を単離して、魚類の高度利用の資することを目的とした。まず、カタクチイワシの活魚を入手し、腸管およびその内容物を分離せず常法によりmRNAを単離し、市販のキットを用いてcDNAを合成した。さらにこのcDNAをλZAPIIファージベクターに組み込み、ライブラリーを構築した。このcDNAライブラリーにつき、ゼラチン・フィルムやカゼインをコーティングしたメンブレインをレプリカと反応させ、プロテアーゼをスクリーニングした。しかしながら、ファージの宿主である大腸菌由来のプロテアーゼの影響のため、カタクチイワシの腸内細菌由来のプロテアーゼをクローニングすることはできなかった。そこで新たに、カタクチイワシ幽門垂からmRNAを調製してfirst strand DNAを合成した。さらに、既報のデータを参照しつつプライマーを設計し、PCRによりトリプシノーゲンの2種類のアイソフォームをクローン化した。一次構造を演繹したところ、カタクチイワシのトリプシンの構造は他動物種由来のものと高い相同性を示し、本酵素の種々の特徴をよく保存していることが明らかとなった。
定性的なデザインプロセスの研究

定性的な調査法の研究を進めるにあたり、日本及び海外の優れた定性的なデザインプロセスの調査を行った。具体的には、定性的なデザインプロセスの全体的な把握のために、定性的な手法の良く使われているユニバーサルデザインの日欧米の関係機関に協力を要請しデザインプロセスについて比較調査をした。またインクルーシブデザインとの関係性について調査し、全体の中での位置付けを分析した。次に実際の先行デザインプロセス事例調査として、英国王立芸術大学院大学(以下RCA)、ヘレンハムリン・リサーチセンター(2007年2月からヘレンハムリンセンターに改称)における2000年から2005年までの研究員によるプロジェクト55件を対象に定性的な手法の応用であるデザインツールに関して、12件を抽出し、10月にイギリスでプロジェクトに関わった元研究員に直接にヒアリング調査を行った。その結果、調査目的によりどの定性的手法を用いるかが重要なポイントとして明らかとなった。これにっいては、前年度の基本的調査をもとにデザインプロセスモデルと、ユーザーニーズ抽出のためのインサイトマップのモデル化を行い、2006年10月の第2回国際ユニヴァーサルデザイン会議にて発表した。2006年9月には倉敷でのヒューマンインターフェイス学会においてワークショップを開催し、実際の使用における上記の概念モデルの検証を行った。上記の研究が定性的なデザインプロセスの基本的なプロセスを明らかにするものに対し、個別のツールについての詳細なモデル化を試みた。ログブック手法:ヘレンハムリンセンターにおける事例をもとに、ログブックの使用目的、方法、情報のインフット、プロセス、アウトプットの視点から事例を比較し分析を行った。これによりログブック使用プロセスのモデル化を行った。イメージカード手法については、選ばれたカードとキーワードの分析と、脳波、脳血流量、心拍数の調査により、カード使用と使用しない場合の差異について比較を行い、有効な結果を得た。定性的な調査法の研究を進めるにあたり、国内外の優れた定性的なデザインプロセスの先行事例調査を行った。具体的には、英国王立芸術大学院大学(以下RCA)、ヘレンハムリン・リサーチセンターにおける2000年から2005年までのプロジェクト55件から定性的な手法の応用であるデザインツールに関して12件の事例を抽出し、プロジェクトに関わった元研究員に直接にヒアリング調査を行った。その結果を基に、調査目的によりどの手法を用いるかを明らかにした。さらに、デザインプロセスと、その目的及び用いられるデザインツールの関係をモデル化した。定性的なデザインプロセスの実践として進めているRCAとの共同プロジェクト「オフィスエイジ」の一環で、RCAの研究員であるSuzi WinstanleyとHarriet Harrissを招聘し、定性的なデザインプロセス手法を用いたワークショップを行った。また、教育的な応用としては、学部3年生対象の後期授業「計画設計プロジェクト演習」にて、実際にユーザーを招いて、インクルーシブデザイン手法によるワークショップを実施し、ユーザーと共同でデザインする演習授業を行った。一方、基礎調査として、定量的及び定性的な調査手法について網羅的に情報収集した。特に、他領域におけるリサーチ手法のデザイン分野への応用の可能性を探るため、文化人類学におけるインタビュー・観察手法、エスノメソドロジー、マーケティングにおける競合リサーチ、マーケットリサーチ、ライフスタイルリサーチ、トレンドリサーチ、またデザインプロセスにおける、リサーチと実践の融合として参加型デザイン手法、プラクティス・センタードリサーチ等についてサーベイを行った。成果の発表および情報収集活動としては、5月にスウェーデンYstadで開かれた「第6回国際環境人間工学会(Environmental Ergonomics)」参加・発表、9月に、デンマークを中心に開催された世界デザイン会議「ERA05」参加・発表、そして11月に、長岡の「芸術工学会秋季大会」参加・発表を行った。

具体的には、定性的なデザインプロセスの全体的な把握のために、定性的な手法の良く使われているユニバーサルデザインの日欧米の関係機関に協力を要請しデザインプロセスについて比較調査をした。またインクルーシブデザインとの関係性について調査し、全体の中での位置付けを分析した。次に実際の先行デザインプロセス事例調査として、英国王立芸術大学院大学(以下RCA)、ヘレンハムリン・リサーチセンター(2007年2月からヘレンハムリンセンターに改称)における2000年から2005年までの研究員によるプロジェクト55件を対象に定性的な手法の応用であるデザインツールに関して、12件を抽出し、10月にイギリスでプロジェクトに関わった元研究員に直接にヒアリング調査を行った。その結果、調査目的によりどの定性的手法を用いるかが重要なポイントとして明らかとなった。これについては、前年度の基本的調査をもとにデザインプロセスモデルと、ユーザーニーズ抽出のためのインサイトマップのモデル化を行い、2006年10月の第2回国際ユニヴァーサルデザイン会議にて発表した。2006年9月には倉敷でのヒューマンインターフェイス学会においてワークショップを開催し、実際の使用における上記の概念モデルの検証を行った。上記の研究が定性的なデザインプロセスの基本的なプロセスを明らかにするものに対し、個別のツールについての詳細なモデル化を試みた。ログブック手法:ヘレンハムリンセンターにおける事例をもとに、ログブックの使用目的、方法、情報のインプット、プロセス、アウトプットの視点から事例を比較し分析を行った。これによりログブック使用プロセスのモデル化を行った。イメージカード手法については、選ばれたカードとキーワードの分析と、脳波、脳血流量、心拍数の調査により、カード使用と使用しない場合の差異について比較を行い、有効な結果を得た。
人工生命の工学的展開に関する総合的調査研究

本研究は、人工生命(Artificial Life)の工学展開可能性を,種々の視点から調査研究したものである.そのことを目的として、人工生命,ロボット工学.制御理論,認知科学,生産システム工学,システム工学,感覚科学などの各分野の多岐にわたる研究者を中心に,多くの意見交換・討論の場を持ってきた.従来の,いわばデカルト的概念に立脚した学問体系としてのシステム工学的手法は,多くの分野で閉塞状態を呈していて,工学それ自体が、新しいパラダイムを求めている現状はこれを否定できない.この現状を打破し,新しい展望を,人工生命により計れるかと言う本研究の主命題は,つまるところ,現状の人工生命研究の持つポテンシャルと密接な関係を持ち,時間軸上の原点を将来にずらして検討する必要があると言う結論に達した.すなわち人工生命に関するR&Dが提出した新しいキーワードである,学習,自律,強調,競合,進化,創発,機能,変動する環境,マルチエージェント,超並列などは,それらの一部でさえも工学的に実現できれば,多くの工学部門に与えるインパクトは,大きいものがあると言う認識の一致をみた.換言すると,これらの機能は,生物・生態系の普遍的に持つ機能であり,今後,これらを含む自然界に内包される情報処理メカニズムを明らかにする研究を,重点的に押し進めることにより,工学的展開が計れるであろうとの結論に達した.本研究は、人工生命(Artificial Life)の工学展開可能性を,種々の視点から調査研究したものである.そのことを目的として、人工生命,ロボット工学.制御理論,認知科学,生産システム工学,システム工学,感覚科学などの各分野の多岐にわたる研究者を中心に,多くの意見交換・討論の場を持ってきた.従来の,いわばデカルト的概念に立脚した学問体系としてのシステム工学的手法は,多くの分野で閉塞状態を呈していて,工学それ自体が、新しいパラダイムを求めている現状はこれを否定できない.この現状を打破し,新しい展望を,人工生命により計れるかと言う本研究の主命題は,つまるところ,現状の人工生命研究の持つポテンシャルと密接な関係を持ち,時間軸上の原点を将来にずらして検討する必要があると言う結論に達した.すなわち人工生命に関するR&Dが提出した新しいキーワードである,学習,自律,強調,競合,進化,創発,機能,変動する環境,マルチエージェント,超並列などは,それらの一部でさえも工学的に実現できれば,多くの工学部門に与えるインパクトは,大きいものがあると言う認識の一致をみた.換言すると,これらの機能は,生物・生態系の普遍的に持つ機能であり,今後,これらを含む自然界に内包される情報処理メカニズムを明らかにする研究を,重点的に押し進めることにより,工学的展開が計れるであろうとの結論に達した.
閉塞型睡眠時無呼吸症候群における動脈硬化評価法としての血圧脈波の測定

【研究目的】血圧脈波解析で得られるAugmentation Index(AI)は、動脈硬化,心臓後負荷,中心血圧の指標としてその有用性が報告されている。他方,閉塞型睡眠時無呼吸症候群(obstructive sleep apnea syndrome:OSAS)は,睡眠中に反復して無呼吸,低呼吸を起し,各種の心血管疾患の危険因子となり得る疾患とされている。本研究課題では,OSASがAI測定値に及ぼす影響について解析することを目的とした。【研究方法】琉球大学医学部附属病院において,終夜睡眠ポリグラフ検査を実施した患者を解析対象とした。終夜睡眠ポリグラフ検査(PSG)には終夜ポリグラフ検査装置を用い,診療上必要とされた検査として実施した。また,脈波解析にはHEM-9000AIを用い,PSG検査前後にAI測定を行った。OSAS重症度の指標である無呼吸低呼吸指数(AHI)と動脈硬化指標(AI)との相関関係について解析を行った。【研究成果と考察】OSASが疑われたPSG検査対象者26名(年齢60±12歳、身長158.5±7.5cm、体重70.2±11.4kg、Body Mass Index27.9±3.7kg/m2、男女各13名)を対象とした。OSAS重症度は,AHI5未満:2名、530:19名,3150:3名,50以上:2名であった。AHIとAIの相関は,PSG前測定AI値でγ=-0.35,ρ=0.084,PSG後測定AI値でγ=-0.24,ρ=0.229と高い相関は認めなかった。PSG前(夕)とPSG後(朝)の動脈硬化評価指標の比較では,t-検定において有意差を認めなかったが(AI:ρ=0.26),PSGの結果でOSAS軽症以上と判定された患者の66.6%に睡眠後(朝)のAI値上昇が観察され,さらに41.6%で末梢収縮期血圧上昇を伴わないAI値の上昇を認めた。この変化にはOSAS病態が動脈硬化に関係しているものと考えられた。
PDGFによる歯髄幹細胞の神経細胞分化誘導法の確立

これまでの研究によって、マウス歯髄由来細胞株に対してヘキスト色素の取り込みを利用したフローサイトメトリー法にて、幹細胞マーカーを発現し多能性を有する歯髄幹細胞株(SP細胞)の作成に成功した。SP細胞をPDGF-BBで刺激することによってコントロールやPDGF-AAで刺激した場合と比較して、細胞数が増加することが分かった。また、分化においてもPDGF-AAでSP細胞を刺激した場合には、象牙芽細胞の分化マーカーであるDSPPのmRNA発現を誘導し、PDGF-BBで刺激するとDSPPのmRNAの発現は減少し、さらには、BMP刺激によるSP細胞のmRNA発現上昇をも抑制することが分かった。このように、PDGF-BBはPDGF-AAと役割が異なっており、さらに興味深いことにPDGF-BBで刺激されたSP細胞は細長く突起を伸ばすことが観察された。元々歯髄幹細胞は頭部神経堤由来の細胞であること、PDGFα受容体がグリア細胞に出現し、その分化に重要な役割を果たすことから、PDGF-BB刺激後に神経細胞の分化マーカーのmRNA発現をRT-PCR法を用いて解析したところ、オリゴデンドロサイトに特徴的なPlp-1やOlig2のmRNAの発現が誘導された。このことから、PDGF-BBはSP細胞をオリゴデンドロサイトに分化誘導する可能性が示唆された。ウェスタンブロット法、siRNAを用いてPDGF受容体下のシグナル伝達経路を解析したところ、PDGF-AAでp38のリン酸化が強く誘導される一方で、PDGF-BBで刺激した場合にはERK1/2、p38、Aktが強くリン酸化されることが明らかとなった。さらにPDGF-BBはBMP2によるsmad5のリン酸化促進の抑制を抑制することが分かった。PDGF-BBは、SP細胞の増殖を促進する。また、PDGF-AAでSP細胞を刺激すると象牙芽細胞の分化マーカーであるDSPPのmRNAの発現を誘導し、PDGF-BBで刺激するとDSPPのmRNAの発現は減少し、さらには、BMP刺激によるSP細胞のDSPPのmRNA発現上昇をも抑制することが分かった。一方で、PDGF-BBでSP細胞を刺激するとオリゴデンドロサイトマーカー遺伝子の発現を誘導することが明らかになった。また、PDGF-BBはBMP2によるsmad5のリン酸化促進の抑制を抑制することが明らかになっており、さらにPDGF-BB単独では、BMPレセプターであるALK3とBMPRIIのmRNAの発現を抑制することが分かった。しかし、PDGF-BBとBMP2の両方では、ALK3とBMPRIIのmRNAの発現は抑制されなかった。これより、PDGF-BBはPDGF-AAと役割が異なっておりBMP2によるsmad5のリン酸化促進を抑制することによる象牙芽細胞分化の抑制因子であり、分化マーカーの発現の違いによりオリゴデンドロサイト分化に関与している可能性が示唆された。しかしながら、PDGF-BB受容体下のどのシグナル伝達が象牙芽細胞への分化抑制およびオリゴデンドロサイト分化に関与しているのかは分かっていない。今後、主にin vitroの系を用いて、オリゴデンドロサイト分化におけるSP細胞の培養細胞数、培養面積、刺激時間や刺激のタイミングなどの培養条件の検討をolig2の発現を指標にして検討する。さらに、神経細胞の分化マーカー遺伝子であるNestin、Plp-1、NF、Ol ig2、Dcx、A2B5、CNPase、Apc、MbpなどのmRNA発現解析を、RT-PCR法を用いて行っていく。蛋白についてもウェスタンブロッチング法およびフローサイトメトリー法、免疫染色法を用いて、その発現と誘導について検討を行う。また象牙芽細胞分化抑制の詳細なメカニズムも明らかにしながら、オリゴデンドロサイト分化の受容体シグナルの同定を抑制剤やsiRNA法を用いて解析しその分化機構を明らかにしていく。同時に、この歯髄幹細胞(SP細胞)の、いわゆる神経幹細胞としての特徴や特性について、神経系の前駆細胞マーカーの発現や変化について、神経栄養因子(NGF)刺激した場合との比較検討も行いながら検討していく。続けて、脊髄損傷モデルの作成と移植再生実験を進めていく。今後、動物実験計画の承認を得る予定である。元々歯髄幹細胞は頭部神経堤

由来の細胞であること、PDGFα受容体がグリア細胞に出現し、その分化に重要な役割を果たすことから、PDGF-BB刺激後に神経細胞の分化マーカーのmRNA発現をRT-PCR法を用いて解析したところ、オリゴデンドロサイトに特徴的なPlp-1やOlig2のmRNAの発現が誘導された。このことから、PDGF-BBはSP細胞をオリゴデンドロサイトに分化誘導する可能性が示唆された。ウェスタンブロット法、siRNAを用いてPDGF受容体下のシグナル伝達経路を解析したところ、PDGF-AAでp38のリン酸化が強く誘導される一方で、PDGF-BBで刺激した場合にはERK1/2、p38、Aktが強くリン酸化されることが明らかとなった。さらにPDGF-BBはBMP2によるsmad5のリン酸化促進の抑制を抑制することが分かった。PDGF-BBは、SP細胞の増殖を促進する。また、PDGF-AAでSP細胞を刺激すると象牙芽細胞の分化マーカーであるDSPPのmRNAの発現を誘導し、PDGF-BBで刺激するとDSPPのmRNAの発現は減少し、さらには、BMP刺激によるSP細胞のDSPPのmRNA発現上昇をも抑制することが分かった。一方で、PDGF-BBでSP細胞を刺激するとオリゴデンドロサイトマーカー遺伝子の発現を誘導することが明らかになった。また、PDGF-BBはBMP2によるsmad5のリン酸化促進の抑制を抑制することが明らかになっており、さらにPDGF-BB単独では、BMPレセプターであるALK3とBMPRIIのmRNAの発現を抑制することが分かった。しかし、PDGF-BBとBMP2の両方では、ALK3とBMPRIIのmRNAの発現は抑制されなかった。これより、PDGF-BBはPDGF-AAと役割が異なっておりBMP2によるsmad5のリン酸化促進を抑制することによる象牙芽細胞分化の抑制因子であり、分化マーカーの発現の違いによりオリゴデンドロサイト分化に関与している可能性が示唆された。しかしながら、PDGF-BB受容体下のどのシグナル伝達が象牙芽細胞への分化抑制およびオリゴデンドロサイト分化に関与しているのかは分かっていない。今後、主にin vitroの系を用いて、オリゴデンドロサイト分化におけるSP細胞の培養細胞数、培養面積、刺激時間や刺激のタイミングなどの培養条件の検討をolig2の発現を指標にして検討する。さらに、神経細胞の分化マーカー遺伝子であるNestin、Plp-1、NF、Ol ig2、Dcx、A2B5、CNPase、Apc、MbpなどのmRNA発現解析を、RT-PCR法を用いて行っていく。蛋白についてもウェスタンブロッチング法およびフローサイトメトリー法、免疫染色法を用いて、その発現と誘導について検討を行う。また象牙芽細胞分化抑制の詳細なメカニズムも明らかにしながら、オリゴデンドロサイト分化の受容体シグナルの同定を抑制剤やsiRNA法を用いて解析しその分化機構を明らかにしていく。
地震が引き起こす深層，浅層地盤内の変形，応力変化の抽出と国土保全への反映

地震の被害調査では,被災地の地震記録が皆無であることも少なくなく,人的・物的被害の大きな代価を払いながらもその教訓が十分に得られないことがある.一方で履歴材料である地盤には、過去の地震災害の痕跡が変形や応力変化の形で明瞭に残されている場合が少なくない。当初検討対象にしていた東日本大震災の地盤変形痕跡に加え、本研究期間中に発生した2015年ネパール・ゴルカ地震、そして2016年の熊本地震で現れた地盤変形と被害の関係も調査の対象とし、これらの地震が残した地盤変形から科学的に読み取れる情報を整理し公表するとともに、復興や国土保全に関わる機関への提供を行った。地盤のような履歴材料は地震の様々な痕跡を長期に留めている。そして顕著な変形の残る場所は同じような災禍を地震のたびに繰り返す可能性が大きいのである。衛星・航空機計測情報から得られる広域の地盤変形データから地盤のラグランジアン変位成分を抽出し、地震後も次第に顕在化していく国土保全の課題への対応策定に資する情報をまとめていくのが本研究の目的である。当該年度は、東日本大震災で多くの液状化が報告された関東で,東京湾岸西側など,これまで申請者らが実施してきた計測・解析の及んでいない地域に対象エリアを広げて航空レーザー計測(LiDAR)を行った.豊洲、新木場、扇島、錦町、小机、福浦・芝町などが主たる対象地であり、これらの地域の液状化による地盤の沈下の詳細を明瞭にした。併せて新木場、浦安では表面波探査を実施し、同じ地域の中で浅い部分にせん断波速度の小さい層を含む部分での沈下が大きいことを示した。この新木場地区では、研究代表者らが東京メトロ新木場駅の地下76mでの地震観測に関わってきたが,これは東京湾岸地域の洪積基盤面で得られた東日本大震災の貴重な地震記録であり、浅い層でのの液状化の状況を詳細に検討するために活用している。また2004年の中越地震の震源地ではわずかに動いたものの滑り残った伏在地すべり土塊の抽出手法を開発し、これを伏在地すべりマップとして土木学会論文集に登載が決定している。さらに伏在地すべりのすべり面推定手法の開発も進めている。液状化に起因する地盤の沈下マップをほぼ東京湾岸全域に拡大するとともに、その精度を検証し、再液状発生のリスク評価のための解析を進めた。さらに横浜市内の丘陵地の谷埋盛土の形状を把握し、東日本大震災で大きな被害を受けた仙台市近郊の折立などの住宅地の地盤状況の差異を表面波探査計測を行うことで確認した。さらに2015年4月25日に発生したネパールゴルカ地震の調査を行い、地震後も変動を続ける斜面の計測を行うとともに、カトマンズ盆地内を東西に横切るアラニコハイウェーの丘陵間谷内を横断する場所での被害を分析し、表面に存在する有機土層が地震時変形のみならず常時にも変形する可能性があることを示唆した。これらの知見は査読付きの報告JSCE Fact sheetとして3編掲載されるとともに、実際の復興にも反映された。さらに土石流の流速を谷壁に残る土砂痕跡から推定する従来手法が抱える課題を三次元の粒子法による数値解析を進めながら整理し、新たな修正式を提案するに至った。この成果はLandslideの査読論文として投稿中であり査読者からおおむね好意的な評価を得ている。当該年度の一つの大きな成果は地形の3次元データ作成のために、これまで用いてきた航空レーザー計測(LiDAR)に加えてドローンを活用したことである。4月25日のネパール・カトマンズ地震や、雨季に加速した地形変化の観測において、LiDARほどの精度は期待できないもののLiDARでは把握しきれない、また使用困難な場所での詳細な情報集約に威力を発揮した。本研究課題が目指すところは地震に起因する地盤変形を浅層と深層のラグランジアン変位成分に分離し、これらが地震災害そのもののみならず,その後長期にわたる国土保全や,人々の生活とどう関わっていくのかを分析し,地域の長期の保全に資するための一連のレシピを構築するものである。前者については2015年ネパール・ゴルカ地震の災害調査を契機に様々な計測技術を導入することで想定以上の成果を得ることができたが、一方で深層の地盤変形に係る研究は一昨年度までの成果をベースに岩盤内応力の変化と斜面災害の関係を示したWorld Landslide Forumの論文の精度検証に留まった。全体的には当初の目標に向かって順調に進展している。東京湾西側の東京都江東区、墨田区、そして神奈川県浮島、扇島などの湾岸地域の航空レーザー測量結果と、2011年の東日本大震災による液状化による液状化沈下マップの整備とリスク評価のための表面波探査を行った。この中で整備された液状化マップと表面波探査結果をもとに、再液状化ポテンシャルを評価に必要な確認実験を行い、リスク評価と活用法のレシピをまとめた。併せて、旧都市計画法によって整備された横浜市の昭和初期から中期にかけての地形図の一部をディジタル化して、現在の地形の人工改変状況を明確に示した。2015年ネパールゴルカ地震については、地盤被害調査を行い、現地の詳細な地形変動の解析からアラニコハイウェーやパサンラミュハイウェーなど主要なハイウェーの被害原因を解明し、復旧に留意しなければならない地盤状況をJICA復興支援団、在ネパール日本大使館を通してネパール開発局(National Reconstruction Authority, Nepal)など現地当局に伝え、それらが復旧に反映された。

また土石流の痕跡が非定常混相流が谷壁に残す一番高い泥痕跡であり、これをもとに評価する土石流速度が過小に評価される傾向にあることを指摘し、粒子法による多くの数値解析結果から、泥痕跡からの推定速度を補正する経験式を誘導した。この経験式は、関東大震災の時の白糸川土石流、長野県西部地震の折の御岳崩れ、岩手・宮城内陸地震の折の土石流速度の推定に用いられ、様々な状況証拠と矛盾のない結論が得られた。上記研究成果は6件の査読付論文、3編の国際会議論文(査読有)にまとめられた。地震の被害調査では,被災地の地震記録が皆無であることも少なくなく,人的・物的被害の大きな代価を払いながらもその教訓が十分に得られないことがある.一方で履歴材料である地盤には、過去の地震災害の痕跡が変形や応力変化の形で明瞭に残されている場合が少なくない。当初検討対象にしていた東日本大震災の地盤変形痕跡に加え、本研究期間中に発生した2015年ネパール・ゴルカ地震、そして2016年の熊本地震で現れた地盤変形と被害の関係も調査の対象とし、これらの地震が残した地盤変形から科学的に読み取れる情報を整理し公表するとともに、復興や国土保全に関わる機関への提供を行った。当初計画した以上に広範な対象に対してラグランジアン変位の抽出を行い、詳細なディジタルマップや査読付き論文として公開し得た意味では当初の計画以上の進展があったと考えるが、金額の制約があって例えば利根川沿いの液状化マップの整備には及ばなかった。またこの研究を進展させる中で、伏在地すべりの地すべり面推定に踏み込んだ検討が始まったことは大きな成果であった。2016年4月の一連の熊本地震ではその存在が知られていた日奈久・布田川断層帯に沿って地表断層変位が表れたのみならず、阿蘇カルデラ内に10kmにも及ぶ断続的な地盤の陥没帯が表れ、ライフラインや農業施設に甚大な影響を与えた。また外輪山内壁や、火砕丘上の緩斜面での土砂災害も深刻であった。平成28年度は本課題の最終年度に当たり、予算規模も研究活動の集約と開示を意図したものになっているが、開発された手法をこの地震災害解析にも適用し、学術貢献、社会貢献の実を挙げていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。地震工学、地盤工学干渉合成開口レーダ(InSAR)や航空レーザー計測(LiDAR:光検出と測距)など衛星・航空機計測情報から得られる広域のデータは,あらゆる地震被災地で詳細な地形変動を迅速に把握することを可能にしているが、これらは特に地震記録が極めて少ない,特に海外の途上国での地震災害を読み解き,教訓を得るためにも重要である.海外にも対象地域を探し、手法の適用と更なる改良、および国土保全の課題に対しての具体的な活用を図っていく。2011年東日本大震災での東京湾岸の液状化による地盤沈下の詳細ディジタルマップや2004年中越地震で山古志の中山間地に伏在する地すべり土塊の存在を示したディジタルマップを集約する。
植物病原菌の抵抗性反応抑制遺伝子の解明および宿主細胞の情報受容機構の解析

我々は、Alternaria solaniの生産する宿主特異的毒素アルタナリック酸は、ジャガイモ細胞のポンプ依存性の膜電位(Ψp)を低下させ,過敏感細胞死を抑制することによって宿主への感染成立に重要な役割を果たしていることを報告した(1992)。今回は、アルタナリック酸およびアルタナリック酸の誘導体3種、および疫病菌サプレッサー、エリシター、H_2O_2およびサリチル酸のジャガイモ細胞膜[H^+]ATPaseに対する影響を検討した。その結果アルタナリック酸,10-deoxyalternaric acid,および10-deoxy-6,19-dihydro-alternaric acid (10μM)は、ATPaseの活性を60%阻害した。しかし、10-deoxy-6,8,9,19-tetrahydroalternaric acid (20μM)は、ATPase活性を139%に高めた。一方、サプレッサー(125μg/ml)は、42-45%活性を阻害し、H_2O_2(25μM),サリチル酸(25μM)も、それぞれ45-68%、32%活性を阻害した。以上の結果から、植物のシグナル分子もATPase活性を阻害することによって過敏感反応の制御に関与していると推察された。in vitroでの、ジャガイモ2品種の細胞膜キナーゼに対する病原性因子サプレーッサー、エリシター、アルタナル酸等の影響を検討した。その結果、抵抗性のエニワの細胞膜に対してレースOのサプレッサーグルカン(100μg/ml)を処理すると、10分後までは活性が120%に上昇し、その後90%まで急激に低下した。また、エリシター(100μg/ml)を処理した場合は、活性が5分まで上昇し、その後急激に低下し30分後では90%になった。これらの結果から、抵抗性品種エニワとり病性品種ダンシャクでは、細胞膜情報伝達系における細胞膜プロテインキナーゼの機能が異なっている。また、宿主の異物識別機構において細胞膜キナーゼは、特異性の発現を制御する重要な酵素であると考えられる。ジャガイモの疫病菌(Phytophthora infestans)から、植物の防御反応誘導因子(エリシター、糖タンパクあるいは脂肪酸)が単離報告されている。疫病菌のエリシターをジャガイモ組織に与えると、細胞膜のプロトンポンプに依存した膜電位が速やかに低下し、それにともなって過敏感反応が引き起こされる(Tomiyama et al.1983)。最近、我々は、エリシターが宿主細胞膜の[H+]ATPaseの活性を強く阻害することをin vitroの研究により明らかにした。一方、ジャガイモ疫病菌の病原性決定因子として過敏感反応抑制因子(サプレッサー、グルカンMr4700とMr440)が報告されている(Doke et al.1979,Furuichi and Suzuki 1989).このサプレッサーは、感染初期の貫入の場面で、発芽胞子から生産され、宿主の過敏感抵抗反応を阻害する。この過敏感反応の制御は、宿主細胞膜の100kDの[H+]ATPaseのリン酸化によることが明らかにされつつある。これらとは別に、植物細胞の情報伝達に活性酸素類の関与も示唆されている。すなわち、Doke(1983)は、宿主細胞での活性酸素類がエリシターによって誘導され、その誘導は、サプレッサーにより阻害されるとした。

我々は、病原菌の生産する因子による過敏感反応の制御をマーカーとして、解析を行い、宿主と非宿主間での作用の違いを明らかにしつつある。我々は、Alternaria solaniの生産する宿主特異的毒素アルタナリック酸は、ジャガイモ細胞のポンプ依存性の膜電位(Ψp)を低下させ,過敏感細胞死を抑制することによって宿主への感染成立に重要な役割を果たしていることを報告した(1992)。今回は、アルタナリック酸およびアルタナリック酸の誘導体3種および疫病菌サプレッサー、エリシター、H_2O_2およびサリチル酸のジャガイモ細胞膜[H^+]ATPaseに対する影響を検討した。その結果アルタナリック酸,10-deoxyalternaric acid,および10-deoxy-6,19-dihydro-alternaric acid(10-20μM)は、ATPaseの活性を60%阻害した。しかし、10-deoxy-6,8,9,19-tetrahydroalternaric acid(20μM)は、ATPaseの活性を139%に高めた。一方、サプレッサー(125-250μg/ml)は、42-45%活性を阻害しH_2O_2(25-50μM),サリチル酸(25μM)もそれぞれ45-68%、32%活性を阻害した。以上の結果から、植物のシグナル分子もATPase活性を阻害することによって過敏感反応の制御に関与していると推察された。今回、in vitroでのジャガイモ2品種の細胞膜キナーゼに対するサプレーッサー、エリシター、Alternaria solaniより単離されたアルタナル酸、その誘導体等の影響を検討した。その結果、抵抗性のエニワの細胞膜に対してレースOのサプレッサーグルカン(100μg/ml)を処理すると、10分後までは活性が120%に上昇し、その後90%まで急激に低下した。また、エリシター(100μg/ml)を処理した場合は、活性が5分まで上昇しその後急激に低下し30分後では90%になった。これらの結果から抵抗性品種エニワとり病性品種ダンシャクでは、細胞膜情報伝達系における細胞膜プロテインキナーゼの機能が異なっている。また、宿主の異物識別機構において細胞膜キナーゼは、特異性の発現を制御する重要な酵素であると考えられる。
骨セメント注入療法と放射線治療併用による骨転移治療の臨床的有用性に関する研究

1997.8から2003.1までに,骨転移に対して骨セメント注入による経皮的骨形成術を59例に行った。患者の内訳は,男26例,女33例,年令3680才(平均63才)で,原発巣は多岐にわたったが,肺癌および乳癌が17例および10例と多かった。経皮的骨形成術はCT透視を用い,59例の患者に同時性,異時性に69回の経皮的骨形成術が行われ,総数90骨に115ml(平均4.3ml)の骨セメントが注入された。注入骨の内訳は椎体77,仙骨7,寛骨臼3,大腿骨2,腸骨2で,CT透視下にて穿刺及びセメント注入は臨床的合併症を起こさずに全部位に施行可能であった。1回の経皮的骨形成術にて骨セメントが注入された骨を一括として1治療部位として治療部位別に,また,それぞれの治療部位を放射線治療併用の有無によりGroup A(骨形成術単独群),Group B(骨形成術後放射線治療施行群),Group C(放射線治療後骨形成術施行群)に分け,治療法別に除痛効果判定を行った。疼痛の程度は11段階表示のVisual analogue scale(VAS)を用い,VAS scoreとして各治療前後で患者自身が自己評価した。各Groupにおける平均VAS scoreは,Group Aにおいて骨形成術前7.3,骨形成術後1.3,Group Bにおいて骨形成術前7.7,骨形成術後照射前2.1,放射線治療後0.9,Group Cにおいて放射線治療前8.0,照射後骨形成術前5.9,骨形成術後1.4と改善した。各Groupとも経皮的骨形成術後VAS scoreは有意に減少し,良好な除痛を得た。また,放射線治療はGroup Bでは経皮的骨形成術後更に有意に除痛をもたらし,Group Cでは経皮的骨形成術前に疼痛をある程度改善し,その後の経皮的骨形成術施行に有利となった。結果として,経皮的骨形成術後では61%,全治療後では77%の部位が疼痛の完全寛解を得た。経皮的骨形成術後77%の部位が24時間以内に除痛を得,治療後の疼痛の再発例が少ないのも更なる特長であった。今回の結果は,骨転移に対する経皮的骨形成術の有効性を示し,特に経皮的骨形成術と放射線治療の併用療法は骨転移に対する治療法として新しい魅力的な治療法と考えられた。平成12年4月から平成12年11月までに,骨転移に対する経皮的骨形成術は14人に行われた。患者の内訳は,男6人,女8人,年齢4980歳(平均65歳)で,原発巣は,肺癌,子宮癌各3例,乳癌2例,胃癌,膵癌,肝細胞癌,腎盂癌,前立腺癌,軟骨肉腫各1例であった。

経皮的骨形成術は,同時性,異時性に19部位(頸椎3部位,胸椎8部位,腰椎8部位)に施行し,骨セメントの注入量は18ml(平均3.3ml)であった。CT透視下により穿刺は全例施行可能であり,骨セメントも数例に周囲静脈への漏れは認めたが,臨床的合併症を起こさずに注入できた。疼痛の程度はvisual analogue scale(VAS)を用い,患者自身によりVAS scoreとして10段階で評価した。経皮的骨形成術施行前VAS scoreは平均7.5で,施行後は平均1.9と有意に減少し,疼痛の改善を認めた。その効果は,14人中12人に施行後24時間以内に発現し,この治療法の速効性が示された。また,経皮的骨形成術施行後8人に放射線治療を施行し,その8人の最終疼痛VAS scoreは平均0.5まで減少した。結果として放射線治療を加えた経皮的骨形成術の臨床的な疼痛改善効果は,完全除去10人(71%),部分除去4人(19%)となった。今回の結果は,骨転移の疼痛に対する経皮的骨形成術の臨床的有用性を示し,放射線治療の併用は更なる効果を認めた。また,CT透視を使うことによって,この治療法は安全に施行できることも確認された。平成13年4月から平成13年9月までに、骨転移に対する経皮的骨形成術は5例に行われた。患者の内訳は、男3例、女2例、年齢5469歳(平均61歳)で、原発巣は,肝細胞癌2例、肺癌、膵癌、上顎洞癌各1例であった。経皮的骨形成術は、同時性、異時性に9部位(胸椎5部位、腰椎4部位)に施行し、骨セメントの注入量は47ml(平均4.7ml)であった。CT透視下により穿刺は全例施行可能であり、骨セメントの問題となるような周囲への漏出はなく、経皮的骨形成術は臨床的合併症を起こさずに施行可能であった。疼痛の程度は評価不能であった1例を除き、visual analogue scale(VAS)を用いて患者自身によりVAS scoreとして10段階で評価した。評価可能であった4例7部位の経皮的骨形成術施行前VAS scoreは平均7.7で、施行後は平均2.7と有意に減少し、疼痛の改善を認めた。また疹痛の改善は、4例7部位中3例5部位に施行後24時間以内に発現し、この治療法の速効性が示された。また、4例7部位中6部位に経皮的骨形成術施行前後に放射線治療を施行し、その6部位の最終疼痛VAS scoreは平均1.3まで減少した。結果として放射線治療を加えた経皮的骨形成術の臨床的な疼痛改善は、6部位中4部位(67%)に完全除去を認めた。今回の結果は、昨年度の結果と同様に骨転移の疼痛に対する経皮的骨形成術の臨床的有用性を示し、放射線治療の併用は更なる効果を認めた。また、CT透視を使うことによってこの治療法は安全に施行でき、その技術はほぼ確立された。1997.8から2003.1までに,骨転移に対して骨セメント注入による経皮的骨形成術を59例に行った。患者の内訳は,男26例,女33例,年令36?80才(平均63才)で,原発巣は,肺癌17例,乳癌10例およびその他の癌で,肺癌,乳癌が多かった。経皮的骨形成術はCT透視を用い,59例の患者に同時性,異時性に69回の経皮的骨形成術が行われ,総数90骨に1?15ml(平均4.3ml)の骨セメントが注入された。注入骨の内訳は椎体77,仙骨7,寛骨臼3,大腿骨2,腸骨2で,CT透視下にて穿刺及びセメント注入は臨床的合併症を起こさずに全部位に施行可能であった。1回の経皮的骨形成術にて骨セメントが注入された骨を一括として1治療部位として治療部位別に,また,それぞれの治療部位を放射線治療併用の有無によりGroup A(骨形成術単独群),Group B(骨形成術後放射線治療施行群),Group C(放射線治療後骨形成術施行群)に分け,治療法別に除痛効果判定を行った。
生育環境に依存して変動する生物代謝に伴う同位体効果の支配要因を遺伝子解析で調べる

メタン菌の分離株Methanothermobactor thermautotrophicusΔHを培養した。H2分圧については,低圧・常圧の二段階に設定した。また培養温度について至適温度である55度を含め,35・45・65度の四段階に設定した。各条件下での前培養において自家発光の蛍光顕微鏡観察により細胞数を計数することで増殖速度を把握した。平成29年9月時点において、微生物成長曲線に予期したものと異なる傾向が見られた。このため、事前に予定していた条件に加え、培養温度・震蕩の有無・培地容量とヘッドスペース量の相対関係などの要因を加え、より多段階の条件を設定し培養することで、菌数増加速度の支配要因を解析することとした。平成29年度繰越事業として平成30年4月以降も同内容の実験を続け、菌数増加速度と培養条件に見られる関係性を調べた。把握した増殖速度を踏まえ,対数増殖初期・増殖終期・定常期の三期においてRNA発現量を確認するための試料を採取した。あわせてメタン生成速度をヘッドスペース中のメタン濃度分析により把握した。メタン濃度の分析にはガスクロマトグラフィーおよび水素炎イオン化検出器(FID)を用いた。各採取試料について菌数とメタン濃度の両者の関係から、1細胞あたりのメタン生成速度を見積もった。また採取したヘッドスペース試料について、高純度ヘリウムを密封したガラスバイアル瓶に導入することで同位体組成分析に適当な濃度に調整した。濃度調整した気体資料を用い、同位体組成分析に取り組み始めた。平成30年2月から各成長段階における菌数とRNA発現量の確認を進めている予定であった。しかし微生物成長曲線に当初計画で予期したのとは異なる傾向を示した。このため、予期せぬ傾向の原因を確認する必要が生じた。当初計画していた遺伝子解析に対して十分なRNA量が確保出来る培養条件を確立するための基礎実験の開始が当初予定より遅れている。各成長段階における菌数とRNA発現量の関係を引き続き確認し、十分なRNA量が確保出来る条件を確定させた上で、遺伝子解析に供するための培養実験を実施する。