hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱画像検査の手法と診断に関する標準化のためのデータベース構築

わが国で熱画像検査法と呼ばれている遠赤外線のリモートセンシング画像を利用した検査法は,全く侵襲のない生理機能の検査法として,臨床医学に貢献している.簡単に検査ができる利点がある反面,この検査法による画像は,多重に重なった生体の温度調整機能によって複雑な表現形を示し,定量的・確定的な病態生理診断を行うには,定まった検査のための準備状態と,かなりの生理学的知識と画像工学的知識が必要となる.現在,専門のサーモロジストの教育は勿論,一般の医師や検査技師にこのような知識を与えるために,日本サーモロジー学会では診断基準委員会を設け,熱画像撮影法と診断のためのガイドラインを1992年以来検討してきた.1995年日本で開催された国際サーモロジー学会では,この領域で世界のセンターともいうべき日本の学会が音頭をとり,知識ベースとしてコンピュータネットワークにのせる提案が認められた.この作業は,既に最も基本的な部分は,http://biomed.poli-sci.saitama-u.ac.jp/bmthとしてwwwのホームページが作られ,organizations,guidelines,galleryの3部分が1996年7月より一部試験運用が始まった.このデータベースにより,一般の熱画像検査実施者は具体的なガイドラインと最新の情報に容易に到達できるようになり,一方,専門家には,新しい撮影手法や診断手法を報告・討論する場を提供することがもくろまれた.具体的には、わが国のサーモロジー学会内の研究組織により、国際サーモロジー学会からの要請に基づいたデータベース構造のプロトタイプモデルが作られた.現在出来上がったデータベースは,用語,機器の工業基準,わが国の学会関連文献情報,専門家の所在情報,関連会議情報とその内容情報,計測機器技術情報などの,通常のデータベース的情報,臨床例の画像データベースで,しかも,国際ネットワーク下で画像を含め双方向にアクセス可能なシステムが構築された.現在,データベースはhttp://biomed.grips.ac.jp/bmth/に移植中である.わが国で熱画像検査法と呼ばれている遠赤外線のリモートセンシング画像を利用した検査法は,全く侵襲のない生理機能の検査法として,臨床医学に貢献している.簡単に検査ができる利点がある反面,この検査法による画像は,多重に重なった生体の温度調整機能によって複雑な表現形を示し,定量的・確定的な病態生理診断を行うには,定まった検査のための準備状態と,かなりの生理学的知識と画像工学的知識が必要となる.現在,専門のサーモロジストの教育は勿論,一般の医師や検査技師にこのような知識を与えるために,日本サーモロジー学会では診断基準委員会を設け,熱画像撮影法と診断のためのガイドラインを1992年以来検討してきた.1995年日本で開催された国際サーモロジー学会では,この領域で世界のセンターともいうべき日本の学会が音頭をとり,知識ベースとしてコンピュータネットワークにのせる提案が認められた.この作業は,既に最も基本的な部分は,http://biomed.poli-sci.saitama-u.ac.jp/bmthとしてwwwのホームページが作られ,organizations,guidelines,galleryの3部分が1996年7月より一部試験運用が始まった.このデータベースにより,一般の熱画像検査実施者は具体的なガイドラインと最新の情報に容易に到達できるようになり,一方,専門家には,新しい撮影手法や診断手法を報告・討論する場を提供することがもくろまれた.具体的には、わが国のサーモロジー学会内の研究組織により、国際サーモロジー学会からの要請に基づいたデータベース構造のプロトタイプモデルが作られた.現在出来上がったデータベースは,用語,機器の工業基準,わが国の学会関連文献情報,専門家の所在情報,関連会議情報とその内容情報,計測機器技術情報などの,通常のデータベース的情報,臨床例の画像データベースで,しかも,国際ネットワーク下で画像を含め双方向にアクセス可能なシステムが構築された.現在,データベースはhttp://biomed.grips.ac.jp/bmth/に移植中である.
BrdU標識細胞の近紫外線照射法による新しい個体内造血幹細胞動態の解析法

本研究の目的は以下2部に大別される。即ち、1)造血幹/前駆細胞の動態解析法として、新たに近紫外線照射ブロモデオキシュリジン(BrdU)標識細胞殺傷法(BUUV法)の樹立をはかること、2)その方法を用いて、各種遺伝子変異動物(ρ53欠失マウス、他)の造血幹細胞/前駆細胞の細胞動態解析を行うことである。本年度はそれぞれについて概略、下記の通り進めた。まず1)に関しては、GM-CSF添加培養性コロニー形成造血前駆細胞について検討を重ね、ほぼ安定した結果を得るに至った。尚、BrdUの標識方法において、個体投与とin vitro投与による標識を比較した結果、in vitro標識では、37゚C30分間の孵置時間内に人為的に新たに細胞回転に入る分画が存在し、その結果不当に細胞回転内分画が大きくなることが明らかとなった。即ち、これまでトリチウムチミジン自殺試験法によって得られてきた造血幹・前駆細胞の細胞回転分画の計測結果も同様のartifactを含むことを意味する。今後、こうした視点から従来の結果の再検討を進めたい。次に、2)に関しては、p53遺伝子欠失マウスの造血前駆細胞動態について、2-1)定常状態と、2-2)白血病誘発性化学発がん物質としてベンゼンの暴露状態下での解析を行った。2-1)定常状態;培養性造血前駆細胞では、ワイルドに比べて単位時間あたりの細胞回転分画が大きくBrdUを取り込む細胞分画の増加は緩徐だが、プラトーレベルには差異を認めなかった。2-2)ベンゼン墨露:5日/週×2週のベンゼン吸入暴露の最中にBrdU標識した結果、ワイルドの造血前駆細胞動態がほぼ完全に抑制されていることが明らかとなった。この抑制はp53欠失マウスを用いた場合には観察されなかったことから、ワイルドでの細胞動態抑制にはp53分子が関与していることが示唆される。今後ここに関与する分子の解析を進める予定である。結果の一部は米国血液学会(マイアミ・米国、12月48日、1998年)、日本毒科学会(名古屋6月1719日、1998年)などで発表した。即ち、1)造血幹/前駆細胞の動態解析法として、新たに近紫外線照射ブロモデオキシユリジン(BrdU)標識細胞殺傷法(BUUV法)の樹立をはかること、2)その方法を用いて、各種遺伝子変異動物(p53欠失マウス、c-myc導入マウス、他)の造血幹細胞/前駆細胞の細胞動態解析を行うことである。このうち本年度は1)のBUUV法の樹立に重点をおいて研究を進め、一定の成果を得た。その概略は下記の通りである。予備実験にて示唆的に得られたモデルの検証に努め、細胞動態に関与すると考えられるような生理病理的負荷のうち、加齢、カロリー制限等を与えた場合についての造血幹細胞動態解析を行った。(1)加齢について:分化型CFU-S-8では老若に差異は少ないが、より未分化型のCFU-S-13では世代倍加時間が若年個体のそれの約5倍に延長していることが明らかとなった。この結果は生理的老化個体にあっては、平常状態での造血幹細胞にあっては充分平衡状態が維持され若年個体との差が見られないが、一旦、緩急あったとき、バックアップとなる未分化な幹細胞のプールが老化個体で貧弱であるものと解釈している。本研究の骨子は研究発表の項にあるとおり、Mechanisms of Ageing and Developmentに受理された。(2)カロリー制限:本申請者らは、4種類の熱量の異なる餌の投与によって、マウスの体重を2527gに維持すると、放射線誘発白血病の発症頻度が下がることを見いだした(PNAS,1997)。この原因の一つとして造血幹細胞の細胞回転分画が減少することが予想され、予備的実験結果から予想通りの結果を得ており、今後さらに詳細な検討を行う予定である。尚、備品として、脾臓のコロニー数計測の効率向上のため冷光照明装置付きの実体顕微鏡をあてた。また、次年度に使用予定の遺伝子改変動物は自繁しており、遺伝型決定などの作業補助を得た。結果の一部は造血毒性に関する国際シンポジウム(ルガノ・スイス)において口演発表した他、日本毒科学会(東京)、日本癌学会総会(京都)などで発表し、旅費の一部を充当した。

即ち、これまでトリチウムチミジン自殺試験法によって得られてきた造血幹・前駆細胞の細胞回転分画の計測結果も同様のartifactを含むことを意味する。今後、こうした視点から従来の結果の再検討を進めたい。次に、2)に関しては、p53遺伝子欠失マウスの造血前駆細胞動態について、2-1)定常状態と、2-2)白血病誘発性化学発がん物質としてベンゼンの暴露状態下での解析を行った。2-1)定常状態;培養性造血前駆細胞では、ワイルドに比べて単位時間あたりの細胞回転分画が大きくBrdUを取り込む細胞分画の増加は緩徐だが、プラトーレベルには差異を認めなかった。2-2)ベンゼン墨露:5日/週×2週のベンゼン吸入暴露の最中にBrdU標識した結果、ワイルドの造血前駆細胞動態がほぼ完全に抑制されていることが明らかとなった。この抑制はp53欠失マウスを用いた場合には観察されなかったことから、ワイルドでの細胞動態抑制にはp53分子が関与していることが示唆される。今後ここに関与する分子の解析を進める予定である。結果の一部は米国血液学会(マイアミ・米国、12月48日、1998年)、日本毒科学会(名古屋6月1719日、1998年)などで発表した。
ストレス蛋白質によるがん遺伝子産物機能発現の保証機構

1)SV40ラージT抗原とHSP90の相互作用:SV40でトランスフォームしたCOS細胞とその親株であるCV1細胞の粗抽出液より、SV40ラージT抗原(LT)とHSP90をそれぞれの特異抗体を用いて免疫沈殿した。免疫複合体に含まれる蛋白質をSDS-PAGEで分離し、ウェスタンブロッドで解析した。その結果、COS細胞でHSP90を免疫沈殿するとLTが、またLTを免疫沈殿するとHSP90が共沈殿することが明らかになった。この共沈殿はLTを発現している他の細胞株(例えばW126-VA4)の抽出液でも認められたが、CV1細胞の抽出液では認められなかった。次に、HSP90とLTをそれぞれ精製し、in vitroで複合体の再構成を試みた(われわれはHSP90とカゼインキナーゼIIの複合体の再構成に成功している)。精製したLTモノマーは温度、ATP依存的に2量体、3量体を経て6量体を形成した。この系にHSP90を添加すると、LTの6量体形成を促進することを見いだした。HSP90の2量体形成に必要なドメインHSP90の大部分は2量体を形成している。精製したマウスHSP90をmカルパインで部分分解したところ、モノマーに分離した。カルパイン処理産物のそれぞれのバンドのN末端からのアミノ酸配列を決定したところ、どれも元の完全長のHSP90分子と同じ配列であった。この結果は、mカルパインはHSP90のC末端側を切断したことを示唆している。次ぎに、ヒトHSP90alphacDNAをin vitroで転写、翻訳すると2量体になることをnative PAGEで確認した。そこで、C末端より49個のアミノ酸が欠落するように改変したHSP90alphaを同様にin vitroで発現したところ、2量体を形成しなかった。一方、N末端より118個のアミノ酸を欠落したHSP90alphaは完全長のHSP90alphaと同様に2量体を形成した。これらの結果は、HSP90alphaの2量体形成にはそのC末端の部位が必要であることを示唆している。
昆虫細胞を用いたゴルジ装置局在性タンパク質の研究

我々は新しいゴルジ装置のマーカータンパク質を発見するために、昆虫細胞からゴルジ装置を分離し、これを抗原としてゴルジ装置を特異的に認識するモノクローナル抗体の作成を試みた。まず実験材料として、sf9、sf21、High5、Schneider line2(S2)、Kcの5種の細胞について、培養条件とゴルジ装置の形態を検討した。その結果、比較的簡単に浮遊培養で大量培養ができること、ゴルジ装置の発達が良いこと、また遺伝学の材料として良く使われるキイロショウジョウバエ由来であることから、S2細胞を材料に選んだ。Cluet and Brown(1992)の方法に準じて蔗糖密度勾配法による細胞分画を行い、各分画のタンパク質と核酸の含有量と、arylmannosidase活性の測定と電子顕微鏡観察を行った。ゴルジ装置は蔗糖濃度0.9Mから1.1Mの間に比較的高い精製度で分画されることが分かった。この分画を炭酸ナトリウム処理したものをマウスに腹腔内注射して免疫し(0.3-0.5mgタンパク質x4回)、バイブリド-マを作成した。約2000の培養上清をS2細胞の免疫蛍光でスクリーニングした結果、約60%の上清が何らかの染色を示した。しかし、これらのほとんどはライソゾームかエンドゾームを染色しており、明かにゴルジ装置だけを認識しているものは見つからなかった。ゴルジ装置局在性タンパク質に比べてライソゾーム膜タンパク質が高い抗原性を持っていることが哺乳類で知られている。恐らく昆虫細胞においても同様で、今回の結果は、ゴルジ分画に混入するライソゾーム膜が非常に高い抗原性を示し、ゴルジ装置に対する特異抗体の検出を困難にしたと考えられる。この問題は、ゴルジ分画の膜タンパク質から、レクチンカラムを用いてシアロ糖タンパク質を除いたものを抗原として用いることで解決されるであろう。
ほ乳マウスの小腸における実験的異常プリオン(PrPsc)の吸収伝達機序

プリオン病の伝達経路の解明を目的として,実験的に異常プリオンの経口投与による伝達試験を行なった.異常プリオンの具体的な侵入門戸は確定されていない。新生子期の吸収機序を明らかにするために以下の実験を計画した.1.新生子(1日齢)にヒツジスクレイピーの脳乳剤を経口投与し,1時間後のヒツジ脳組織の消化管内局在と異常プリオンの局在を検索した.異常プリオンの検索は抗プリオン抗体を用いて免疫組織化学的に行なった.ヒツジスクレイピーの脳乳剤と正常ヒツジの脳乳剤を別々の新生ほ乳マウスに与え,1時間後に検索した結果,ヒツジスクレイピーの脳乳剤を与えた群では,脳組織は胃・小腸上位の管内に達しており,抗プリオン抗体に対する陽性所見はヒツジの脳組織内と小腸吸収上皮内に認められた.ヒツジ脳組織の一部が,マウスの小腸吸収上皮から取り込まれる可能性が示唆された.2.マウス消化管におけるPrPsc発現の局在を免疫組織化学的検索法を用いて吸収上皮からリンパ系組織への伝達の有無とその動きを明らかにする目的でPrPscを給仕し,3ヶ月間の観察を行なった.全期間を通じてのマウス新生児の十二指腸から結腸までの消化管上皮細胞,粘膜固有層並びに粘膜下組織および筋層には抗プリオン抗体に対する陽性所見は認められなかった.以上の結果は,腸上皮細胞から神経組織に伝達する機構が存在しないか,異常プリオンの伝達が経口摂取後3カ月以上の期間を要する可能性を示唆していると考えられた.3.異常プリオンPrPscおよび正常プリオンと結合するラミニン受容体(LR)の発現・分布について,新生マウス,成マウス,若齢牛ならびに成牛の回腸粘膜組織を用いてその局在を明らかにした.総括;新生マウスにおいて,異常プリオンPrPscがM細胞のみではなく,吸収上皮からも直接吸収される可能性が示唆された.また,異常プリオンPrPscの受容体であるラミニン受容体が成獣よりも若い動物で高率にかつ,広い範囲に発現分布していることは,若齢期の動物が経口的に異常プリオンPrPscを摂取した場合,消化管粘膜からの伝達機構が,これまで推測されていた面膜リンパ組織経由以外の経路として,重要な役割を担っていることが新たに示唆された.プリオン病の伝達経路の解明を目的として,実験的に異常プリオンの経口投与による伝達試験を行なった.異常プリオンの具体的な侵入門戸は確定されていない。新生子期の吸収機序を明らかにするために以下の実験を計画した.1.新生子(1日齢)にヒツジスクレイピーの脳乳剤を経口投与し,1時間後のヒツジ脳組織の消化管内局在と異常プリオンの局在を検索した.異常プリオンの検索は抗プリオン抗体を用いて免疫組織化学的に行なった.ヒツジスクレイピーの脳乳剤と正常ヒツジの脳乳剤を別々の新生ほ乳マウスに与え,1時間後に検索した結果,ヒツジスクレイピーの脳乳剤を与えた群では,脳組織は胃・小腸上位の管内に達しており,抗プリオン抗体に対する陽性所見はヒツジの脳組織内と小腸吸収上皮内に認められた.ヒツジ脳組織の一部が,マウスの小腸吸収上皮から取り込まれる可能性が示唆された.2.マウス消化管におけるPrPsc発現の局在を免疫組織化学的検索法を用いて吸収上皮からリンパ系組織への伝達の有無とその動きを明らかにする目的でPrPscを給仕し,3ヶ月間の観察を行なった.全期間を通じてのマウス新生児の十二指腸から結腸までの消化管上皮細胞,粘膜固有層並びに粘膜下組織および筋層には抗プリオン抗体に対する陽性所見は認められなかった.以上の結果は,腸上皮細胞から神経組織に伝達する機構が存在しないか,異常プリオンの伝達が経口摂取後3カ月以上の期間を要する可能性を示唆していると考えられた.3.異常プリオンPrPscおよび正常プリオンと結合するラミニン受容体(LR)の発現・分布について,新生マウス,成マウス,若齢牛ならびに成牛の回腸粘膜組織を用いてその局在を明らかにした.総括;新生マウスにおいて,異常プリオンPrPscがM細胞のみではなく,吸収上皮からも直接吸収される可能性が示唆された.また,異常プリオンPrPscの受容体であるラミニン受容体が成獣よりも若い動物で高率にかつ,広い範囲に発現分布していることは,若齢期の動物が経口的に異常プリオンPrPscを摂取した場合,消化管粘膜からの伝達機構が,これまで推測されていた面膜リンパ組織経由以外の経路として,重要な役割を担っていることが新たに示唆された.BSEやヒツジスクレイピー等のプリオン病の伝達経路の解明を目的として,実験的に異常プリオンの経口投与による伝達試験を行なった.BSEおよびヒツジスクレイピー等も異常プリオンの経口摂取による伝達が疑われているが,具体的な異常プリオンの侵入門戸は確定されていない.特に新生子期の消化管内における異常プリオンの吸収機序は明確にされていない.新生子期の異常プリオンの吸収機序を明らかにするために以下の実験を計画した.新生子(1日齢)にヒツジスクレイピーの脳乳剤を経口摂取し,1時間後のヒツジ脳組織の消化管内局在と異常プリオンの局在を検索した.

異常プリオンの検索は抗プリオン抗体を用いて免疫組織化学的に行なった.ヒツジスクレイピーの脳乳剤と正常ヒツジの脳乳剤を別々の新生ほ乳マウスに与え,1時間後に検索した結果,ヒツジスクレイピーの脳乳剤を与えた群では,脳組織は胃・小腸上位の管内に達しており,抗プリオン抗体に対する陽性所見はヒツジの脳組織内と小腸吸収上皮内に認められた.また,抗ニューロフィラメントおよびGFAP抗体にも吸収上皮は陽性所見を示しており,ヒツジ脳組織の一部が,マウスの小腸吸収上皮から取り込まれる可能性が示唆された.一方,正常ヒツジの脳組織摂取マウスでは抗プリオン抗体の陽性所見は得られず,抗ニューロフィラメントおよびGFAP抗体のみが吸収上皮に陽性所見を示していた.これらの所見は新生子期における異常プリオンの腸内取り込みが,これまで示唆されてきたM細胞のみ成らず,吸収上皮からも行なわれている可能性があることを示唆している.前年度の研究で,新生子(1日齢)にヒツジスクレイピーの脳乳剤を経口摂取し,1時間後のヒツジ脳組織の消化管内局在と異常プリオンの局在を検索し,1時間後には,ヒツジスクレイピーの脳乳剤を与えた群では脳組織は胃・小腸上位の管内に達しており,抗プリオン抗体に対する陽性所見はヒツジの脳組織内と小腸吸収上皮内に認められた.この結果を受けて,消化管におけるPrPsc発現の局在を免疫組織化学的検索法を用いて吸収上皮からリンパ系組織への伝達の有無とその動きを明らかにする目的でPrPscを給仕し,7日,30日、60日,90日目に殺処分し3ヶ月間の観察を行なった.7日のマウス新生児の十二指腸から結腸までの消化管上皮細胞には抗プリオン抗体に対する陽性所見は認められなかった.また,免膜固有層並びに粘膜下組織および筋層に置いても免疫組織化学的検索では陽性所見は得られなかった.とくに粘膜リンパ装置並びに固有層・筋層における神経節細胞については入念に検索を行なったが,コントロールと比較しても優位な差は認められなかった.以上の結果は,腸上皮細胞から神経組織に伝達する機構が存在しないか,異常プリオンの伝達が経口摂取後3ヵ月以上の期間を要する可能性を示唆していると考えられた.
近赤外分光顕微鏡の作成と不透明鉱物の分光学的研究への応用

本研究では,可視光において不透明な鉱物の内部組織を観察するうえで,近赤外領域での観察が有用であることを確認し,以下の3つの柱で研究を推進した。1.近赤外顕微鏡とFTIRとの接続実験:市販の近赤外カメラ付顕微鏡とFTIRとの接続を試みた。近赤外顕微鏡鏡筒部から光を導出し,凹面ミラーで平行光にし,FTIR発光測定用ポートに導入した。この方法により,近赤外カメラでとらえた画像から絞りを用いてある領域からの光を抽出し,スペクトル測定を行うことが可能となった。2.モリブデナイトの変質と近赤外スペクトル及びRe-Os年代との関係:CaCl_2,AlCl_3,NaCl,NaHCO_3水溶液,及び純水中で180度,20日間の条件でモリブデナイトの変質実験を行った。後3者では近赤外光に対する透過度に変化は見られなかったが,前2者では透過度が増加する部分が観察され,また,赤外領域の3250cm^<-1>付近に現れている吸収端が近赤外と可視光の境界へ移動したことが観察された。これは変質によってモリブデナイトのバンドギャップが大きくなったことを示している。また,モリブデナイトの近赤外光に対する透過度の増加は必ずしもRe-Os系の乱れと対応していないことが判明した。3.近赤外光を用いた鉱物中の分子水の構造解明:近赤外吸収スペクトルが,OHイオンが共存する天然試料において,水分子のみからの情報を抽出できることを示した。ここでは天然ダイヤモンドの近赤外吸収スペクトルを感度よく測定し,ダイヤモンド中に水の高圧相である氷が存在することを見出した。平成7年度は、主に実験設備の整備につとめた。主要測定装置として、パーキンエルマ-社製Spectrum 2000FTIR分光光度計を購入し、近赤外用検知器としてInSbディテクターを装着した。近赤外領域の顕微分光は、FTIRの発光測定用光採り入れ口から既存の近赤外顕微鏡からの透過光を導入し、発光スペクトルの測定によって行うことに方針を決めた。現在は、不透明鉱物の赤外線カメラによる画像撮影と顕微分光を同時に行える測定システムの準備を進めている。具体的には、顕微鏡の鏡筒からの試料透過光を凹面鏡で平行光にし、FTIRに導入するための光学系を設計している。現段階では顕微分光は実現していないが、マクロ領域の近赤外域透過スペクトルの測定については成果が出ており、実験室レベルでの水熱実験により近赤外透過像が変化するモリブデナイトについて透過スペクトルを測定し、今年度末に開かれる国際会議にてその結果を発表する予定である(Goldschmidt Conference, Hanburg)。本研究では、可視光において不透明な鉱物の内部組織を観察するうえで、近赤外領域での観察が有用であることを確認し、主に以下の3つの柱で研究を推進した。1.モリブデナイトの近赤外スペクトルとRe-Os年代との関係:モリブデナイトは硫化物鉱物の中でも、生成年代の決定が可能な数少ない鉱物である。年代決定の手段としてはRe-Os法を用いるが、Re-Os年代は変質によって乱される。一方、モリブデナイトは変質によって半導体としてバンドギャップが変化し、近赤外光の透過度が変化する。変質によるRe-Os系の乱れとその近赤外光との関係、及び変質によってモリブデナイトの構造がどう変化するかが、近赤外分光顕微鏡を用いることによって初めて明らかになった。また、可視光では観察不可能であったモリブデナイト中の流体包有物が近赤外光によって初めて観察された。

2.近赤外光を用いた鉱物中の分子水のキャラクタリゼーション:近赤外領域の吸収スペクトルが、天然鉱物試料にしばしば見られるヒドロキシルイオンが共存する系において、水分子のみから情報を抽出し、その水素結合状態を知る上で有用であることを示した。ここでは天然ダイヤモンドの近赤外吸収スペクトルを感度よく測定し、ダイヤモンド中に水の高圧相である氷が存在することを見出した。また、モレキュラーシ-ブへの水分子の吸着挙動も同様の方法で考察した。3.近赤外顕微鏡とフーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)との接続実験:市販の近赤外カメラ付顕微鏡とFTIRとの接続を試みた。近赤外顕微鏡鏡筒部から光を導出し、凹面ミラーで平行光にし、FTIRの発光測定用ポートに導入した。この方法により、近赤外カメラでとらえられた画像から絞りを用いてある領域からの光を抽出し、スペクトル測定を行うことが可能である。現状では感度が低く顕微鏡の光路変更操作が複雑であるという欠点を持つが、将来的には光源の変更や簡便な光路変更の方法を検討する。
水熱反応を利用した二酸化炭素の有機物への還元固定化

水熱反応を利用し大気中の二酸化炭素を固定化しながら、廃棄物の処理・資源化をも積極的に行う技術の開発を目的とし、プラスチックなどの還元性廃棄物の水熱反応により水素を積極的に生成させる、あるいはプラスチックそのものを還元剤として、二酸化炭素を直接有機物に還元するための基礎研究を行うもので、本年度は、昨年度に引き続き対象とするプラスチックにポリオレフィン系樹脂を取り上げ、水熱反応における分解機構の中間生成物である2級アルコールについてモデル物質として2-プロパノールを用いた場合の二酸化炭素固定化機構を解明するための検討ならびに反応を促進するため、ポリエチレンやポリプロピレンおよびポリスチレンを用いて共処理について検討を行った。◎反応機構および水素供与機構に関する検討ポリマーを共処理した場合、ポリエチレンに比べ分解しやすいポリマーであるポリスチレンやポリプロピレンと共にポリエチレンを処理した場合、反応はポリエチレン単体の場合に比べ低分子化反応などは促進されていた。反応後の液相生成物の組成を、GC、GC/MS、HPLC、NMRにより分析した。特にGC/MSを用いた生成物の定性を詳しく行い、ポリマーの分解の特徴が用いた各ポリマーの主鎖の構造を反映したもので、共処理の効果が、より分解しやすいポリマーが分解して生成する反応性の高いラジカルの影響によると考えられることを見出した。本年度の各研究実施項目ごとに得られた結果の概要は以下のようである。1水熱反応条件の影響に関する研究◎ポリエチレン、並びに、合成ポリマーの水熱処理において水から水素を供給するメカニズムで重要な役割を果たす中間生成物である2-プロパノールを取り上げ、反応温度400°Cで、二酸化炭素を充填した場合と充填しない場合について、反応時間、水充填率および試料と水の比などの反応条件を変化させて実験を行った。その結果では、これらの反応条件の変化により、二酸化炭素の充填の有無による有意な差はみられなかった。◎2-プロパノールを取り上げ、反応温度を450°Cに上げ、二酸化炭素を充填しない場合と充填した場合について、反応時間、水充填率および試料と水の比などの反応条件の変化による水素ガスの収率、油化率および生成油の成分への影響について検討した。その結果、水素ガスの収率については、二酸化炭素を充填しない場合と充填した場合について相違はみられなかったが、生成油ついては、二酸化炭素を充填した場合において、多量の油が生成し、充填した二酸化炭素も反応後の残存量で約10%減少した。これらの結果から、反応温度400°Cにおいては,二酸化炭素固定効果がほとんどみられないが、反応温度450°Cでは、プラスチックを還元剤として二酸化炭素とともに処理することで、二酸化炭素の固定が可能であることが分かった。2水素ガスの生成機構と生成水素ガスの反応性に関する研究2-プロパノールを用いた場合の二酸化炭素固定化反応機構を検討するため、2-プロパノールが共存する場合としない場合について実験を行った。その結果、2-プロパノールが共存しない場合には生成油が得られず、二酸化炭素の固定ができなかった。このことは、2-プロパノールがケトンに転換する際に放出する水素が二酸化炭素の固定化に関与していることを示唆していると考えられるが、水素の生成と二酸化炭素の固定化機構をさらに解明するためには、同位体をトレーサーとした実験が必要と考えている。
計算論と実験検証の統合による皮質・基低屋ループにおける実時間機構

沖縄大学院大学・銅谷賢治氏、京都府立医科大学・上田康雅助手、木村實教授と共同で、選択肢ごとのメリットを表現する神経細胞が大脳基底核・線条体にあることを発見した。行動を選択するとき、過去に経験した行動と結果により各行動のメリット(行動価値)を学習し、それを比較しながら選択を行っている。このような報酬の経験による行動価値の学習と意思決定の脳内プロセスを調べるために、自由に行動を選択する課題を学習中のサルの線条体から細胞外電気記録を行った。サルがスティックを左または右に倒す行動の選択肢からいずれかを自由に選ぶと1割、5割、または9割の確率で報酬が得られる。何十回かの試行錯誤の後、左倒しが右倒しよりも報酬確率が高ければ、サルは次第に左倒しを選ぶようになった。スティックを倒す前の1秒間の線条体の神経細胞の活動を調べると、ある細胞は左倒しに対する報酬の確率を1割から9割に増やすにつれて応答が強くなった。一方、左倒しに対する報酬の確率を5割に固定したまま、右倒しに対する報酬を変化させると、行動は左倒しから右倒しに変化するにもかかわらず、神経細胞の活動の強さは変化しなかった。つまり、この神経細胞の行動前の活動は左倒しに対する行動価値を表現している。報酬や失敗の経験から、行動価値を学習し、それを元に行動を確率的に選択するプロセスは「強化学習」と呼ばれる理論によって定式化できる。この理論での学習式の解をサルの行動と報酬の経験から求めることで、サルの次の行動を予測することができた。さらに、線条体の神経活動は、強化学習の学習式で求められるそれぞれの「行動価値」に対応する変数と相関していることが明らかになった。以上の結果は、報酬や失敗を通して複数の選択肢から価値の高い行動を選択するプロセスに、大脳基底核の線条体の神経細胞が深く関わっていることを示唆している。
腎動脈硬化の発症・進展の解析-血流微細構造と血管内皮細胞形態・機能の相関

本研究は動脈硬化の好発部位としての腎動脈の分岐部に対して微細な流れ構造と血管内皮細胞の形態や機能に与える影響を解析して腎動脈硬化の局在化機構、および進展機序を解明することを目的とした。以前我々は腎動脈硬化の生じやすい入り口の頭側の局所血行動態が相対的低ずり速度、流れの剥離、時間的振動性であることを明らかにした。このような特徴を示す分岐部の血管内皮細胞の形態を圧潅流固定後硝酸銀染色したイヌ腎動脈でみると以下の特徴を呈していた。流れが生理的拍動で血流プロフィルも放物線を示した1)腎動脈末梢部での内皮細胞の配列は比較的一定で、形態は短軸長6.7±1.1mum、長軸長43.4±7.0mum、伸延率(短軸長/長軸長)0.16と紡垂形を呈した。それとは対照的に、流れがよどむ2)腎動脈中枢部での内皮細胞の配列は一定の傾向を示さず、形態は短軸長12.7±3.2mum、長軸長20.0±4.9mum、伸延率0.63と円形ないし楕円形であった。また同部位を共焦点レーザー顕微鏡をもちいて、Fアクチン、と細胞核内DNAをそれぞれ蛍光染色剤であるロ-ダミンファロイデンとビスベンザミドにより選択的に染色し以下の傾向を認めた。1)の部位では細胞核は楕円形を呈し細胞骨格と共に流れ方向に沿って配列し、一方2)の部位では細胞核は円形に近く細胞骨格の発達が乏しい所見が観察された。腎動脈入り口の局所血流パターンは内皮細胞の配列・形態変化を介して腎動脈硬化の発症進展の局在化機構にとって重要であることが示唆された。
ヒトレニン/プロレニン受容体過剰発現ラットの確立とその病態生理

合成ヒトプロレニン受容体(プラスミドDNA)をラットにトランスジーンし飼育し(1)野生型(2)ヒトプロレニン受容体のトランスジェニックラット、の2群に分け、各週齢ごとに重要臓器を取り出し、免疫組織化学染色にて比較検討を行ってきた。また、(1)(2)における各種重要臓器のアンギオテンシノーゲン,レニン,ACE, ATIR, AT2R遺伝子をそれぞれRT-PCRにて定量し、(1)(2)でその量に有意な差がないことを確認した。さらに(1)(2)におけるヒトプロレニン受容体の定性PCRを施行し、(2)のみにヒトプロレニン受容体が確かに発現していることを確かめた。その結果、半年後には(2)において高血圧を来たすことなく重要臓器に臓器障害を来たした。また血清・腎臓内のレニン・アンジオテンシン系は二群問で有意な差は認められなかったが、腎臓ではPERK、さらにはPP38,pJNKの活性が(2)で有意に充進しており、当初予想したとおり、従来のレニン・アンジオテンシン系とは独立したプロレニン受容体独自の系が働いて、トランスジェニックラットにおいて重要臓器の障害を有意に来たしたと考えられ、これに漁PKが関わっていることを示した。さらに、この2群に対して、糖尿病に罹患させたものとそうでないものとを各週齢ごとに重要臓器を取り出し、比較検討したところ、(2)で明らかな腎臓臓器障害を12Wにて確認し、さらに、これらにACE inhibitorを加えると、(2)では8週齢にて半分が死亡し、驚いたことにACEinhibitor投与が腎臓の臓器障害を増悪させたが、これらにプロレニン受容体プロッカーを加えると明らかに臓器障害を軽快させた。今後は、(2)をメタボリックシンドロームにさせて、(1)との比較検討を行っていく予定である。ヒトプロレニン受容体遺伝子(gene bank No. AF291814)を基にプラスミドDNAを作製し、Wisterラット胚細胞にtransgeneし、出生・継代させヒトプロレニン受容体遺伝子発現(Tg)ラット系を確立した。Tgラットにおけるヒトプロレニン受容体の脳・心・肺・血管・肝・腎・膵・副腎・精巣・卵巣における発現を、遺伝子レベルでは半定量的RT-PCR法を用い、蛋白レベルでは特異的抗ヒトプロレニン受容体抗体による免疫組織染色法およびウエスタンブロティング法を用いて行なっている。また、現在確立したTgラットおよび野生型ラットにおいて、(1)血圧テレメトリー送信機を埋め込み、週齢ごとの無麻酔無拘束下の血圧を測定中である。(2)週齢ごとに、体重、尿蛋白定量を行い、血漿レニン活性、アンジオテンシンI濃度、アンジオテンシンII濃度を測定するとともに、脳・心・肺・血管・肝・腎・膵・副腎・精巣・卵巣を取り出し、臓器内アンジオテンシンI濃度、アンジオテンシンII濃度をRIAで、アンジオテンシノーゲン、レニン、ACE、ATIR、AT2R各mRNAをreal-time PCR法で定量中である。(3)さらに、各臓器をPAS,PAM,HE,アザン染色によりその障害程度を評価し、さらに、抗ラットtype IV collagen抗体を用いた免疫組織化学染色で硬化性病変の程度を観察している。岐阜大学の鈴木教授より提供された合成ヒトプロレニン受容体(プラスミドDNA)をラットにトランスジーンし飼育し(1)野生型(2)ヒトプロレニン受容体のトランスジェニックラット、の2群に分け、各週齢ごとに重要臓器を取り出し、免疫組織化学染色にて比較検討を行ってきた。また、(1)(2)における各種重要臓器のアンギオテンシノーゲン,レニン,ACE,AT1R,AT2R遺伝子をそれぞれRT-PCRにて定量し、(1)(2)でその量に有意な差がないことを確認した。また血清・腎臓内のレニン・アンジオテンシン系は二群間で有意な差は認められなかったが、腎臓ではPERKの活性が(2)で有意に亢進しており、当初予想したとおり、従来のレニン・アンジオテンシン系とは独立したプロレニン受容体独自の系が働いて、トランスジェニックラットにおいて重要臓器の障害を有意に来たしたと考えられ、これにPERKが関わっていることを示した。今後は、この2群に対して、糖尿病に罹患させたものとそうでないものとを各週齢ごとに重要臓器を取り出し、比較検討し、さらに、これらにARBやACE inhibitorを加えることにより、臓器障害がどの程度阻止されるか増強させるかの検討を行っていく予定である。

その結果、半年後には(2)において高血圧を来たすことなく重要臓器に臓器障害を来たした。また血清・腎臓内のレニン・アンジオテンシン系は二群問で有意な差は認められなかったが、腎臓ではPERK、さらにはPP38,pJNKの活性が(2)で有意に充進しており、当初予想したとおり、従来のレニン・アンジオテンシン系とは独立したプロレニン受容体独自の系が働いて、トランスジェニックラットにおいて重要臓器の障害を有意に来たしたと考えられ、これに漁PKが関わっていることを示した。さらに、この2群に対して、糖尿病に罹患させたものとそうでないものとを各週齢ごとに重要臓器を取り出し、比較検討したところ、(2)で明らかな腎臓臓器障害を12Wにて確認し、さらに、これらにACE inhibitorを加えると、(2)では8週齢にて半分が死亡し、驚いたことにACEinhibitor投与が腎臓の臓器障害を増悪させたが、これらにプロレニン受容体プロッカーを加えると明らかに臓器障害を軽快させた。今後は、(2)をメタボリックシンドロームにさせて、(1)との比較検討を行っていく予定である。
乱流境界層外縁におけるフラクタル構造の力学的解析に関する研究

(現在までに解析が終了、あるいは報告した内容)1.比較用とする二次元滑面乱流境界層におけるデータベースの作成(1)運動量積分方程式による二次元性の確認と最も信頼性の高い壁面せん断応力の直接測定を行い、R_θ=8406120の滑面乱流境界層のにおけるデータベースを作成した。(2)データベースに含まれる統計量は、局所壁面摩擦抵抗係数、平均速度2次及び3次の高次モーメント量、自己相関、スペクトル及びVITA法による条件付平均量である。2.高次モーメント量及びVITA法による解析から、縦リブを用いた抵抗減少制御の大渦構造への影響を調べた。(1)抵抗減少にともない、三重速度相関は外層を含めた層内の広い範囲で値が減少した。このことより、壁面形状の幾何学的差異が外層の大渦構造においても認められることが示された。(2)抵抗減少にともない、バースト現象の発生周波数及びエジェクション過程における振幅が減少した。(現在進行中および今後の予定)1.R_θ>5000の範囲において、滑面及びd形粗面流の外層における乱流-非乱流の界面からなる間欠構造を解析し、間欠係数、領域平均及び点平均を求め、両者の分布を比較している。2.2点速度相関方程式に基づく解析を行い、外層における大渦構造の力学量に対する寄与の差異を明らかにしていく予定である。
機能性ポリフェノール類による脳内老化抑制機構の解明

神経変性疾患であるアルツハイマー症やパーキンソン病の発症における酸化ストレスの関与の解明のために、脳内の主要な多価不飽和脂肪酸であるドコサヘキサエン酸(DHA)やアラキドン酸(ARA)由来の脂質ヒドロペルオキシドに特異的なモノクローナル抗体の作製とLC-MS/MSによる有機化学的な解析法の確立を行った。さらに、炎症反応に特異的なバイオマーカーの検索とモノクローナル抗体の作製を行うと共に、「抗酸化ポリフェノール」による抑制機構の解明を行った。脳内老化制御機構の解明を目的に、神経細胞を用いた細胞レベルだけではなく、種々の脳内老化疾患モデル動物や細胞系を用いて脳内老化制御機構の解析を行うと共に、「抗体チップ」の応用も含めた免疫化学的な手法を中心に機能性評価の確立を行った。まず、最初に、パーキンソン病と酸化ストレスの関連性を明らかにするために、α-シヌクレインに対する酸化傷害バイオマーカーの検索を進め、アラキドン酸(ARA)の脂質過酸化物由来のアクロレイン修飾が重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに、クルクミンをけじめとするポリフェノール、特に、生体内代謝物であるテトラヒドロクルクミンに対して、腸管での消化・吸収や肝臓での薬物代謝系などの段階での変換機構の解明を進め、テトラヒドロクルクミンに強力な寿命延長作用があることを明らかにした。そのメカニズム解析の結果、新たにFOXO遺伝子を介した新しい作用機構を提示し、動物実験に遅れが生じたので、一部、研究費の平成20年度への繰越が認められ、動物実験の一部は平成20年度に行われた。脳内老化発現機構に重要な役割を果たす酸化ストレスは、脳内に大量に存在するドコサヘキサエン酸(DHA)やアラキドン酸(ARA)などの多価不飽和脂肪酸を対象に種々の脂質ヒドロペルオキシドを生じる。特に、ARA過酸化物修飾ドパミンは、パーキンソン病の重要なバイオマーカーになるとともに、ドパミン神経細胞に対してアポトーシスを誘導し、この作用がパーキンソン病発症の新しいメカニズムであることを明らかにした。また、脳内に最も大量に存在するDHAも、酸化ストレスの結果生じたDHAヒドロペルオキシドが神経細胞死を誘導することを明らかにできた。さらに、過剰な炎症反応により生じたハロゲン化修飾タンパク質は糖尿病の合併症である生活習慣病のバイオマーカーになりうることを見出し、また、アルツハイマー症の原因とも考えられるハロゲン化修飾Aβタンパク質の化学構造の解明を進めることができた。また、DHAヒドロペルオキシド修飾リジンを特異的に認識するモノクローナル抗体を作製に成功したので、LC/MS/MS分析と共に、免疫化学的な解析を進め、アルツハイマー症患者の脳髄液中に大量に存在することを明らかにすることができた。さらに、これらの酸化修飾物に特異的なモノクローナル抗体を搭載した「抗体チップ」の作製の基盤的研究を行った。また、本年度は、抗酸化ポリフェノール、特に、ゴマリグナンの生体内代謝物として研究を進めているセサミノールカテコールがブレインバリアー通過の可能性を示唆するデータも得られたので、今後、細胞から個体レベル、最終的には、ヒト臨床レベルでの解明を中心に研究を進める予定である。
水害被災地における真菌アレルギー患者の免疫血清学的検査の妥当性向上に関する研究

水害被災住宅汚染真菌に対する血中IgE抗体の高感度測定法として、真菌で最もアレルゲン性の強いAspergillus属関連菌種を用いて、菌体からの抗原エキス精製および化学発光酵素免疫測定法(CLEIA法)の構築に成功した。さらに、住宅高検出菌種に対して、実際の被災者血清でCLEIA法による測定を行った結果、各菌種それぞれで7.015.1%の陽性者が存在することを示した。また、住宅真菌汚染と関連性が強いヒョウヒダニ類のアレルゲンタンパク(Der_f_1およびDer_p_1)の定量系構築を目指しモノクローナル抗体の作出を行った。抗Der_1またはDer_f_1モノクローナル抗体を得た。東日本大震災発生後、仮設住宅居期間の長化が予想されている。本研究では、高濃度真菌汚染室内に居住する仮設宅民を対象集団検診室内に居住する仮設宅民を対象に集団検診を行い、続いて患者自宅のアレルゲン汚染状況を調査する。平成27年度は、仮設住宅住民の呼吸器アレルギー疾患発生実態把握を行う目的で、呼吸器集団検診を実施した。ここで得られた血清に対して、カビ特異的IgE価の測定を行うにあたり、被災地の室内環境から高濃度・高頻度で分離されたカビ菌種Aspergillus Section Restricti(A. restrictus、A. penicillioides)およびEurotium herbariorumは精製抗原の市販が無く、また、現行の蛍光ELISA法では迅速に多量の検体を低予算で測定することができないから、信頼性の高い結果が得られるカビ特異的IgE価測定法として、CLEIA法(化学発光酵素免疫測定法)の測定系の構築を行うこととした。平成27年度は、カビにおいて最もアレルギー患者数が多く、強いアレルゲンとなることがよく知られるAspergillus fumigatusを用いて、抗原エキス精製およびCLEIA法の構築を行い、既存の蛍光ELISA法による測定方法と矛盾なく、より感度が高く、迅速に測定することに成功した。さらに、検診受検者寝具に付着するダニ抗原を蛍光ELISA法によって定量するにあたり、現行の方法では測定にかかる時間と予算を多量に要することから、抗原と結合する特異的抗体を改良した蛍光ELISA法の構築を行うこととした。平成27年度は、特異的ウサギ抗体作製のためのヤケヒョウヒダニ抗原タンパクDer_f_1およびDer_p_1の組み換えタンパクの合成を行い、ウサギに免疫するのに十分量の組み換えタンパクを得た。平成27年の6月および7月に石巻市応急仮設団地で、協力協力者の医師と共同で呼吸器アレルギー集団検診を実施し、215名の仮設住宅居住者および35名の一般住宅居住者の受検があった。検査項目として、胸部X線検査、血液検査、肺機能検査、聴診、問診、身体検査を行った。血清学的検査以外の臨床診断結果は現在解析中である。CLEIA法による特異的IgE測定法の構築を行った。96-well microplateの各wellにカビ抗原を貼り付け、その後wellに患者血清を添加して抗原抗体反応を起こし、抗IgE-HRP抗体と化学発光基質を添加して、化学発光強度を測定できるプレートリーダーで計測し、患者血清中のカビ特異的IgE濃度を算出した。抗原には、Greer社が販売しているアレルゲンのraw materialを用いた。MaterialをNH4CO3でアレルゲンを抽出後、ろ過して菌体を除去し、ろ液を凍結乾燥で粉末化後、PBSで溶解して抗原エキスとした。平成27年度は、Aspergillus fumigatusを対象として、CLEIA法の構築を行った。現行の蛍光ELISA法ですでに特異的IgE値を測定済みの血清検体を用い、CLEIA法による測定を行ったところ、現行法と同程度の迅速性と、より高い感度の測定結果が得られた。また、受検者のうち同意を得られた101名に対して、寝具に付着するダニ抗原をテープ法によって採取した。ヤケヒョウヒダニアレルゲンタンパクDer_f_1およびDer_p_1を効率的に測定するための蛍光ELISA測定法構築のため、NCBIデータベースからダウンロードしたヤケヒョウヒダニ抗原タンパク遺伝子Der_f_1およびDer_p_1の人工遺伝子を作製し、大腸菌にクローニングし、組み換えタンパクの合成を行った。その結果、ウサギに免疫するのに十分量の組み換えタンパクを得た。水害被災地における浸水一戸建および応急仮設住宅の室内真菌叢で主要なカビとなっていたAspergillus restrictusおよびEurotium amstelodamiについて、一般的に企業への血中特異的IgE濃度受託検査では測定できないことから、石巻市に居住する被災一戸建、応急仮設住宅および県営復興住宅の居住者約400名の血清について、本研究において昨年度開発した化学発光酵素免疫測定法(CLEIA法)による両菌種特異的IgE濃度の測定を試みた。比較対象として、真菌アレルギー分野において、最も主要なアレルゲンとして認識されているAspergillus fumigatusに対する特異的IgE濃度も合わせて測定を行った。Aspergillus restrictus、Eurotium amstelodamiおよびAspergillus fumigatusの培養液または菌体から、アレルゲンタンパクの粗抽出液を作製し、抗原として用いた。その結果、特異的IgE陽性率は、対象者のうち7%20%を占め、Aspergillus restrictusが最も高く、Aspergillus fumigatusが最も低い結果となった。

被災地住宅ではAspergillus fumigatusの検出頻度および濃度は高くなく、検出されない家も多くあることから、特異的IgE陽性率は、実際の住宅からのカビの検出頻度および濃度と一致する傾向にあることが示された。水害被災住宅汚染真菌に対する血中IgE抗体の高感度測定法として、真菌で最もアレルゲン性の強いAspergillus属関連菌種を用いて、菌体からの抗原エキス精製および化学発光酵素免疫測定法(CLEIA法)の構築に成功した。さらに、住宅高検出菌種に対して、実際の被災者血清でCLEIA法による測定を行った結果、各菌種それぞれで7.015.1%の陽性者が存在することを示した。また、住宅真菌汚染と関連性が強いヒョウヒダニ類のアレルゲンタンパク(Der_f_1およびDer_p_1)の定量系構築を目指しモノクローナル抗体の作出を行った。抗Der_1またはDer_f_1モノクローナル抗体を得た。平成28年度は、引き続き仮設住宅住民を対象とした呼吸器アレルギー集団検診を実施しする。2年間に採取した受検者血清に対して、平成27年度に構築したCLEIA法を用いて、カビで最もアレルゲン性が高いことで知られるA. fumigatus、および被災地住環境での検出頻度が高いA. amstelodami、E. herbariorum、およびA. restrictusの特異的IgE濃度の測定を行う。なお、この際に、平成27年度に精製に成功したA. fumigatus抗原の他、Greer社のraw materialからA. amstelodami抗原エキス、および過去に研究代表者が仮設住宅から分離した保存株を用いた培養物からE. herbariorumおよびA. penicillioides抗原エキスの精製を行い、抗原エキスとして用いる。さらに、ヤケヒョウヒダニ抗原の蛍光ELISA法による測定法の構築を継続し、測定法を完成させる。その後、2年間に採取した寝具付着物サンプルに対して、寝具単位面積当たりのDer_f_1およびDer_p_1付着量の測定を行う。これらの結果および臨床診断結果をまとめ、2年間の結果と比較して経時的解析を行う。また、受検者のうち強いアレルギー反応を示した受検者の3名程度に対して、自宅の真菌相調査を行い、分離株を用いての抗原作製を行う。これら真菌抗原およびヤケヒョウヒダニ抗原を用いて、協力研究者医師のもと、患者に対して、眼反応および皮内反応等の抗原曝露試験を行う。これらの結果から、アレルゲンの特定を行う。本検診受診者集団と過去に行われた非被災集団との間で、結果の比較解析を行う。また、発症者と非発症者との間で、真菌・ダニアレルギー発生率について比較解析する。以上の結果から、住民のアレルギーの発症と相関関係のあるリスクファクターを明らかにし、発症機序を考察する。衛生微生物学寝具に付着したヤケヒョウヒダニアレルゲンタンパクDer_f_1とDer_p_1を測定する蛍光ELISA法の構築のため、これらの組み換えタンパクを合成後、ウサギおよびマウスに免疫し、ヤケヒョウヒダニポリクローナル抗体およびモノクローナル抗体を作製する実験計画である。
空気シャワー・チェレンコフ光検出のための固体検出器の開発

本研究ではダイヤモンド素材を使った多目的放射線検出器の研究開発を行った.人工ダイヤモンドはシリコンと同じ結晶構造と半導体的な性質を持ち,尚且,5.5eVの高バンドギャップエネルギー,高キャリア移動度,低比誘電率等,シリコンより優れた性質を持ち合わせている.現在,人工ダイヤモンドは超高圧合成法,CVD法,イオンビーム蒸着法などの製法により作られ,それぞれ違った性質を持っていることが分かっている.そこで我々は天然も含め種々のダイヤモンドを入手し,それぞれの放射線検出器を製作してはα線照射試験を行い,放射線に感度を持つ素材の調査を行った.現在までに天然並びに超高圧合成法によって作成された検出器から信号を検出しており,そのエネルギー分解能はこれまで天然ダイヤモンド素材から得られている最高の値である82keVをはるかに上回り,25.4keV(FWHM)の値が得られ,放射比の高い3本のエネルギーを分離して検出することに世界で初めて成功した.この分解能はアンプ系のノイズに相当しており,今後アンプ系の改良によりシリコン半導体検出器の性能を上回る可能性もあり,ダイヤモンド素材が放射線検出器として非常に有望であることを示している.今度,α線源以外の照射試験も行って,紫外線領域まで放射感度を調べるとともにダイヤモンド検出器の諸性能を細かく調べ,さらにアバランシェ効果の可能性についても調べていく予定である.本研究ではダイヤモンド素材を使った多目的放射線検出器の研究開発を行った.人工ダイヤモンドはシリコンと同じ結晶構造と半導体的な性質を持ち,尚且,5.5eVの高バンドギャップエネルギー,高キャリア移動度,低比誘電率等,シリコンより優れた性質を持ち合わせている.現在,人工ダイヤモンドは超高圧合成法,CVD法,イオンビーム蒸着法などの製法により作られ,それぞれ違った性質を持っていることが分かっている.そこで我々は天然も含め種々のダイヤモンドを入手し,それぞれの放射線検出器を製作してはα線照射試験を行い,放射線に感度を持つ素材の調査を行った.現在までに天然並びに超高圧合成法によって作成された検出器から信号を検出しており,そのエネルギー分解能はこれまで天然ダイヤモンド素材から得られている最高の値である82keVをはるかに上回り,25.4keV(FWHM)の値が得られ,放射比の高い3本のエネルギーを分離して検出することに世界で初めて成功した.この分解能はアンプ系のノイズに相当しており,今後アンプ系の改良によりシリコン半導体検出器の性能を上回る可能性もあり,ダイヤモンド素材が放射線検出器として非常に有望であることを示している.今度,α線源以外の照射試験も行って,紫外線領域まで放射感度を調べるとともにダイヤモンド検出器の諸性能を細かく調べ,さらにアバランシェ効果の可能性についても調べていく予定である.