hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冠血管由来生理活性物質による再灌流障害誘発に関する研究

心臓においては活性酸素とオ-タコイドとの間、異なるオ-タコイド種の間には複雑な相互作用があり、しかもその影響は心臓が置かれている状況により異なるものとなることは明らかとなった。O2^-は冠血管を収縮させ、恐らく反応性にNOの遊離増加を起こす。増加したNOはO_2^-と反応してONOO^-となり心筋障害の原因となると考えられる。すなわち、O_2^-が多量に存在する場合はNOは細胞障害性に作用する。一方、低酸素-再酸素化のようにO2_2の発生がそれほど多くない場合はNOは弱いながらも細胞保護作用を示す。H_2O_2は高濃度では細胞を強く傷害するが、低濃度ではPGI_2遊離の増加を介して細胞保護作用を発揮する。すなわち、H_2O_2がO_2^-と共存する場合、H_2O_2はPGI_2遊離を増加することによりO_2^-による血管収縮を抑制、NO遊離の増加を阻止し、結果として心筋細胞の非可逆的損傷を軽減すると考えられる。O_2^-のオ-タコイド遊離に対する影響はO_2^-を洗い流した後にも残る。正常の状態ではNOを投与しても、逆にNO産生を抑制してもPGI_2を含むプロスタノイドの遊離は影響を受けない。ところが、O_2^-灌流後にNOを投与すると正常の場合とは逆に血管収縮を生じる。これはNOによって血管収縮性のプロスタノイド遊離の増加を生じるためであると考えられた。インドメタシンによりプロスタノイドの遊離を抑制しておけば正常な血管拡張を生じることから、この現象は血管平滑筋のNO感受性が変化したためではなく、NOとプロスタノイドとの相互作用がO2^-によって変化したためであろうと考えられる。NOとPGI_2との相互作用の変化は低酸素灌流後にも認められた。正常な状態ではNOの産生を抑制すれば血管収縮を生じ、PGI_2の産生を抑制するとNO遊離が増加するなど、冠血管の収縮状態の調節という面ではNOの方が重要な役割を演じていると考えられた。ところが、低酸素灌流後はこの立場が逆転し、PGI_2の方が重要となるようである。NOの遊離を抑制するとPGI_2遊離が増加し、逆にPGI_2の遊離を抑制した場合はNO遊離も強く抑制される。すなわち、病的状態においてはNOの産生がPGI_2によって調節されていることを示唆している。さらにアシドーシス下では基質であるアルギニンによってNO産生が抑制されるなど病的状態におけるNO産生機序の変化についてはさらに解明しなくてはならないことが未だ多く残されている。平成8年度の研究により、冠血管由来生理活性物質が心臓の再灌流障害や様々な病態に及ぼす影響、さらに生理活性物質間の相互作用が次々と明らかになりつつある。

ラット心臓からはともに血管拡張作用を有する一酸化窒素(NO)とプロスタサイクリン(PGI_2)が遊離されている。NO産生を合成酵素阻害剤(NLA)により抑制するとPGI_2遊離も減少、一方PGI_2産生をインドメタシンにより抑制してもNO遊離は影響を受けないことから、NOがPGI_2の遊離量を調節していると考えられた。ところが低酸素灌流の後再酸素化を行った時点では両者の関係が逆転し、PGI_2がNOの遊離量を調節するようになる。この両者はともに心筋収縮機能の回復に促進的に働くが、再酸素化時のような病的状態においてはPGI_2の方がより重要であることが明らかとなった。一方、再酸素化に際して発生し、心筋障害に重要な役割を果たすと考えられているスーパーオキシド(O_2^-)も冠血管由来生理活性物質を介して独特な影響を与える。NO供与体(ニトログリセリン)は通常では強い血管拡張作用を示すが、O_2^-作用後は血管収縮作用を示すようになる。この原因はニトログリセリンがPGF_<2α>,TXA_2などの血管収縮性プロスタノイドの産生を刺激するためであることを明らかにした。さらに、血漿中に常時存在するリポ蛋白も内皮由来生理活性物質を介して血管の収縮状態に影響を与えることが判明した。動脈硬化の進展に対して抑制的に働くHDLはアラキドン酸代謝に影響し、血管拡張性のプロスタグランディンと血管収縮性のロイコトリエンの両者の遊離を促進する。この事実はロイコトリエン系が優位になった場合はHDLが冠血管の攣縮を促進する方向に作用する可能性を示唆している。ラット心臓を摘出し、大動脈にカニューレを挿入してランゲンドルフ灌流モデルを作成した。加温・酸素化したクレブス液を一定の流量で灌流し、左心室腔内に挿入したバルーンを介して左心室内圧、心拍数を、カニューレの側孔において冠灌流圧を測定した。また、心臓を灌流して滴下する灌流液中のプロスタグランディン、一酸化窒素(NO)を定量した。心臓を40分間の低酸素灌流の後、再酸素化を行うと収縮機能は次第に回復したが、冠血管は収縮し、冠灌流圧は次第に上昇した。この時、プロスタサイクリン遊離は増加していたが、NO遊離は減少していた。そこでNO遊離を増加させる目的でNOの基質である3mM1-Arginineを投与したところ、NO遊離は逆に減少した。再酸素化時にはアシドーシスとなっている可能性があるため、次にNO産生に対するpHの効果を検討した。正常pHで3mM1-Arginineを投与するとNO遊離量は5.4±0.8から13.2±3.5nmol/min/gに増加した。灌流液のpHを正常の7.4から6.9に低下させると、NO遊離量は8.9±2.0nmol/min/gに増加したが、ここで3mM Arginineを投与すると遊離量は0.4±0.2nmol/min/gへと著明な減少を示した。d-Arginineにはこのような抑制効果は認められなかった。1-ArginineによるこのようなNO産生抑制効果は1-Arginineの投与量に依存しており、またアシドーシスの程度にも依存していた。以上のように酸性環境下においては基質である1-Arginineでも外部から投与された場合は他のArginine analogueと同様にNO産生を抑制する可能性が示唆された。
中国西南ナシ(納西)族の言語伝承および文字の研究

本研究では、雲南省麗江県での現地調査により、ナシ語におけるいくつかの方言の音形データを収集して記述し、これをコンピューター上に蓄積する作業を行った。この調査においては、現地で発音の観察をすると同時に、録音機を用いて録音を行い、さらに一部の音声についてはビデオ撮影も行った。本研究では、ナシ語の方言を調査するにあたり、まず標準語とされている麗江県大研鎮の方言について約2500語の語彙の発音を調査し、これまでに中国の研究者によって行われたナシ語の音韻論について新たな考察を加えた。その結果、ナシ語の音韻構造においてこれまで主として二重母音とされていたものは、介母音+主母音と捉える方がより合理的であるごとが理解された。また、いくつかの音素の音声については、これまで複数の研究者間で意見の分岐が見られたが、これについても音声を確認して一定の結論を得ることができた。大研鎮以外の方言については、麗江県内の平野部に位置する白沙郷、黄山郷、長水村、七河郷、貴峰村の五箇所について調査を行った。また、やや離れた北部の大具郷についても調査を行った。その結果、平野部のナシ語には大きな音韻的な差異はなく、その差異は音声的な差異に留まることが確認された。さらに、この音声的な差異の一部は、政治・経済的に最も漢族の影響を受けている大研鎮に向けて、漸次的に変化していることも見出され、これが漢語の影響であるという解釈をもたらした。また、本研究の過程で必要となったナシ語に対する漢語の影響については、その全体像について別個に考察を行い、その結果を口頭で発表した(「ナシ族の言語伝承における漢語の受容について」、日本中国語学会関東支部例会、2003年7月26日、於東京外国語大学)。さらに、ナシ語と相互に影響があると考えられる周辺言語の彝語についても、先行研究における資料を活用し、その音声に関する初歩的な考察を行った。
官営八幡製鐵所創立期の再検討

九州国際大学が所蔵している通称『製鐵所文書』を利用しやすいCD-ROM版とし、その分析をべースとして、官営八幡製鐵所研究の古典的文献といわれてきた三枝博音・飯田賢一『日本近代製鉄技術発達史』(1957年)を批判的に検討し、官営製鐵所創立期について再検討することを研究課題とした。4年間の期間中、前半は製鉄所創立構想に重点を置いていたが、中間報告としての社会経済史学会シンポジュームに向けた準備段階から創立事業の分析に重点を移行していった。この間、「製鐵所文書詳細目録(創立期)」、「製鐵所関連議会議事録集」などを作成して共通の研究資料とした。従来の研究に対して、共同研究を通して明らかにした主要な諸点は次のようになる。1.「創立期」とは、国家財政の創立費支出によって官営製鐵所の創立事業が遂行された時期として、具体的には「創立案」策定から第一拡張までと明確にし、その諸段階の特質を整理した。このことを通して、創立事業が設計変更をもたらした「和田意見書」の第1・2期事業の完成にあったことを明らかにした。2.官営製鉄所の最初の建設構想であった「海軍省所管案」の策定過程を明らかにした。3.「創立案」の技術的基礎に国内資源の砂鉄を原料とする「製鋼新法」があり、その独自性と同時に、それが「鋼の時代」における過渡的な性格をもたらした。4.初期の高炉操業の「失敗」が、技術的要因以上に財政的=経済的要因に制約されていたこと。5.創立事業によって、質量的に不十分さはあっても、西洋技術の導入に対して、短期間の「技術的適応」として評価する。「研究実施計画」に従って本年度の研究実績を概括しておく。(1)個人研究および研究会研究分担者それぞれがテーマにしたがって史料収集を中心におこなった。これらは2回の研究会報告に反映された。なお、個人研究の面で、(1)研究分担者の松尾は体調不良で参加できなかったし、次年度からの研究分担の辞退があったこと、(2)松尾分担の「製鉄技術」については、清水が部分的にカヴァーしていくこと、および清水は後期(10月1日3月31日)に、私学研修員として東京大学経済学研究科に内地留学し、本研究に専念できたこと、以上は当初計画が変更された。9月13日、釜石市で調査・合宿研究会をおこなった。釜石製鉄所と「鉄の歴史館」の史料調査を行い、史料コピーと目録を作成した。釜石田中時代の資料目録は製鉄所から提供された。研究会では、(1)長島「官営製鉄所成立史の一局面」として海軍省所管製鋼所案に至る過程で三菱の製鉄所案の提起・撤回という局面が存在したこと、(2)池田は、日清戦後の海軍軍拡と海軍事業所経営の展開の中に素材=製鋼事業を位置づける時の諸論点を整理し、(3)時里は、製鉄所従業員の階層的構成および労働現場における技能伝習を検討する際の諸論点を明らかにし、(4)迎「官業財政と原料借款」は、飯田研究書の欠落部分であり、先行研究として佐藤昌一郎研究を検討対象にすること、(5)清水は「官営製鉄所創立における原料資源と技術的基礎について」(2004年7月24日東京工業大学での日本鉄鋼協会「鉄の歴史」フォーラム報告)を報告した。3月89日に第2回研究会。長島が手術・入院のために不参加、「研究協力」として『製鐵所文書』の「規程集」を分析して労務管理組織の形成過程を検討されている森建資(東京大学経済学研究科教授)が参加・報告した。時里・池田・迎・清水の分担者は、9月以降の進展を報告した。(2)史料・文献整備

『製鐵所文書』の九州国際大学所蔵マイクロのCD-ROM化を完成させた。故飯田賢一氏所蔵であった「野呂景義資料」のコピーおよび故佐藤昌一郎遺族から所蔵図書の寄贈を得たこと、そして内地留学によって清水が東京大学所蔵の新聞・雑誌記事、諸文献、工場実習報告書リスト作成を行い、当初計画を上回る蒐集ができた。こうした蒐集はすべて目録を作成して、メンバーの共用としている。(3)基礎史料集の作成は、史料収集の追加があって、最終版に至っていない。共同研究第2年度にあたる平成17年度は、夏・春2回の合宿研究会を中心に運営した。夏季は9月7・8日、太宰府で合宿をした。当初計画では室蘭市で、日本製鋼所資料調査を兼ねて行う予定であったが、調整がつかず、変更した。研究会では、時里「製鐵所創立期における熟練の形成」、迎「製鉄原料借款成立過程の再検討」、池田「1880年代後半における海軍軍拡の構想と実施」、長島「創立期製鐵所の組織と管理」、清水「官営八幡製鐵所の第1期拡張」が報告された。この研究会を通して、官営製鐵所の「創立期」の対象時期を海軍省所管製鋼所案に始まる建設構想段階から、創立事業としての第1期拡張終了までであること、共同研究の対象を構想段階から建設後の製鐵所のあり方に移行することが確認された。このもとで、個人研究の分担テーマを若干変更することにした。春季は、これも日程調整に手間取り、3月2224日に呉市で行った。長島氏は体調回復がおもわしくなく、欠席となったが、当初計画通り寺西氏の研究協力をえることができた。迎「製鉄原料借款成立過程の再検討」は中国での資料調査を踏まえた中間報告をし、大冶鉄山を巡る国際競争のなかに日本政府の借款政策を位置づける方向性を示した。時里は従来の研究において手薄と思える製鐵所労働者の生活条件、とくに住宅問題を中心に取り上げ、製鐵所の労働者管理・福利厚生施設との関連を問うために「官営八幡製鐵所の住宅政策」を報告した。清水「創立期のコークス・耐火煉瓦問題の克服」は、前回研究会においてコークス問題を確認しておきたいというメンバーの要望に応えて整理されたものである。池田「兵器用鋼材に関する研究史の論点と史料について」は陸海軍工廠サイドから、軍工廠の兵器用鋼材生産と製鐵所の関連性を整理し、寺西「国防政策よりみた明治前期製鉄需要」は陸軍の火砲素材生産・輸入の動向と製鉄所構想の関連性を示した。この研究会では、これら報告と長島「創立期製鐵所の組織と管理」を加えて、来年度には「中間報告」として整理し、その内容の充実を計って本研究の「研究成果」としていくことが確認された。史料・文献整備では、『三井物産支店長会議議事録』『製鉄研究会記事』(170号、M44T12)という貴重な文献を整備できた。基礎史料集の作成は、それぞれ継続中である。「本年度の研究実施計画」に記したように、共同研究3年度にあたる本年度は、最終報告を念頭に置きながら、中間総括として学会全国大会でパネル・ディスカッションを実施した。この準備とその後のまとめ作業を中心に運営した。パネル準備として、主に次の2つに取り組んだ。(1)学会パネルおよび最終報告を踏まえ、7月22日、九州産業大学での経営史学会西日本部会で、迎由理男「製鉄原料借款と漢冶萍公司」、清水憲一「官営八幡製鐵所創立期における耐火煉瓦」を報告した。(2)8月に北九州で研究会をもった。ここでは、パネルでどのような内容を報告するかを論議した。各人の報告とパネル・コメンテーターの奈倉文二獨協大学教授の質疑が中心であった。パネル報告の理解を促すために、(1)製鐵所
地震発生に先行するゆっくり地震の検出

過去約10年間に日本列島で発生したマグニチュード約6.5以上の本震に対して、気象庁一元化震源情報を用いた波形相関処理によるパターン検索を適用することで、本震前の地震活動をより正確に捉えることに成功した。その結果、一部の本震の発生前に、本震の近傍でゆっくり地震(滑り)が起きていたことを示唆する事例を複数見出した。これらの活動の中には、震源の移動や低いb値(マグニチュードに対する地震の累積個数の変化を記述するパラメータ)という特徴が見られたものもある。これらの前震活動には、活発なものから極めて低調なものまで幅広い多様性が見られ、本震発生前に生じるゆっくり地震は複雑な様相を呈する。例えば、2008年5月の茨城県沖プレート境界型地震M7.0の発生約3日前から、本震の破壊開始点付近で地震活動度が顕著な増加を示した。特に、約半日前からは地震活動度の更なる活発化が生じ、同時に本震の破壊開始点への前震域の拡大が見られた。上記の前震活動中には小繰り返し地震の活動も含まれており、本震発生前に破壊開始点付近でゆっくり滑りが生じていたと解釈できる。さらに、この前震活動のb値は0.5程度と通常の値に比べて有意に小さな値を示した。2005年8月の宮城県沖地震M7.2、2008年12月の福島県沖地震M6.6、2010年3月の福島県沖地震M6.7の発生数日前からも、震源域近傍の地震活動の若干の増加が見られた。2013年2月の栃木県内陸地震M6.3の発生前に、本震の破壊開始点近傍(1km以内)で東側に高角に傾斜する幅約1 kmの面上に分布する前震活動が見出された。前震活動は本震発生の約2日前から開始し、約1時間前からは更なる活発化を示した。同時に、本震の破壊開始点へ向かう深さ方向への震源移動も確認され、ゆっくり滑りの伝播が起きたと解釈できる。この前震活動のb値も低いという特徴を有する。また、2008年6月の岩手・宮城内陸地震M7.2、2007年3月の能登半島地震M6.9、2009年8月の駿河湾地震M6.5の発生直前にも規模の小さな前震活動が本震の破壊開始点近傍で発生した。これらの前震の地震波形は相互に類似性が高いため、ほぼ同じ場所で類似の滑りが繰り返し発生していたと考えられ、小規模なゆっくり滑りが起きていた可能性が挙げられる。過去約10年間に日本列島内で発生したマグニチュード約5.0以上の本震に対して、その地震の発生前後の連続波形記録を収集した。過去の記録が収録されたメディア(DATあるいはHDD)を作業用PCに取付け、外付けHDD等のデータ収録先へ連続波形記録のデータ複写をおこなった。この作業を繰り返すことで、計約900日分の連続波形ファイルを取得した。同時に、それぞれの複写対象ファイルに時間的に最も近接した観測点情報(チャンネル表)の複写もおこなった。また、エンベロープ相関法のコード開発をおこない、気象庁一元化処理震源には含まれていない地震の震源決定が可能となった。さらに、地震活動検出の高速化を計るために、波形相互相関処理の計算プログラムの改良をおこない、従来に比べて短時間でのイベント検出が可能となった。収集した連続波形記録を用いて、2007年3月25日に発生した能登半島地震(M6.9)の発生直前に見られた前震活動について調べた。気象庁一元化処理震源によると、本震発生の約12分前に1個の前震活動(M2.0)が報告されている。この地震波形をテンプレートイベントに用いて、連続波形データに対して波形相互相関処理を施した。その結果、本震発生直前の12分間に4個のイベントが検出された。これらの震源を相対走時差法により再決定したところ、本震の初期破壊開始点の極近傍(数百m以内)で発生していたことが明らかとなった。また、2008年5月7日に発生した茨城県沖のプレート境界型地震(M7.0)の発生前に、群発的な地震活動が生じたことが気象庁一元化処理震源によって報告されている。この前震活動に対しても同様な波形相互相関処理を施したところ、本震の震央に向かう前震活動の移動が見られた。これらの地震活動度は、本震の発生に向かって顕著な増加を示した。

連続波形記録の複写作業に若干の遅れはあるが、作業はおおむね計画通りに進んでいる。エンベロープ相関法のコード開発と波形相互相関処理の計算プログラムの改良・高速化もおおむね計画通りに達成できた。解析対象となる残りの連続波形記録の複写作業を継続する。同時に、過去約10年間に日本列島内で発生したマグニチュード約5.0以上の本震に先行する地震活動の解析を開始し、検出限界に迫る新たな前震カタログを構築する。この新たな前震カタログを系統的に分析することで、前震活動の移動速度、相似地震の検出、地震活動の特徴を抽出する。該当なし
認証暗号化方式の構成と安全性解析に関する研究

本研究では、暗号化とデータ認証を同時に行うための認証暗号化方式を中心に研究を進めた。主な結果として、GCM、CLOC、SILCといった認証暗号化方式の安全性を詳細に解析した。また、ブロック暗号SIMONの安全性解析を行った。さらに、Tweakableブロック暗号を構成要素として用いるメッセージ認証方式を設計した。CAESARの運営に参画し、国際会議DIAC 2016とASK 2016を開催した。CAESARへ提案したCLOCとSILCは最終ラウンド候補方式としては選定されなかった。共通鍵暗号技術は、ネットワークやコンピュータの安全性を保護するための基盤となる技術であり、本研究では、データの暗号化と認証を同時に実現する「認証暗号化方式」について研究を進める。認証暗号化方式GCMは様々な国際標準に採用されており、広範に実用化されている。また、優れた認証暗号化方式のポートフォリオを定めるCAESARコンペティションが現在進められており、GCMはベンチマーク方式として定められている。本研究ではまず、GCMの証明可能安全性について詳細な解析を行った。その結果、従来の安全性証明手法に従う限り、GCMの安全性限界式に現れる2^22という定数が、2^19.74を下回ることはないことを示した。さらに、安全性証明においてsum boundを回避するという証明手法を考案し、従来知られている安全性限界式よりも、実際にはGCMが2^17倍程度高い安全性を有していることを数学的に証明することに成功した。本研究成果により、国際会議FSE 2015においてBest Paper Awardを受賞した。次に、CAESARコンペティションへ応募した認証暗号化方式CLOCについて、Tweak関数の設計の最適性という観点から解析を行った。その結果、安全性証明に用いられている55通りの条件のうち、12通りは必要であることを明らかにした。また、CAESARコンペティションへ応募した認証暗号化方式SILCについて、安全性限界式を導出し、ソフトウェアとハードウェア実装評価を行った。現在、認証暗号化方式のコンペティションCAESARが進められており、提案中のCLOCおよびSILCが第二ラウンド候補として選出された。第二ラウンド候補には仕様のアップデートが許されており、CLOCとSILCの同じ鍵での共用を考慮し、ナンスのフォーマットを変更した。また、これらの方式のハードウェア実装評価を行い、CLOCの設計の最適性の解析を行った。CAESARの運営面について、第二ラウンド候補の選定作業に参画した。GCMはCAESARにおけるベンチマーク方式であるとともに、広く実用化されている認証暗号化方式である。GCMの証明可能安全性についての解析を進め、従来の安全性証明にあった定数32を半減できることを示した。また、その他の関連する認証暗号方式としてChaCha20とPoly1305を組わせた方式とGCM-SIVの安全性解析を進めた。ブロック暗号とTweakableブロック暗号は認証暗号方式をはじめとする様々な技術への応用があり、Tweakableブロック暗号の構成法について、汎用的にTweak長を拡張できる方式を設計した。設計した方式は、安全性の面で従来方式より優れていることを示した。また、軽量ブロック暗号Simonに関する安全性解析を進めた。27年度はCAESARプロジェクトに応募されている認証暗号化方式の安全性解析、実装性能解析やGCMの安全性限界式の厳密性を精査すること等を進める計画であった。計画した項目について、一定の成果が得られており、おおむね計画通りに研究が進んでいる。2014年より認証暗号化方式に関するコンペティションCAESARが進められており、2016年、提案中のCLOCおよびSILCが第三ラウンド候補として選出された。第三ラウンド候補選出に際し仕様の変更は行わなかったが、パラメータの微調整を行った。また、CAESARからの指示に従い応募ドキュメントを大幅に改定した。SILCの認証に関する安全性について、INT-RUPとよばれる安全性を有していることを証明した。また、CLOCのソフトウェア実装性能評価を進めた。CAESARの運営面について、選定委員として第三ラウンド候補の選定作業に参画した。確定的認証暗号化方式であるGCM-SIVについて、その安全性を向上させ、漸近的に最適にできるような手法を提案した。また、ストリーム暗号とユニバーサルハッシュ関数を構成要素として用いて汎用的に認証暗号化方式を構成する手法が提案されており、これらの安全性を解析した。とくに認証に関する安全性に着目し、従来安全であると考えられてきた方式に欠陥があることを明らかにした。また、CENCとよばれる暗号化方式の安全性を解析し、IACR ePrint 2016/1087として成果を公表した。軽量ブロック暗号であるSimonについて、ゼロ相関攻撃、Integral攻撃、不能差分攻撃、関連鍵差分攻撃に対する安全性解析を行った。28年度はCAESARプロジェクトに応募されている認証暗号化方式の安全性解析、実装性能解析、ブロック暗号などの構成要素や周辺の共通鍵暗号技術の構成法の安全性解析を進め、国際会議DIACとASKを開催する計画であった。各項目について一定の成果が得られており、また計画通りに国際会議を開催し、おおむね計画通りに研究が進んでいる。

共通鍵暗号技術は、ネットワークやコンピュータの安全性を保護するための基盤となる技術であり、本研究では、データの暗号化と認証を同時に実現する「認証暗号化方式」について研究を進める。新しい方式の検討として、Tweakableブロック暗号を構成要素として用いた認証方式ZMACを設計し、その安全性を解析した。さらに、これを確定的認証暗号化方式ZAEの設計に応用した。これらは高い安全性と計算効率を同時に有する方式である。また、ストリーム暗号とユニバーサルハッシュ関数を用いた認証暗号化方式の構成法を検討した。既存方式の安全性解析として、メッセージ認証方式PMACxとPMAC2x、確定的認証暗号化方式SIVxの安全性を解析し、これらの方式が期待される安全性を有していないことを明らかにした。さらに、認証暗号化方式AES-GCM-SIVの安全性を解析した。既存の解析手法の問題点を指摘するとともに、新しい安全性証明を与えた。構成要素に関する解析として、軽量ブロック暗号Simonの安全性解析を行った。また、Tweakableブロック暗号によるブロック暗号の構成法を検討した。さらに、4ラウンドFeistel暗号の量子選択暗号文攻撃に対する安全性を解析した。2014年より認証暗号化方式に関するコンペティションCAESARが進められており、これの最終候補方式の選定作業に選定委員として参画した。2018年3月に最終候補方式がアナウンスされ、第三ラウンド候補であった提案中のCLOCおよびSILCは最終候補方式としては選出されなかった。本研究では、暗号化とデータ認証を同時に行うための認証暗号化方式を中心に研究を進めた。主な結果として、GCM、CLOC、SILCといった認証暗号化方式の安全性を詳細に解析した。また、ブロック暗号SIMONの安全性解析を行った。さらに、Tweakableブロック暗号を構成要素として用いるメッセージ認証方式を設計した。CAESARの運営に参画し、国際会議DIAC 2016とASK 2016を開催した。CAESARへ提案したCLOCとSILCは最終ラウンド候補方式としては選定されなかった。26年度はGCMの安全性限界式の厳密性を精査すること、CAESARプロジェクトに応募されている認証暗号化方式の安全性解析、実装性能解析等を進める計画であった。計画した項目について、一定の成果が得られており、おおむね計画通りに研究が進んでいる。これまでの推進方策からの大きな変更はない。引き続き既存の認証暗号化方式の安全性検証、CAESARに応募されている方式の安全性解析、実装性能解析を行うとともに、ブロック暗号をはじめとする認証暗号方式の関連技術の解析を進める予定である。また、CAESARに運営の面からも貢献する。
高温環境下におけるガラス成形用金型離型膜の密着力および耐久性評価技術の確立

ガラスモールド成形用金型離型膜として一般的に用いられているダイヤモンドライクカーボン(DLC)皮膜の高温環境下での密着力及び成形耐久性を定量的に評価するために,レーザスポレーション試験,熱衝撃試験,およびインデンテーション試験など種々の手法に取り組んだ.熱衝撃試験は,高温環境下におけるDLC膜の密着性状および表面損傷を評価するのに有効な手法であり,また,密着性状に及ぼす中間層構造の影響を評価することが可能であった.さらにインデンテーション試験では,300°Cまでの高温環境下においてDLC膜の密着性状は低下すること,および繰り返し負荷に対しては高温ほど損傷しやすいことが明らかとなった.ガラス成形用金型離型膜であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜の高温での密着性状を定量的に評価するために,レーザスポレーション法による評価を試みた.既存の装置システムに冷却水循環機構および,赤外線ランプとセラミックヒータを用いた局所加熱機構を追加した新たな装置システムを作製することで,レーザ照射部を500°C程度に加熱することに成功しており,高温環境下での薄膜の密着性状評価が可能となった.また,密着性状を定量的に評価するには,基材/皮膜界面に作用する応力を推定する必要があるため,有限差分時間領域法(FDTD)による数値シミュレーションを実施し,界面に作用する応力を推定した.上記の装置システムを用いて膜厚1μm程度のDLC膜に対して,レーザスポレーション試験を実施し密着性状の評価を試みたが,現状ではDLCをはく離させるまでに至っていない.この原因としては,膜厚が超音波の波長に比べて非常に薄く,弾性波の反射波と進行波の干渉によって界面に作用する応力が当初の予定よりもかなり低かったことが考えられる.今後はレーザの繰り返し照射回数を増やし実験を行う予定であるが,はく離が発生するかは不明であり,本手法で1μm以下の皮膜の密着性状を評価するには,照射するレーザパワーを更に高いものに変更する必要があると考えらえる.以上のことから,今後はレーザスポレーション法の更なる検討に加え,熱衝撃試験によってDLC膜の密着性状および金型耐久性を評価する.DLC膜を酸化させずに熱衝撃試験を実施するために,試験片をガラス管内に真空封入した後,加熱炉による昇温および水冷を実施したところ,熱衝撃試験を数回繰り返した際にDLC膜が基材からはく離することが確認できている.今後,DLC膜の中間層構造や基材の種類を変更して熱衝撃試験を実施することでガラス成形用金型離型膜として最適なDLC構造を明らかにする.既存のレーザスポレーション試験システムの改良を行い高温環境下での薄膜の密着性状の評価は可能となったが,対象とするDLC膜の膜厚が1μm以下と極めて薄いことから,はく離に十分な応力を界面に付与できていない.今後レーザ照射回数を増やし繰り返し試験を行うことでDLC膜をはく離させる予定である.一方で,次年度に実施予定であった熱衝撃試験による密着性状の評価を既に開始しており,熱応力によってDLC膜がはく離することが確認できた.本研究の目的であるガラス成形用離型膜としてのDLC膜の密着性状評価および最適なDLC膜構造の評価に対しては,上記理由から80%の進捗と評価した.昨年度に引き続きレーザスポレーション試験によってDLC膜のはく離を実現させるために,同一箇所に繰り返しレーザを照射できるシステムを構築した.しかしながら,DLC膜の膜厚が1μmと薄いことからレーザ照射回数を増やすだけでは,DLC膜のはく離に至る界面応力を負荷できずはく離は実現しなかった.そこで,本年度は主に熱衝撃試験,および繰り返し圧子圧入試験を行うことで,DLC膜の高温環境下での密着性状を評価した.熱衝撃試験に関しては,DLC膜の酸化を防ぐために耐熱ガラス管を用いて試験片を真空封入した後,電気炉にて610°Cまで加熱後,20°Cの水にて急冷することで,DLC膜/基材界面に急激な熱応力を作用させた.この熱衝撃試験をはく離が確認されるまで繰り返すことでDLC膜の密着性状を評価した.また,熱衝撃試験中に界面に作用する熱応力を有限要素解析によって算出することで,密着性状の定量化を試みた.試験後のDLC膜は界面はく離以外にも表面損傷が発生したため,表面損傷面積とDLC膜の構造変化との関係性を明らかにした.これにより,一般的にガラス成形が実施させる600°C以上の高温環境下での密着性状すなわち金型耐久性(金型寿命)の評価が可能となった.一方,繰り返し圧子圧入試験においては,既存の押し込み試験機に試験片加熱機構を取り付けることで,300°C程度までの高温環境下における試験を実現した.また,はく離発生の瞬間をとらえるために,アコースティックエミッション(AE)法を併用できるシステムを構築した.さらに,有限要素解析によってはく離発生時にDLC膜に作用するせん断応力と熱応力をそれぞれ算出することで真の密着強度を推定した.以上の内容から,本研究課題の主目的であるガラスモールド成形に用いられる金型離型膜であるDLC膜の高温密着性状(はく離寿命)の評価が可能となった.ガラスモールド成形用金型離型膜として一般的に用いられているダイヤモンドライクカーボン(DLC)皮膜の高温環境下での密着力及び成形耐久性を定量的に評価するために,レーザスポレーション試験,熱衝撃試験,およびインデンテーション試験など種々の手法に取り組んだ.熱衝撃試験は,高温環境下におけるDLC膜の密着性状および表面損傷を評価するのに有効な手法であり,また,密着性状に及ぼす中間層構造の影響を評価することが可能であった.さらにインデンテーション

試験では,300°Cまでの高温環境下においてDLC膜の密着性状は低下すること,および繰り返し負荷に対しては高温ほど損傷しやすいことが明らかとなった.平成28年度は熱衝撃試験による密着性状評価を中心に進める.中間層元素や基材種の異なる複数のDLC試験片を用いて繰り返し熱衝撃試験を実施する.熱衝撃試験後のDLC膜のはく離や損傷面積を評価するとともに,ラマン分光分析を実施しDLC膜の構造変化と密着性状との関係性を調査する.また,有限要素解析を援用し熱衝撃試験によって基材/皮膜界面に生じる熱応力を推定し,密着性状を定量的に評価する.また,レーザスポレーション試験ではDLC膜のはく離に十分な応力を付与できない可能性が高いことから,代替として繰り返し圧子圧入試験を実施する.本試験においてもセラミックヒータおよび赤外線ランプを使用することで高温環境下での密着性状の評価を可能とする予定である.なお,界面に作用する応力は有限要素法による熱ー構造連成解析によって推定する.最終的には,熱衝撃試験,繰り返し圧子圧入試験から得られた密着性状評価結果を総合的に判断し,ガラス成形金型用離型膜として最適なDLC膜構造を明らかにする.材料力学,超精密加工
準安定組織の急速加熱・凝固による組織制御

急冷凝固法などにより作成された共晶組織、過飽和固溶体などの準安定組織を初期組織とし、高周波加熱・レーザー加熱を用いて、急速加熱により起こる大過冷却凝固・微細組織形成の物理現象を理解し、急速加熱・凝固という新しいプロセスによる組織制御・機能発現などの可能性を明らかにすることを目的として研究を行った。A1203-YAG系において、準安定A1203-YAP共晶組織が選択される基準を定量的に明らかにした。この基準を利用し、準安定A1203-YAP共晶組織を作製し、その組織を加熱することにより過冷却液体が得られことを明らかにした。A1203-YAP系の共晶凝固組織を急加熱・保持により凝固させた試料では、サブミクロンからミクロンオーダーの微細な共晶組織が形成されていた。この場合、溶融による吸熱が凝固潜熱を奪うことにより、速い成長速度が実現され、共晶組織が形成されることを明らかにした。また、潤安定共晶組織の加熱による凝固過程では、加圧により粒子同士を容易に結合させることもでき、微細な形状の鋳型内で溶解することにより、複雑形状のセラミックス成形体を形成できることも明らかにした。この結果は、準安定組織の急速加熱・過冷却液体の製造から溶融加工ができる可能性が明らかになった。さらに、A1203-YAG-Zr02擬3元系においても、準安定共晶組織からの過冷却液体形成が可能であり、その定量的な条件を明らかにした。擬3元系においても、擬2元系と同様に準安定共晶組織の溶解、過冷却液体の形成、平衡系への凝固が可能であることが明らかになった。通常の熱伝導・輻射による急冷加熱では試料表面から内部に向かって熱伝導により冷却されるため、バルクの急加熱はできなかった。そこで、高周波誘導加熱により表皮厚さの部分を直接加熱する手法を開発した。また、Al_2O_3-YAG系において、準安定Al_2O_3-YAP共晶組織を加熱して、過冷却液体が得られる条件を実験面から明らかにした。さらに、擬3元系においても、準安定共晶組織の選択条件、加熱準安定共晶組織の再加熱による過冷却液体の形成能、さらに過冷却液体からの凝固組織について系統的に調べた。Al_2O_3-YAP系の共晶凝固組織を急加熱・保持により凝固させた試料では、μmオーダーの非常に微細な共晶組織が形成され、加圧により粒子同士を容易に結合させることもできることが明らかになった。この結果により、準安定組織の急速加熱・過冷却液体の製造から溶融加工ができる可能性が明らかになった。
人工細胞膜中でのフラーレン誘導体の位置制御による光線力学活性の向上

私は疎水性のフラーレンをリポソームドラッグキャリヤー内に内包させる新しい方法として交換反応法を用いた。この交換反応法ではシクロデキストリンの空孔からリポソーム中にフラーレンを移動させるというものである。C60誘導体において交換反応を試みたが失敗した。しかし、これらの実験の中で、(i)C60誘導体がC60に比べ高い光線力学活性をもつこと、および(ii)β-1,3-グルカンに取り込んだアニオン性のC60誘導体が他のC60誘導体に比べRAW細胞に対し高い光線力学活性をもつことを見出した。なお、最近交換反応法によってリポソーム内包C60誘導体の作成に成功した。本年度は、種々のフラーレン誘導体をシクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体からリポソーム膜内へ移動させることによるリポソームへの導入効率や、作製したフラーレン誘導体含有リポソームの安定性について検討した。また、これらの基礎実験として、シクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体の安定性ならびにがん細胞に対する光線力学(PDT)活性を評価することで、フラーレン誘導体自身の持つ活性を評価した。まず、シクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体の安定性を評価した結果、予想に反し未修飾フラーレンの錯体と比べ若干安定性が向上することが明らかになった。シミュレーションの結果、フラーレン誘導体の置換基が錯体の安定性に寄与していることが示された。しかし、それほど大きな安定性の違いが無いためリポソーム膜内へのフラーレン誘導体の移動は未修飾フラーレンと同様の条件で行えることが予想された、次に、シクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体のPDT活性を測定した結果、PDTに適した波長領域である600 nm以上の光の照射で従来のPDT薬剤であるフォトフリンよりも高い活性が示された。この領域の光では、C60がほとんどPDT活性を示さないことから、フラーレン誘導体を用いる利点が明らかとなった。最後に種々のフラーレン誘導体をシクロデキストリン内からリポソーム膜内へ移動させる実験を行った結果、置換基により導入効率が異なることが示された。今後、置換基の特性と、導入率との関係をより詳細に検討する。本年度は、昨年度に引き続き種々のフラーレン誘導体をシクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体からリポソーム膜内へ移動させることによるリポソームへの導入効率や、作製したフラーレン誘導体含有リポソームの安定性について検討した。その結果、フラーレン誘導体の置換基の親水性が大きすぎる場合に、うまくリポソーム内に導入されないことが、1H NMRスペクトルより明らかになった。一方、置換基が疎水性の場合、リポソーム内に導入できることが明らかとなった。しかし、疎水性の高い置換基の場合、リポソーム膜表面近傍にフラーレン誘導体が存在しないため、昨年度達成されたシクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体自身が持つ光線力学活性に比べ、その活性が十分に高いとは言えなかった。そこで、リポソームに変わる可溶化剤として、多糖であるアクアβを用いた。アクアβなどの多糖はマクロファージに対して特異性があることが知られており、光線力学化成を付与できれば、免疫不全によるリュウマチなどへの治療が期待できる。そこで、まず各種フラーレン誘導体をアクアβにより水溶化することを試みた。その結果、カチオン性のフラーレン誘導体は可溶化されなかったが、中性とアニオン性のフラーレン誘導体は高濃度で可溶化できた。次に、これらのフラーレン誘導体・アクアβ錯体を用いて光線力学活性を評価した。マクロファージであるRAW細胞を用いて検討したところ、光線力学治療に適した波長領域である600 nm以上の光の照射でアニオン性のフラーレン誘導体が非常に高い活性が示された。この理由はアニオン置換基とアクアβの多糖がRAW細胞表面を認識したためと考えられ、今後この原因を究明する。種々のフラーレン誘導体をシクロデキストリン内からリポソーム膜内へ移動させる交換反応を行った。置換基により導入効率が大きく異なることが示された。まず、置換基が疎水性の場合、リポソーム内に導入できることが明らかとなった。しかし、疎水性の高い置換基の場合、リポソーム膜表面近傍にフラーレン誘導体が存在しないため、シクロデキストリン・フラーレン誘導体錯体自身が持つ光線力学活性に比べ、その活性が十分に高いとは言えなかった。一方、フラーレン誘導体の置換基の親水性が大きすぎる場合に、うまくリポソーム内に導入されないことが、1H NMRスペクトルより明らかになった。そこで、交換反応における温度を制御して、リポソーム内に導入を行ったところうまく膜内に導入されることが明らかとなった。今後、この光線力学活性を評価していくことで光線力学治療薬としての機能評価ができるものと期待される。

可溶化剤としてリポソームを用いてフラーレン誘導体を可溶化することはうまくいっていないが、可溶化剤として他の化合物、例えばシクロデキストリンや多糖など用いることで、従来未修飾のフラーレンC60やC70では不可能であった、光線力学活性に適した長波長領域である600nm以上の光照射で高い光線力学活性を実現できている。また、フラーレン誘導体の置換基の違いによって、その光線力学活性が大きく異なることが明らかとなっている。このことは、可溶化剤のみではなく、フラーレン自身に機能性置換基を導入することで光線力学活性を向上できることを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。超分子化学、有機合成化学今後は、シクロデキストリンや多糖以外の可溶化剤として高分子ミセルや高分子ナノゲルを可溶化剤として用い、フラーレン誘導体の機能を最大限に引き出せる可溶化剤を模索する。これらの可溶化剤を用いれば、より多くの種類の置換基を導入したフラーレン誘導体を可溶化できると考えられ、その機能化が大いに期待できる。これまでに、一部のフラーレン誘導体がリポソーム膜内にほぼ定量的に導入できることを証明できた。これらの結果は、新規性が高く、当初目的の一つが達成されている。工学部の耐震工事に伴い、研究室が仮移転先に移動した。仮移動先は場所が狭いため、当初予定していた機器、器具、試薬などの購入を控える必要があった。来年度は耐震工事も終了し、新しい場所にて研究室を立ち上げることができるため、本年度購入を控えていた物品の購入を行うことができる。昨年度までに作製したフラーレン誘導体含有リポソームを用いて、活性酸素産生能の検討、ならびにがん細胞に対する光線力学活性評価を行い、未修飾フラーレン含有リポソームや現在市販されており臨床にも多く利用されているフォトフリンとの比較を行う。また、フラーレン誘導体含有リポソームのこれら活性に対するpH依存性を調べることで、On-Off機能のの発現を評価する。来年度5月中旬以降、新しい研究室に入り次第、物品の購入をスタートさせる。現在、当大学・先端物質科学研究科(バイオ)黒田先生の研究室で行わせていただいている細胞実験を、新しい研究室で行えるように器具や機器の購入を行う予定である。研究代表者の大学異動に伴い、新規な機器、ガラス器具、および試薬の購入が必要なため。新規な機器として、精密天秤や蒸留装置、合成用および精製用のガラス器具、さらに試薬や溶媒の購入を行う予定である。
歯髄組織再生のための細胞と担体の複合体の開発

「歯髄組織再生のための細胞と担体の複合体の開発」において、初年度はヒト歯髄(HDP)細胞、次年度はコラーゲン・スポンジ、最終年度は、それらを用いた「細胞・担体複合体」の調製、および生体適合性について検索し、次のような知見を得た。1.分離培養したヒト歯髄細胞の性状ヒト歯髄細胞(HDP細胞)は、星状あるいは紡錘形で線維芽細胞と類似した形態であり、皮膚由来線維芽細胞に比べて、アルカリフォスファターゼ(ALPase)活性値が有意に高かった。2.調製したコラーゲン・スポンジ(担体)の性状コラーゲン・スポンジは、辺縁部では約100Fm程度の不整形な少孔を有し、中心部ではその少孔のサイズは非常に小さく、密な網目構造であった。その成分は、コラーゲンタイプ1が約80%、タイプIIが約20%であった。3.ヒト歯髄細胞・コラーゲン(担体)複合体についてコラーゲン・スポンジ内部へのHDP細胞の侵入・定着は認められなかった。従って、コラーゲン・ゲルを併用して間質部分を充填するなどの改良が必要であることが示唆された。4.ラット皮下埋入試験(生体適合性試験)についてコラーゲン・スポンジは辺縁部から著明に吸収されて、面積が減少していた。また、その周囲は線維性結合組織で被包されており、炎症性細胞の浸潤は認められなかった。従って、コラーゲン・スポンジ単体の生体適合性は非常に良好であることが示唆された。本研究「歯髄組織再生のための細胞と担体の複合体の開発」では、実験材料として、患者から歯の提供を受け、そこからヒト歯髄(HDP)細胞の分離培養を行うため、まず本年度の愛知学院大学歯学部倫理委員会において、本研究遂行に関する倫理審査申請を行い、6月10日付けで承認を得た。実際に患者から試料の提供を受ける際には、口腔用デジタルカメラで撮影した画像をコンピューター・ディスプレー上に明示して的確な説明を行い、インフォームドコンセントを得たうえで、試料の提供を受けている。HDP細胞の分離と培養は、矯正歯科治療などのため、抜去が必要とされた臨床的に健全な新鮮抜去歯の歯髄組織を培養して得られた細胞を使用している。新鮮抜去歯を直ちに抗生剤を含む滅菌生理食塩水に浸漬して洗浄後、クリーンベンチ内で歯を割断して歯髄組織を取り出し、抗生剤を含むダルベッコMEM培地でよく洗浄した後、歯髄を約1.5×1.5mmの小組織片に細切し、セルカルチャーディッシュ中に静置して、10%FBS含有ダルベッコMEM培地を加え、37°C、5% CO_2下で培養している。そして、組織片より遊出した細胞がコンフルエントな状態になった後、継代培養を行い、48継代したものについてアルカリフォスファターゼ(ALPase)活性を測定し、皮膚由来線維芽細胞に比べて、そのALPase活性値が有意に高いことを確認した。現在、吸収性担体である(1)キチン、キトサン、(2)ポリ乳酸、ポリグリコール酸、(3)コラーゲンの3種類を使用して、細胞・担体複合体の調製について検討中である。「歯髄組織再生のための細胞と担体の複合体の開発」において、「細胞」に関しては、すでに前年に実際の患者からインフォームドコンセントを得たうえで提供された試料(矯正歯科治療のために抜去が必要とされた臨床的健全歯の歯髄組織)から、ヒト歯髄(HDP)細胞を分離培養している。そこで、本年度は「担体」に関して検索を行った。「担体」については、将来的な臨床応用の観点から生体吸収性材料とし、すでに組織工学的に一定の評価がなされてきているもののうち、生体由来の(1)コラーゲン、および化学合成の(2)ポリ乳酸、ポリグリコール酸を候補とした。

はじめに、ブタ皮膚由来のコラーゲンを原材料として、塩抽出、濃縮、中性化(pH7.4)した後、凍結乾燥、整形(直径10mm、厚さ1mmのディスク状)を行い、電子線(5kGy)で滅菌してコラーゲン・スポンジを作製した(日本ハム(株)中央研究所)。まず、電気泳動法による成分分析を行った結果、コラーゲンの組成は、タイプIが約80%、タイプIIが約20%であった。また、抽出に用いたNaClの残留濃度は約23%であり、実用上その影響は無視できるレベルと考えられた。つぎに、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して、調製したコラーゲン・スポンジの表面性状の観察を行った。その結果、コラーゲン・スポンジの表面性状はヒダ上で、約100μm程度の不整形な小孔を有する網目構造であった。また、コラーゲンの密度は中心部で高く、辺縁部に向かって徐々に粗になり、細胞の進入が可能なスペースが増大していることが明らかとなった。一方、ポリ乳酸、ポリグリコール酸については、乳酸・グリコール酸共重合体(シグマ・アルドリッチ社)を原材料として、コラーゲンの場合と同様に、スポンジ状の「担体」の調製を現在行っている。そして、作製したこれらの「担体」とHDP細胞を使用した「細胞・担体複合体」の調製法について検討中である。「歯髄組織再生のための細胞と担体の複合体の開発」において、初年度はヒト歯髄(HDP)細胞、次年度はコラーゲン・スポンジに関して検索を行ってきた。最終年度は、それらを用いた「細胞・担体複合体」の調製、および生体適合性について検討した。「細胞・担体複合体」の調製法は、6ウェルまたは24ウェルーカルチャー・ディッシュ内にコラーゲン・スポンジを静置し、10%FBS含有ダルベッコMEMを加えてスポンジに培地を充分に浸潤させた後、細胞数が一定濃度となるように調製したHDP細胞浮遊液と交換し、37°C、5%CO_2条件下で一定期間培養して行った。この「細胞・担体複合体」を、通法に従い固定した後、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して観察した。その結果、コラーゲン・スポンジ内部へのHDP細胞の侵入・定着は認められなかった。今回使用したスポンジは、ブタ皮膚由来のコラーゲンを原材料としており、HDP細胞とは生物学的に親和性が高く、また約100pm程度の不整形な小孔を有する網目構造を有していることから、その内部にHDP細胞の誘導が可能と考えられた。しかし、コラーゲン・ゲルを併用して間質部分を充填するなどの改良が必要であることが示唆された。一方、生体適合性については、上記のように「細胞・担体複合体」が未完成のため、まずコラーゲン・スポンジを単独でラットの背部皮下組織に無菌的に埋入した後、1ヶ月後に周囲組織を含めて試料を摘出し、通法に従い固定した後、パラフィン包埋の連続組織切片を作製し、ヘマトキシリン・エオジン染色して光学顕微鏡にて組織学的に観察した。その結果、コラーゲン・スポンジは辺縁部から著明に吸収されて、面積が減少していた。また、その周囲は線維性結合組織で被包されており、炎症性細胞の浸潤は認められなかった。従って、コラーゲン・スポンジ単体の生体適合性は非常に良好であることが示唆された。
胃癌における in situ hybridigation 法による転移関連道伝子解析

1、EGFR>bFGF> ECD>Colの順で再発死亡に関与していた。これらEGFR、bFGF、ECDの発現強度を比例ハザードをもってscore化するとscoreが10以上では60%の症例で再発していた。2、癌浸潤に関与するMMP2とECDの比(M/E比)を検討すると再発死亡群:1.4、生存群:0.9であり、C/E比が1以上では11例中9例(82%)が再発死亡していた。3、対象を61例にまで増やし、MMP2とECDとの発現について検討すると、そもにこの二つは同一病期内の予後不良症例を鑑別することが可能であるが、M/E比は総合的進行程度と関連を認めるとともに、M/E比ではより正確に予後不良症例を鑑別することが可能であった。4、これら遺伝子間の発現の関係において、EGFRとbFGF、bFGFとColの発現に強い正の相関が、EGFRとECDの発現では逆相関を認めた。5、VEGF、IL8の発現は低く、十分な評価が行われなかった。癌細胞の増殖に関与するEGFR、血管増殖因子であるbFGF、細胞外マトリックス分解酵素であるCollagenase(Col)、細胞外接着因子であるE-cadherin(ECD)を選択し、これらの発現と転移予後との関係を検討した。深達度がse、ssである進行胃癌25例(分化型12例、未分化型13例)。観察期間は5年とし、再発症例と手術時転移症例を転移/再発群10例、非転移/非再発例15例とした。方法はBiotin化したEGFR,bFGF,Col,ECDのProbeを用いてin situ hybridizationを行った。各Probeの発現強度はLuzex-FS画像解析装置により、poly dT probeにより評価される細胞内の総mRNAを100とし、各ProbeのmRNA発現強度を求めた。1、EGFRとbFGF、bFGFとColの発現に強い正の相関が、EGFRとECDの発現では逆相関を認めた。2、EGFR>bFGF>ECD>Colの順で再発死亡に関与していた。3、癌浸潤に関与するColとECDの比(C/E比)を検討するとA群: 1.4、B群: 0.9であり、C/E比が1以上では11例中9例(82%)が再発死亡していた。EGFR、bFGF、ECD、ColのmRNA発現は特定の遺伝子間に発現の関係を認めた。また、それぞれが転移予後に関与するが、総合評価、C/E比ではさらに転移、予後と密接な関係が認められた。この一部についてはEuropean Journal of Cancerに掲載予定である。前年度に続きさらに対象症例を増やして進行胃癌63例を対象とし、細胞外マトリックス分解酵素であるMMP2(matrix metalloproteinase 2)、細胞外接着因子であるECD(E-cadherin)について、再発死亡との関連を検討した。1、総合的進行程度別の再発死亡例のE-cadherin mRNAの発現は生存例に比べて低い傾向を認めた。生存例の発現平均値は49.0±19.2(mean±SD)であり、死亡症例の37.0±16.2に比べて有意に高値であった(p=0.011)。2、生存症例のMMP2mRNA発現の平均値は39.4±17.4(mean±SD)、死亡症例では45.2±22.0であり、統計学的有意差はなかった。VEGF、IL8の発現について検討を行ったが、ともにmRNAの発現が不良であり、評価の対象とはなり得なかった。
動脈硬化発症機序にアポトーシスの関与する可能性の検討

血管の老化と考えられる動脈硬化は老年者の主要な死因である心筋梗塞、脳血管傷害の病因であるが、その発症メカニズムおよび根本的治療法は明らかではない。ところで、最近、動脈硬化巣におけるプラークの破壊が心筋梗塞や血栓症の発症機序に重要な役割を果たしていることが報告されている。しかしながら、プラーク破壊の機序に関してはほとんど明らかではない。本年度、我々はインターロイキン1によって血管平滑筋細胞(VSMC)から産生される大量のNitric Oxide (NO)がVSMC自身の細胞死を誘導し、しかも近傍の内皮細胞(EC)の増殖を促進すること(文献4)、また、ECから産生されるエンドセリンはNOによる細胞障害を増強することを明らかにした(文献3)。一方、NOによってVSMCからはサイクリックGMPが産生されるが、サイクリックGMPはTNF-αの産生を介してNOの産生を増強すること、すなわち、NOの産生系においてはサイクリックGMPを介したポジティブフィードバック機構の存在する可能性を示した(文献2)。さらに、NOが誘導するVSMC細胞死はアポトーシスであること、さらに、NOはVSMCにおいてFasの発現を促進することを明らかにした(文献1)。ところで、FasはFasリガンドと結合することによりアポトーシスを誘導するが、Fasリガンドは活性化されたTリンパ球に発現することが明かにされている。動脈硬化巣においては、マクロファージと同時に数多くのTリンパ球の集簇していることが知られている。したがって、動脈硬化巣においてFas陽性の細胞はTリンパ球が発現したFasリガンドによってアポトーシスの誘導されることが予想される。