hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア系人種における慢性腎臓病疫学調査: Cr標準化と慢性腎臓病有病率の解析

またGFR推算式の前提となるCr検査は、測定方法やキャリブレーションが各国で異なり、その標準化が必須である。GFR推算式、Cr標準化は、今後アジアのCKD疫学調査を行うための基盤となる。本研究の目的は日本人の糸球体濾過量(GFR)推算式が広くアジア人種に適応可能かを検証し、さらにGFR推算式活用の前提となるクレアチニン(Cr)検査の標準化をはかり、アジア各国のCKD疫学調査を支援することである。慢性腎臓病(CKD)対策は、世界中で増加し続ける末期腎不全患者対策として喫緊の課題であり、腎機能低下に関連して危険度が高まる心血管疾患や死亡の対策としても重要である。腎機能の評価法として、国際的に血清Cr値にもとづいたGFR推算式を用いることが推奨されており、国際的にはMDRD式が一般に用いられるが、日本人には適していないことが明らかとなった。そこで日本腎臓学会は新たに日本人のGFR推算式を作成したが、これがアジア系人種に広く適応可能かについて検証を要する。平成22年度の研究成果として、アジア各国の代表との協議を2回行い、日本人のGFR推算式の検証をタイ人60例において医師主導型治験として実施している。Cr標準化は国際標準血清(検査医学標準物質機構)に加え、日本臨床衛生検査技師会より標準血清を購入し、アジア各国に冷凍輸送し、2日連続、各5回の測定をし、結果を日本に報告してもらう。参加国と代表者は韓国:Prof.Ho Yung Lee, Prof.Yo Sung Kim,台湾:Prof.Hung-Chun Chen,タイ:Prof.Kriang Tungsanga,シンガポール:Dr.Teo Boon Wee Jimmy,中国:Prof.Zuo Li。台湾ではCr値はJaffe法と酵素法で測定され、Jaffe法での値は酵素法とよく相関するがわずかに低い値を示すことから、自動分析機において既に補正後のCr値が報告されていると考えられる。日本の酵素法と台湾の酵素法の値はほとんど差が無い。韓国ではCrはJaffe法で測定され、日本の酵素法の値に比べ約0.2mg/dL高い値を示すことから、自動分析機での補正は行われていない。その他の国は現在進行中である。
臓器移植など免疫抑制状態における難治性リンパ増殖性疾患発生のメカニズムの解明

本研究の目的は、自己免疫疾患患者に発生したリンパ増殖性疾患の臨床病理学的、分子生物学的な特徴を解明し、臓器移植を受けた患者を始めとする他の免疫抑制状態にある患者に発生したリンパ増殖性疾患とそれらを比較検討し、その発生メカニズムを解明することである。平成14年度自己免疫疾患に罹患している患者に発生したリンパ増殖性疾患53例について、臨床病理学的に解析した結果、リウマチ患者は他の自己免疫疾患患者に比べ、発生したLPDが若干ことなる特徴を持つことが判明した。また、polymorphousな形態を示すB細胞性LPDやホジキン病、T細胞性LPDは高率にEBV陽性で、これらLPDでは腫瘍発生にEBVが関与することが示唆される(Int J Cancer,103;443-449,2004)。平成15年度各種自己免疫疾患患者(RA, SLE, DM, PSS, AIHA)(大部分MTX非投与)に発生したリンパ球増殖性疾患(LPD)45例についてPCR-SSCP法とダイレクトシークエンス法を行いp53,c-kit遺伝子等の変異の分子生物学的解析を加えた。結果自己免疫性疾患患者に発生したT細胞性LPDでは従来報告されてきた臓器移植後に発生するB細胞性LPD同様、p53 geneの点突然変異が高頻度に見られた。自己免疫性疾患患者に発生したLPDではp53 geneの点突然変異がある症例はない症例に比べ予後が不良で、p53 geneの点突然変異と予後と相関することを明らかにした(投稿準備中)。本研究の目的は、自己免疫疾患患者に発生したリンパ増殖性疾患(LPD)の臨床病理学的、分子生物学的な特徴を明確にし、臓器移植を受けた患者を始めとする他の免疫抑制状態にある患者に発生したLPDと比較検討し、その発生メカニズムを解明することである。平成14年度は以下のことを行った。1)自己免疫疾患に罹患している患者に発生したLPDについての全国調査2)病歴調査による臨床病理学的検討3)H.E標本作成による病理組織学的分類4)免疫染色による腫瘍細胞の表現型の解析5)RNA in situ hybridizationによるEpstein-Barr virusの存在の検討6)PCR法によるHTLV-1(tax, pol)の存在の検討結果2)RA患者に発生したLPDは他の自己免疫疾患患者に発生したLPDに比べ、原疾患に罹患してからLPD発症までの期間が長く、年齢が若く、予後がよい点で異なる特徴があった。3)自己免疫疾患患者に発症したLPDでは、B細胞性の場合、Polymorphousな形態を示す症例以外ではEBVの陽性率に関して健常人に発症するB細胞性リンパ腫と差がなかった。しかしながら、Polymorphousな形態を示すB細胞性LPDやホジキン病、T細胞性LPDは高率にEBV陽性で、これらの腫瘍発生にEBVが関与することが示唆されることがわかった。平成15年度はさらに自己免疫疾患患者に発症したLPDにつきPCR-SSCP法とダイレクトシークエンス法を行いp53,c-kit遺伝子等の変異の解析を進めて行く。また、polymorphousな形態を示す

B細胞性LPDやホジキン病、T細胞性LPDは高率にEBV陽性で、これらLPDでは腫瘍発生にEBVが関与することが示唆される(Int J Cancer,103;443-449,2004)。平成15年度各種自己免疫疾患患者(RA, SLE, DM, PSS, AIHA)(大部分MTX非投与)に発生したリンパ球増殖性疾患(LPD)41例についてPCR-SSCP法とダイレクトシークエンス法を行いP53,c-kit遺伝子等の変異の分子生物学的解析を加えた。結果自己免疫性疾患患者に発生したT細胞性LPDでは従来報告されてきた臓器移植後に発生するB細胞性LPD同様、p53geneの点突然変異が高頻度に見られた。自己免疫性疾患患者に発生したLPDではp53geneの点突然変異がある症例はない症例に比べ予後が不良で、p539geneの点突然変異と予後と相関することを明らかにした(投稿準備中)。
水晶体ゲルの相転移が屈折に及ぼす影響

予備実験からアイソアクリルアミドゲルが相転移を生じるときの屈折率の変化は0.02減少することがわかった。同時にその光源の波長を可視光領域(380-780nm)で変化させてその分散を測定した結果屈折率の減少とともに分散が1/3に減少することが示された。また豚眼水晶体の切片でも張力をかけた時に同様な変化が見られた。ゲルに普遍的な相転移と言う現象はゲルの屈折率の変化、分散の変化を伴うのではないかと考えられる。水晶体もそのように屈折力を変化させて調節に役立てさらに遠方を見ている時はその屈折時の分散を小さくしてより明確な色収差のない像を得ているようである.つまり遠くを見るときはチン氏体が緊張して水晶体の曲率半径を大きくするのみならず、水晶体のゲル自身の屈折率、分散が小さくなっているようである。人において20才の成人で10Dの調節を得るためのシュミレーションを行って見る。調節弛緩時の水晶体前面の曲率半径を10mm,後面の曲率半径6mm,水晶体全体の屈折率を1.413と考えると、調節時には前面の曲率半径を6mm,後面の曲率半径5.5mm,となり水晶体の屈折率は1.424が必要となる。このことは予備実験の結果と矛盾しない。また動的レーザー光散乱の結果から水晶体ゲルの臨海現象は皮質でより明らかであった。これは実際の屈折率分布をした水晶体を考えた場合調節時にその屈折率の差を大きくして合目的であると考えられる。さらに調節弛緩時の分散が小さいことから遠見時にはよりはっきりした像が見えることとなりこれも合目的であると考えられる。
情報記憶装置位置決め機構のナノメータ領域のモデル化及び制御技術に関する研究

本研究は、平成15年度までの科学研究費補助金(萌芽研究(課題番号:14655157))で得られた知見を基としてナノメータ領域の位置決め精度を達成するために、下記に示すように位置決め精度をトータルシステムとしてとらえて研究開発を進めるところにある。すなわち、1.位置決め誤差要因をナノメータオーダで明確にすること、2.位置決め誤差発生要因である個々の要素技術の開発目標値を明確にして、要素技術の開発を進めるとともに、関連部門へ開発目標値を提示していくこと、3.位置決め誤差要因の特色を考慮して、位置決め精度を最適化する制御技術を開発することである。2年間の研究の結果は、以下の通りである。(1)現状の位置決め機構の位置決め誤差要因の把握既存の制御系において用いられる位置信号を用いて振動伝達特性を評価し、読み取った位置信号に含まれる各種外乱要因を発生原因別に分離し、位置外乱の影響を定量的に明らかにした。(2)外乱推定技術及び外乱に対する応答を予測・抑圧する技術の開発(1)の結果に基づく詳細なシミュレーションモデルを利用して、外乱の作用時点とその大きさを推定する技術及び推定結果に基づき外乱に対する応答を予測する技術を開発し、同期外乱成分に関して90%抑圧可能な「混合基数アルゴリズムを用いた周波数領域逆伝達特性補償法」を提案した。(3)可変構造制御方式の開発大きな移動動作を行う制御系、微小位置決め動作を行う制御系などの構造の異なる制御系をディジタルコントローラに複数用意しておき、位置決め動作に応じて制御系を最適に切換える制御方式の開発を行った。(4)制御対象の特性変動を補償する技術の開発制御対象の動特性変動時では、作用する外乱の影響度が異なってくる。この動特性変動時においても補償効果の劣化を生じないロバスト性を有する補償器について検討を行った。(1)磁気ディスク装置における位置外乱の影響の解明磁気ディスク装置を対象として、磁気ヘッドの変位をヘッド制御信号と比較を行うことで、ヘッドとトラックの相対的位置ずれを詳細に観察する。実験結果及びシミュレーションにより振動系及び制御系の解析を行い、アクチュエータを含む位置決め機構、除振機構等の振動系のモデル化を行う。この結果に基づき、位置外乱の影響を定量的に明らかにし、磁気ディスクの位置決めに影響を与える各外乱成分の分離を行った。これらの結果を基に、詳細な数値モデルに基づくシミュレータを作成した。また、各外乱成分の、位置決め精度に対する影響について検討し、制御系設計に活用する基礎データの収集を行った。(2)外乱推定技術及び外乱抑圧技術前年度までの研究(科学研究費補助金・萌芽研究)で提案していた「周波数領域逆伝達関数補償法」を改良し,低周波数領域のみならず高周波数領域の同期外乱成分をも抑圧可能とする手法を提案した。本手法は時間信号を周波数領域へ変換する際のアルゴリズムとして混合基数FFTを採用し,任意のデータ個数を高速に変換可能とする手法であり,先の手法と比較して,周波数領域への変換に掛かる時間を理論上約90%短縮させ,かつ20%の外乱抑圧を可能とした。(1)磁気ディスク装置における各種外乱の影響の解明(1)磁気ヘッド単体に作用する外乱特性を明らかにする目的で、ヘッド単体の位置決め機構系を作成し、磁気ヘッドの回転軸周りに作用する非線形摩擦特性と信号線であるFPCからの外力特性を分離しつつ、詳細な解析を行った。この結果を基に磁気ヘッド単体に作用する外乱成分(力外乱成分)の精密モデルを作成した。(2)磁気ディスク装置において、磁気ディスクの回転に起因する各種外乱成分に対し、各外乱成分の周波数特性を考慮した分離を行い、その結果を用いた外乱成分の時間信号生成手法を提案した。

(3)これら(1)(2)の結果を基に、詳細な数値モデルに基づくシミュレータを作成した。また、各外乱成分の、位置決め精度に対する影響について検討し、制御系設計に活用する基礎データの収集を行った。(2)外乱推定技術及び外乱抑圧技術(1)前々年度までの研究(科学研究費補助金・萌芽研究)で提案していた「周波数領域逆伝達関数補償法」を改良し,低周波数領域のみならず高周波数領域の同期外乱成分をも抑圧可能とする手法を提案した。(2)本手法を用いることで,任意のデータ個数に対して周波数領域への高速変換を可能とし,先の手法と比較して,周波数領域への変換に掛かる時間を理論上約90%短縮させ,かつ20%の外乱抑圧を確認した。(3)本手法を繰り返し学習制御器とすることを提案し、さらなる外乱抑圧性能(従来法と比較して25%の外乱抑圧)を獲得可能であることを確認した。(4)制御対象の共振特性の変動に対するロバスト性についても検討を行い、磁気ヘッドの変更時においても補償効果を維持可能なロバスト性を有する周波数領域逆伝達関数補償法を開発した。
財産管理権者に対する家庭裁判所の監督の在り方

本研究では、昨今、後見人等の不正な財産管理権行使が増加していることに鑑み、その濫用を回避するための一つの制度として、家庭裁判所による許可制度の導入の是非につき具体的検討を行った。ドイツ民法上の許可制度や未成年後見法改正に向けた議論状況を分析し、司法補助官等へのヒアリングも行った結果、許可制度の意義を明らかにし、実務上の課題についても指摘することができた。今後は、後見人等の不正行為対策として、許可制度の導入に加えて、家庭裁判所の機能分化、家庭裁判所以外の監督機関の設置等も視野に入れた検討が必要であるとの結論に至った。本研究の目的は、親権者や未成年後見人の適正な財産管理権行使を担保する一つの制度として、家庭裁判所による許可制度の導入の是非につき、具体的検討を行い、その検討を通して、家庭裁判所の監督義務の内容や具体的な監督の在り方についても研究を行っていくことである。平成26年度は研究実施計画に従い、まず、金沢家庭裁判所に赴き、主に民法859条の3(成年被後見人の居住用不動産の処分についての家庭裁判所の許可)に関する裁判所での実際の運用状況や、家庭裁判所が許可を与えることの実効性および問題点について、ヒアリング調査を行った。次に、当初、平成27年度に予定していたドイツへの調査を平成27年3月に実施した。ドイツでは、親権者、未成年後見人、世話人に対する監督は家庭裁判所が担っているが、重要かつリスクを伴う財産管理につき許可を付与する職務を担っているのは裁判官ではなく、司法補助官(Rechspfleger)であることから、裁判官のみならず、司法補助官とのインタビューも実施した。その結果、ドイツでは、親権者や未成年後見人らによる横領事件は稀であるとの回答が得られるなど、財産管理権者に対するドイツ家庭裁判所の監督体制やその状況につき、確認することができた。さらに、現在、ドイツでは、未成年後見制度の改正の動きがあり、たとえば、家庭裁判所の許可事項の見直し(BGB1821、1822条の各号の現代化)や、後見監督制度の廃止が案として提起されており、これら改正案の内容に対する研究者、実務家らの意見を直接、聴くことが出来たのも有意義であった。以上の通り、平成26年度に実施した調査からは、今後、わが国の家庭裁判所の監督義務の内容や具体的な監督の在り方について検討を行っていく上でも、大きな示唆を得られた。本研究の目的は、親権者や未成年後見人の適正な財産管理権行使を担保する一つの制度として、家庭裁判所による許可制度の導入の是非につき、具体的検討を行い、家庭裁判所の監督義務の内容や具体的な監督のあり方についても検討を行うことにある。平成27年度の研究実施計画としては、26年度に実施したドイツでのヒアリング調査の結果を整理、分析すると共に、ドイツの裁判例や学説についても検討を行い、中間報告を行うことを予定していた。まず、ドイツの裁判例の分析からは、相続事案や未成年者が社員となっている会社(営業、組合)が関わる事案類型が多いことが明らかとなった。さらに、日本では、後見人による財産の横領事件がますます増加し、深刻な社会問題となってきているのに対し、ドイツでは横領事件が稀であるというヒアリング調査結果をふまえ、その要因などにつき検討を始めている。具体的には、ドイツの司法補助官制度をはじめとする司法制度の概観についても検討を行い、どのような監督体制で家庭裁判所が許可を行っているのか検討する必要があると考え、新たに分析を始めたところである。しかしながら、以上のような分析結果につき、27年度には中間報告することを予定していたが、当初、予定していたよりも検討対象が拡大したこともあって、判例、学説等の分析結果や、新たに検討を試みたいと思うに至った司法制度の日独の比較等については具体的な研究成果を公表するには至らなかった。26年度に実施したドイツでの調査結果や27年度に行なってきたドイツの判例・学説の分析について論文や中間報告書という形での成果を示すことはできなかったため、やや遅れていると判断した。しかしながら、28年4月に成立した成年後見利用促進法や民法改正についても踏まえて研究を進めたいという気持ちがあったためでもあり、28年度中には、一定の成果を公表できるものと考えている。本研究の目的は、親権者や後見人の適正な財産管理権行使を担保する一つの制度として、家庭裁判所による許可制度の導入の是非につき、具体的検討を行い、その検討を通して、家庭裁判所の監督義務の内容や具体的な監督の在り方についても検討することである。平成28年度は実施計画に従い、前年度までの研究成果をまとめ、論文公表および研究会報告を行った。研究成果の概要は次の通りである。後見人等による不正行為対策が喫緊の課題とされる中、許可制度の第一の意義は、事前的な不正行為対策として機能しうるという点である。第二の意義は、家庭裁判所が許可審判という形で関わることによって、後見人の職務執行における責任の所在が明確化し、ひいては取引の安全にも資する点である。特に、実務上、家庭裁判所が後見人からの相談に対して一定の助言をしているという現状を踏まえると(東京高判平成17年1月27日判時1909号47頁、東京家裁後見センター「成年後見人・保佐人・補助人Q&A」等参照)、被後見人に不利益が生じた場合の責任の所在が問題となる場面も想定され、家庭裁判所の助言を「許可」とし、法的性質を明確化しておくことには一定の意義があるように思われる。一方、許可制度の導入には問題もともなう。

近年のドイツの未成年後見法の改正議論の分析からは、きわめて広範かつ複雑な事項を許可の対象とすることの弊害も明らかとなった。また、家庭裁判所の負担増の問題も重大である。これについては、ドイツにおいて、主に司法補助官が許可を付与する職務を担当していたことを参考にすれば、わが国における裁判所書記官の人員や職務範囲を拡大するという方向性もみえてくる。成年後見制度利用促進の方針が打ち出される中、今後は許可制度の導入以外にも、家庭裁判所の機能の分化の可否、家庭裁判所以外の監督機関の設置の要否も含めた検討が必要になってくるかもしれない。本研究では、昨今、後見人等の不正な財産管理権行使が増加していることに鑑み、その濫用を回避するための一つの制度として、家庭裁判所による許可制度の導入の是非につき具体的検討を行った。ドイツ民法上の許可制度や未成年後見法改正に向けた議論状況を分析し、司法補助官等へのヒアリングも行った結果、許可制度の意義を明らかにし、実務上の課題についても指摘することができた。今後は、後見人等の不正行為対策として、許可制度の導入に加えて、家庭裁判所の機能分化、家庭裁判所以外の監督機関の設置等も視野に入れた検討が必要であるとの結論に至った。平成26年度に予定していたドイツの判例・学説の分析、検討については、決して順調な進捗状況とはいえない。しかしながら、日本の家庭裁判所への調査や、当初、平成27年度に予定していたドイツでの調査を26年度に前倒しで実施することができ、その結果、研究の方向性が明確になった点では、十分に研究目的を達成することができたともいえる。以上のことから、おおむね順調に進展しているとの自己評価を行った。成年後見制度の利用低迷を受け、平成28年4月には、いわゆる成年後見利用促進法が成立し、市民後見人の利用促進等が法文上明記され、さらには、成年後見人の権限拡大を認める民法改正も行われている。このような動きは歓迎されるべき反面、近年の成年後見人による横領事件の増加に鑑みると(27年度は30億円弱)、家庭裁判所による監督機能の充実あるいは、監督の在り方を検討することが喫緊の課題として重要な意義を有することは間違いない。このような背景も踏まえ、28年度は、家庭裁判所による許可制度の具体的立法論にとどまらず、監督のあり方という、より大きなテーマにつき具体的な研究を進め、一定の成果として示す予定である。民法平成27年度は、平成26年度に実施した日本の家庭裁判所でのヒアリング調査や、ドイツでの裁判官、司法補助官、弁護士、研究者らからのヒアリング調査の結果につき、整理・分析を行う。その上で、親権者および未成年後見人らの財産管理権を規制する方法として、家庭裁判所の許可を得るとの制度の意義や問題点についてさらに検討を深めるためにも、当初、平成26年度に実施予定であったドイツの裁判例や学説の詳細な分析・検討を行う予定である。その際には、許可制度(BGB1821、1822条等)の現代化を提案するドイツ未成年後見制度の立法動向にも注視していきたい。残額としては少額でもあり、無理に使用することなく、次年度に繰り越すことにした。物品費に充てる予定である。
在宅療養支援における他施設・他職種間での情報共有と管理に関する研究

本研究は,在宅療養支援における他施設,他職種との連携の中で,個人情報保護管理の徹底と連携促進に向けた情報共有のあり方を検討することを目的とし,情報共有と管理の実態調査を行った。対象は全国200床以上の全病院の退院支援担当の看護師または社会福祉士等,居宅介護支援事業所(抽出率10%)の管理者とし質問紙を郵送した。その結果,回収数1551件(26.1%),有効回答数1338件(有効回答率86.3%)であり,個人情報の管理や取扱いについて基本体制は整っているものの,具体的対策の実施については施設間で差が見られた。本研究では,退院から在宅療養への移行期にかけて在宅療養支援に関連する他機関,他職種と連携に着目し,総合病院として機能する病院の退院支援担当の看護師または社会福祉士,居宅介護支援事業所の管理者に対し質問紙調査を行い,在宅療養支援における個人情報管理と情報共有の問題点と現状を調査し,個人情報保護管理の徹底と連携促進に向けた情報共有のあり方を検討することを目的とした。これら結果を元に,在宅療養支援における適切な患者情報の取扱いと管理のあり方について検討し,医療,介護現場の実情に見合った指針の作成への示唆を得たいと考える。研究の進捗状況としては,2009年12月末までに,先行研究・文献レビュー,有識者,実務経験者からの情報収集等を行った。更に,情報の共有とその取り扱い・管理の状況,問題点等に関する質問紙作成に向け,事業所及び施設の特性,職員の特性,情報の共有方法,『医療・介護関係事業者における個人情報の適切な取扱いのためのガイドライン』に沿った対応および具体的対策の状況,他施設・他職種との連携の状況については,『連携活動評価尺度』(筒井;2003)を参考に,在宅療養支援の場面に即した項目を検討した。その後,2010年1月末までに退院調整部門の担当者および居宅介護支援事業者計10名にプレテストを実施し再度内容を吟味した。調査対象は,2009年12月現在,WAM NET(独立行政法人福祉医療機構)に登録されている病院のうち病床数が計200床以上をある病院2,709件および居宅介護支援事業所32,231件うち,県別事業者数構成比に合わせ層化無作為抽出を行い抽出率10%となる3,223件を対象とし,3月31日までに全調査対象者に調査票を郵送した。現在,返信待ちの状況である。本研究では,在宅療養支援に関連する他機関,他職種との連携に着目し,個人情報管理と情報共有の現状を調査し,個人情報保護管理の徹底と連携促進に向けた情報共有のあり方を検討することを目的とした。調査対象は,WAM NETに登録されている病院のうち病床数が計200床以上ある病院2,709件の退院支援担当の看護師または社会福祉士等,居宅介護支援事業所32,231件のうち層化無作為抽出で抽出率10%となる3,223件の管理者を対象とした。調査内容は,属性,情報の共有方法,情報の取扱い・管理の状況として『医療・介護関係事業者における個人情報の適切な取扱いのためのガイドライン』に沿った具体的対策の実施,個人情報保護法への過剰対応の実態等とした。調査方法は郵送自記式質問紙調査とし,事前にプレテストで調査内容の内的妥当性の検証を行った後,2010年4月123日に本調査を実施した。その結果,配布数5932件,回収数1551件(26.1%),有効回答数1338件(有効回答率86.3%)であった。情報管理の項目では,病院,事業所共に,個人情報に関連した基本方針・体制は概ね整っているものの,情報システムの安全対策・措置の実施については有意差が見られた。また,情報の取扱いについても,情報共有歴の作成,書類や媒体の破棄等への対応に有意差が見られた。他機関・他職種との連携上,個人情報保護法への過剰対応が生じているかについては,全く生じていないまたは現在ではおさまっているとしたものが多数であったが,施行後から現在まで見られるまたは最近になって生じてきていると回答したものは病院85件(16.4%),事業所153件(18.6%)であった。以上から,個人情報の管理や取扱いについて基本体制は整ってきているものの,具体的対策の実施については施設間で差が見られ,その差は連携の妨げになりかねないことが示唆された。
唾液中nicotine代謝物を用いた薬物代謝活性の簡便な推定法による禁煙治療設計

近年、喫煙と重篤な疾病との関連性が報告され、禁煙に向けた取り組みがなされている。禁煙治療の1つとしてnicotine補充療法がある。Nicotineは、肝臓にて薬物代謝酵素であるcytochrome P450 2A6分子種(CYP2A6)とaldehyde oxidase (AO)にてcotinineへ代謝される。ヒトにおいてもAO活性の大きな個体間差が存在することも報告されているため、nicotine代謝能を考慮した投与設計は重要である。今回、AO活性の異なる2系統のラットを用いて、nicotine体内動態に及ぼすAO活性の影響を検討した。高AO活性を示すjcl:SDラットおよび低AO活性を示すCrlj:CDラットを用いた。CYP2A6選択的阻害剤であるmethoxsalenをラットに経口投与後、nicotineを尾静脈投与した。その後、経時的に血中cotinine濃度をした。なお、in vivo AO活性は生体内物質nicotinamide代謝物とその酸化体の尿中比より、in vivo CYP2A6活性は経口投与したcoumarineとその酸化体の尿中比より推定した。両系統ラットにおいて、methoxsalen前投与によりCYP2A6活性は同程度の活性まで低下した。一方、AO活性は3倍もの系統差を観察した。CYP2A6活性阻害モデルにおいて、血清cotinine濃度が低値傾向を示した(methoxsalen処理/methoxsalen非処理のAUC比:jclラット1/3倍、Crlラット1/7倍)。AO活性相異モデル(methoxsalen処理)において、血清cotinine濃度が低値傾向を示した(Crlラット/jciラットのAUC比:1/17倍)。Nicotine代謝にはAO活性の関与も大きく、AO活性の個人差を考慮したnicotine製剤の投与が必要と考える。禁煙を希望する喫煙者に対し、禁煙補助薬であるニコチン製剤を投与する場合が増加している。この禁煙補助剤の成分であるnicotineは、Cytochrome P-450 2A6 (CYP2A6)によって5'-hydroxynicotineに代謝され、さらに、aldehyde oxidase (AO)によってcotinineへ代謝される。その後、再びCYP2A6により、3'-hydroxycotinineに代謝されることが知られている。これら酵素活性には、大きな個体差が存在している。従って、これら代謝酵素活性を指標としたニコチン製剤の投与設計が望まれる。しかし、これまで報告されているnicotine濃度測定の多くはLC-MS等を使用した方法である。これら機器は、特別な機関に設置してあるのみで、クリニックやニコチン製剤を販売している薬局にはない。本研究では、唾液中nicotineおよびその代謝物濃度より代謝酵素活性を推定し、ニコチン製剤の投与設計を行う簡便なシステムの構築を目標としている。我々は、分取用クロマトを用いたnicotineおよびその代謝物濃度の半定量を行っている。これまで、我々は尿を用いた推定方法を検討してきたが、尿着色の影響が大きく、尿中代謝物十分な半定量が行えなかった。そのため、着色のない唾液が試料となると考え、唾液を用いた推定の準備を行っている。唾液中濃度と同等と考えられる標品を用いた検討においても、nicotineおよびその代謝物は赤色を呈しその濃淡より半定量は行えるものの、場合によっては発色が不十分であるため呈色識別の程度が曖昧になり評価結果のバラツキが認められるケースも存在した。現在は、呈色したnicotine代謝物をデジタルカメラにて撮影し、呈色度合を数値化することを試みている。本研究を遂行する上で、HPLCを用いたシステムは確立しているものの、分取用クロマトを用いた半定量では、評価者による半定量濃度の大きな個体差が認められた。測定精度を担保するための検討に時間を費やしている。そのため、呈色の程度が低い場合においても、測定が可能となる工夫が必要と考える。現在、我々は、呈色させたクロマトをデジタルカメラにて撮影し、その呈色度合を数値化することを試みている。数値化することにより今後の進行がスムーズにいくと考えられる。近年、社会的背景により禁煙が促進されている。禁煙補助剤の主成分であるnicotineは、cytochrome P-450 2A6 (CYP2A6)によって5'-hydroxynicotineに代謝された後、aldehyde oxidase (AO)によってcotinineへと代謝される。これら酵素活性には、大きな個体差が存在しているため、これら代謝酵素活性を考慮したニコチン製剤の投与設計が合理的である。我々は、1ニコチン製剤を販売している薬局でも簡便にnicotine濃度評価を行える手段を開発し、2その濃度比よりnicotine代謝酵素活性を推定することでニコチン製剤の適正使用を推進することを目標としている。昨年度、我々はnicotine、cotinineおよび5'-hydroxycotinineをTLC (薄層クロマトグラフィー)にて分離後、バルビツール酸にて赤色に呈色させることで各物質の濃度を半定量することを試みた。しかし、これら呈色は不十分であり、同時に評価のバラツキが認められた。今年度、半定量を精度よく行うことを目的とし、紫外線照射前後の蛍光吸収度変化によりこれらの濃度を推定した。各化合物とも10 μg/mL濃度まで半定量が行えた。また、ヒト唾液を用いた検討においても、喫煙直後と限定的であるが、nicotineおよびその代謝物のスポットを確認することができた。今後、半定量の評価を行い、詳細な検討を行う予定である。

また、現在、CYP2A6活性の阻害剤であるmethoxsalenおよびAO活性の異なる系統のラットを用いて、CYP2A6およびAO活性がnicotineの体内動態に及ぼす影響についても検討している。本研究を遂行する上で、nicotineおよびその代謝物の定量法を確立することが重要となる。これまで、HPLCを用いて、nicotine, 5'-hydroxynicotine, cotinine濃度測定システムを確立している。また、TLCを用いた簡便なnicotine代謝物の濃度の半定量方法も確立しつつある。今年度は、この半定量方法が確立し、ヒト唾液を用いてnicotine代謝物の濃度比より代謝酵素活性の推定の検討を行い、限定的ではあるが、nicotineおよびその代謝物の存在を確認することができた。加えて、AO活性が約3倍異なる系統のラットにCYP2A6活性阻害であるmethoxsalenを投与することで、AO活性およびCYP2A6活性を調節できる動物モデルを作成している。さらに、本モデルにnicotineを尾静脈投与し、その血液サンプルも採取済である。今後、採取済の血中nicotine濃度を測定し、nicotineの体内動態に及ぼすAO活性およびCYP2A6活性の影響を検討する予定である。従って、おおむね順調に研究が遂行していると考える。近年、喫煙と重篤な疾病との関連性が報告され、禁煙に向けた取り組みがなされている。禁煙治療の1つとしてnicotine補充療法がある。Nicotineは、肝臓にて薬物代謝酵素であるcytochrome P450 2A6分子種(CYP2A6)とaldehyde oxidase (AO)にてcotinineへ代謝される。ヒトにおいてもAO活性の大きな個体間差が存在することも報告されているため、nicotine代謝能を考慮した投与設計は重要である。今回、AO活性の異なる2系統のラットを用いて、nicotine体内動態に及ぼすAO活性の影響を検討した。高AO活性を示すjcl:SDラットおよび低AO活性を示すCrlj:CDラットを用いた。CYP2A6選択的阻害剤であるmethoxsalenをラットに経口投与後、nicotineを尾静脈投与した。その後、経時的に血中cotinine濃度をした。なお、in vivo AO活性は生体内物質nicotinamide代謝物とその酸化体の尿中比より、in vivo CYP2A6活性は経口投与したcoumarineとその酸化体の尿中比より推定した。両系統ラットにおいて、methoxsalen前投与によりCYP2A6活性は同程度の活性まで低下した。一方、AO活性は3倍もの系統差を観察した。CYP2A6活性阻害モデルにおいて、血清cotinine濃度が低値傾向を示した(methoxsalen処理/methoxsalen非処理のAUC比:jclラット1/3倍、Crlラット1/7倍)。
電子シャワー法による高機能性鉄系化合物薄膜の創製

最近、超鉄鋼材料の作製や低環境負荷鉄鋼材料へのセメンタイト(Fe_3C)の有効利用等が考えられている。しかし、鉄は最も古くから使われている材料であるが、その酸化物、窒化物、炭化物の基礎的特性は充分解明されていない。我々は電子シャワー法で初めてFe3C単相膜の作製に成功した。そしてFe_3Cの硬さ(Hv1180)および硬さの温度依存性を求めいる。Fe_3Cは準安定相で、室温放置でも表面がアモルファス化した酸化膜になることを見出した。Fe_3Cの耐食性は鉄の2倍程であまり高くないが、このアモルファス酸化膜のために鉄は腐食しなくなった。つまり、室温放置によりFe_3Cは鉄の保護膜になった。薄膜だけでなく、パーライト内のFe_3Cも室温で表面が酸化した。従って、Fe_3Cの特性評価には充分注意を要する。(Fe,Ni)_3C膜が作製でき、Ni/Fe=0.05-0.1では飽和磁束密度が純粋なFe_3Cに比べ1.4倍、キュウリー温度は20-30°C増加、硬さは1.3倍になることを初めて見出した。つまり、第三元素添加によりFe3Cの特性が改善することが分かった。しかし、これ以上Niの割合を増すとNiは固溶出来ないため特性は低下した。(Fe,Ni)_3C膜の耐食性はFe_3Cとほぼ同じであるが、金属のNiが混在してくると耐食性は著しく低下した。真空蒸着法、活性化反応蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は密着性が悪いため、鉄の保護膜にならなかった。しかし、電子シャワー蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は全く剥離せず保護膜になり得た。さらに、鉄に電子シャワー照射すると鉄が錆びなくなることを見出した。多分、鉄表面にFeOが形成しているためと思われる。今後、鉄の新しい防食方法として期待できる。鉄の酸化膜自身の耐食性は高いが、自然酸化で出来る酸化膜は一般には鉄の保護膜にはならない。しかし、この理由は充分に解明されていない。我々は、PVD(物理蒸着法)により人工的に作製したα-Fe_2O_3を鉄の上に被覆し、保護膜になりうるかどうか調べた。その結果、真空蒸着法、活性化反応蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は1%食塩水に漬けると剥離するため、保護膜にはならなかった。しかし、電子シャワー蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は全く剥離せず保護膜になり得ることを見出した。ピンホール等の欠陥部があればその箇所のみ腐食はするが、腐食の進展は見られなかった。試料を食塩水に漬けるとCl^-イオンやH_2が膜に侵入するため、内部応力が高くなり、真空蒸着等で作製した膜は界面で容易に剥離した。電子シャワー法で作製した膜は界面で化学結合を形成しているため、密着性に富み、応力が高くなっても剥離を生じなかった。これが、保護膜になりえる理由である。我々は電子シャワー法で初めてセメンタイト(Fe_3C)単相膜の作製に成功した。そしてセメンタイトの硬さ(Hv1180)を得ている。セメンタイトは耐食性に優れるものと予想されたが、1%食塩水で容易に腐食した(耐食性は鉄の2倍)。

我々が作製したセメンタイト膜は成膜後1-2日までは全く酸素を含まないが、その後、表面が酸化し始め、約1ヶ月で表面の酸素量は飽和する傾向にあった。その酸化膜はXRDの結果、アモルファス構造をしていた。そして、1ヶ月室温保持したセメンタイト膜は全く腐食せず、耐食性に優れることが分かった。今後は鉄に被覆し、鉄の保護膜になり得るか調べる必要がある。最近、超鉄鋼材料の作製や低環境負荷鉄鋼材料へのセメンタイト(Fe_3C)の有効利用等が考えられている。しかし、鉄は最も古くから使われている材料であるが、その酸化物、窒化物、炭化物の基礎的特性は充分解明されていない。我々は電子シャワー法で初めてFe_3C単相膜の作製に成功した。そしてFe_3Cの硬さ(Hv1180)および硬さの温度依存性を求めいる。Fe_3Cは準安定相で、室温放置でも表面がアモルファス化した酸化膜になることを見出した。Fe_3Cの耐食性は鉄の2倍程であまり高くないが、このアモルファス酸化膜のために鉄は腐食しなくなった。つまり、室温放置によりFe_3Cは鉄の保護膜になった。薄膜だけでなく、パーライト内のFe_3Cも室温で表面が酸化した。従って、Fe_3Cの特性評価には充分注意を要する。(Fe,Ni)_3C膜が作製でき、Ni/Fe=0.05-0.1では飽和磁束密度が純粋なFe_3Cに比べ1.4倍、キュウリー温度は20-30°C増加、硬さは1.3倍になることを初めて見出した。つまり、第三元素添加によりFe_3Cの特性が改善することが分かった。しかし、これ以上Niの割合を増すとNiは固溶出来ないため特性は低下した。(Fe,Ni)_3C膜の耐食性はFe_3Cとほぼ同じであるが、金属のNiが混在してくると耐食性は著しく低下した。真空蒸着法、活性化反応蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は密着性が悪いため、鉄の保護膜にならなかった。しかし、電子シャワー蒸着法で作製したα-Fe_2O_3膜は全く剥離せず保護膜になり得た。さらに、鉄に電子シャワー照射すると鉄が錆びなくなることを見出した。多分、鉄表面にFeOが形成しているためと思われる。今後、鉄の新しい防食方法として期待できる。
腸内細菌叢および定着ウイルス・真菌の腫瘍形成および抗腫瘍免疫に対する影響の解析

T細胞の活性化を抑制する免疫抑制性受容体を標的とする免疫チェックポイント阻害剤は様々な腫瘍で著しい治療効果を認めている。一方で、免疫チェックポイント阻害療法は治療効果に個人差があり、本研究ではこの治療効果における個人差に腸内細菌による免疫誘導が関わっているのか、および、腫瘍形成に対して、腸内細菌が関わっているのかを検証する。2017年度および2018年度は、腫瘍のマウスモデルの作成を行った。マウスモデルとして大腸上皮特異的APCノックアウトマウス(CPCーAPCマウス)を選択し、研究室内での繁殖を可能にするよう、各系統のマウスの作成を行った。CPCーAPCマウスは大腸癌の自然発生モデルとして知られているが、このマウスに抗菌薬を投与して腸内細菌叢を改変し、腫瘍発生の頻度の変化を検証した。2017年度はマウスモデルへの菌定着のための条件検討を行い、その後研究を一旦中断していた。実験再開のための情報収集および実験の再考をおこなったため、2017年度予算を繰り越していた。2018年度より研究を再開した。2018年度はマウスモデルへの菌定着と、菌の定着の定量に関しての条件や方法を確立した。さらにマウスの腫瘍モデルとして、大腸ガンの発生モデルであるCPC-APCマウスの譲渡を受け、CPC系統、APC系統マウスの作成と繁殖を行なった。さらに、これまでに得られたマウスを用いて、抗菌薬投与による菌叢改変を行い、腸内細菌が腫瘍の発生に関わるかを検証した。さらに、炎症が発がんを促進することは知られているが、主に炎症を惹起する菌の定着阻害に関しても解析を行っており、炎症を惹起する菌の定着阻害に関わる菌を同定・単離している。さらに、研究を再開した2018年度には抗腫瘍免疫に関わる腸内細菌叢の研究に関して成果をあげ、論文として報告している(Nature. 2019Jan;565(7741):600-605.)抗菌薬投与を行なって腸内細菌叢を改変し、腫瘍の発生の頻度を比較する実験において、抗菌薬投与により腫瘍発生の頻度の変化に関する予備的な結果を得ており、今後はマウスの匹数を増やし、また抗菌薬の種類も増やすなどして、さらなる情報を得る方法を検討している。さらに、CPCーAPCマウスでも腫瘍の発生が見られるが、より良いマウスモデルについても今後引き続き検討する方針である。また、これまでに得られた結果はSPFマウスにおける、マウス由来の腸内細菌叢に関する結果であり、今後はヒト由来の腸内細菌叢での腫瘍発生に関する影響について解析していくことを検討している。さらに、研究を再開した2018年度には抗腫瘍免疫に関わる腸内細菌叢の研究に関して成果をあげ、論文として報告している(Nature. 2019Jan;565(7741):600-605.)2017年度は研究を中断していたため、当該年度の予算にて下記の研究内容を2018年度に実施した。

2017年度はマウスモデルへの菌定着のための条件検討を行い、その後研究を一旦中断していた。実験再開のための情報収集および実験の再考をおこなったため、2017年度予算を繰り越していた。2018年度より研究を再開した。2018年度はマウスモデルへの菌定着と、菌の定着の定量に関しての条件や方法を確立した。さらにマウスの腫瘍モデルとして、大腸ガンの発生モデルであるCPC-APCマウスの譲渡を受け、CPC系統、APC系統マウスの作成と繁殖を行なった。さらに、これまでに得られたマウスを用いて、抗菌薬投与による菌叢改変を行い、腸内細菌が腫瘍の発生に関わるかを検証した。さらに、炎症が発がんを促進することは知られているが、主に炎症を惹起する菌の定着阻害に関しても解析を行っており、炎症を惹起する菌の定着阻害に関わる菌を同定・単離している。さらに、研究を再開した2018年度には抗腫瘍免疫に関わる腸内細菌叢の研究に関して成果をあげ、論文として報告している(Nature. 2019Jan;565(7741):600-605.)。抗菌薬投与を行なって腸内細菌叢を改変し、腫瘍の発生の頻度を比較する実験において、抗菌薬投与により腫瘍発生の頻度の変化に関する予備的な結果を得ており、今後はマウスの匹数を増やし、また抗菌薬の種類も増やすなどして、さらなる情報を得る方法を検討している。さらに、CPCーAPCマウスでも腫瘍の発生が見られるが、より良いマウスモデルについても今後引き続き検討する方針である。また、これまでに得られた結果はSPFマウスにおける、マウス由来の腸内細菌叢に関する結果であり、今後はヒト由来の腸内細菌叢での腫瘍発生に関する影響について解析していくことを検討している。
体幹部定位放射線治療における実線量分布を用いた腫瘍制御および副作用の予測法の構築

本研究では強度変調回転放射線治療(volumetric modulated arc therapy : VMAT)を用いた体幹部定位放射線治療(stereotactic body radiotherapy : SBRT)を実施し,実際に標的に与えられた吸収線量および対象内の線量分布を評価することによって,SBRTによる腫瘍制御および正常組織の副作用を予測する方法を構築することを目的とした.本研究の実施によって,治療中の臓器の位置および治療装置の動作を反映した線量分布を作成できるようになった.また,VMATの照射モードの違いによる治療計画や治療効果,副作用,照射時間の差を明確にした.(2)作成した積算線量分布と治療計画を比較した.治療計画に対して肉眼的腫瘍体積内は計画通りに線量が投与され,計画標的体積の周囲で変位ベクトルが大きい領域に線量差が出やすいことが確認された.(3)前立腺を対象としてVMATを実施し,治療用透過X線画像および商用ソフトを用いて放射線治療中の線量分布を構築した.ここで,骨盤部にある前立腺を対象としたのは,胸部に比較して密度が均一であるため,商用ソフトを用いた方法の妥当性を検討するためであった.(4)放射線治療中における肺腫瘤の位置および変形を考慮したダイナミック(経時的)画像の予測方法を構築した.4DCT画像と透視画像を用いて開発したアルゴリズムを評価した結果,両方の画像で高精度に予測可能であった.(5)肝臓のSBRT後において,肝硬変および正常肝における限局性の肝機能障害についてしきい線量を磁気共鳴画像を用いて評価した.当該年度では動体ファントムを用いて積算線量分布を作成する予定であったが,予定より進展し,動体ファントムおよび臨床例の実施が達成された.しかし,症例数を増やすなどこれから時間を要する予定である.一方,当該年度に実施予定であった治療計画およびDIRの基礎的検討やコーンビームCT(cone beam computed tomography:CBCT)画像の利用は当初の計画ほど進まず,来年度にも継続して研究を進める.(1) VMATに利用するX線は平坦化フィルタを用いたビーム(Flattening Filter : FF)から平坦化フィルタを除いたビーム(Flattening Filter Free : FFF)に移行し,肺および前立腺に対してFFFモードによるVMAT-SBRTを実施した.昨年度実施したFFモードと同様の解析がFFFモードでも可能かどうか検討した.(3) (2)で作成した線量分布と治療計画を比較した.治療計画に対して計画標的体積内はほぼ予定通りに線量が投与され,照射範囲内で変位ベクトルが大きい領域に線量差が出やすいことが確認された.本手法の構築によって腫瘍制御や照射野付近の正常組織のリスクの正当な評価につながる.(4) VMAT-SBRTに用いるビームがFFから超線量率が可能なFFFへの移行することによって,治療計画や治療効果,副作用,照射時間がどのように変化するか検討を行った.ここでは,対象は肺とした.治療計画や治療効果,副作用について有意差はなく,照射時間について優位に短縮していた.当該年度では,治療計画およびDIRの基礎的検討やCBCT画像の利用の検討に時間を要した.当該年度から前立腺がSBRTの保険適応となり,研究対象としたため前立腺に適応した解析方法を構築する必要があった.また,前年度に引き続き症例数を増やすなどに時間を要した.(1)対象を前立腺(8症例)として,治療中に収集した治療装置の照射制御パラメータとコーンビームCT(cone beam computed tomography:CBCT)画像ならびに非剛体レジストレーション(deformable image registration : DIR)用いて治療中の線量分布を作成し,治療計画の線量分布と比較した.再構成した線量分布と治療計画との差はアイソセンタで3 %以下であった.また,線量指標を用いた評価では計画標的体積では4例,臨床的標的体積1例で目標指標を下回った.これら結果について国際学会で報告を行った.(2) VMATに利用するX線は平坦化フィルタを用いたビーム(Flattening Filter : FF)と平坦化フィルタを除いたビーム(Flattening Filter Free : FFF)が利用可能である.対象を肺として,超線量率が可能なFFFモードによるVMAT-SBRTを実施し,FFとFFFにおいて治療計画や治療効果,副作用,照射時間の比較を行った.FFとFFFでは治療計画や治療効果,副作用について有意差はない一方,照射時間についてはFFFが優位に短縮していた.これらについて論文にて報告を行った.(3)心臓や大血管といった特に重要なリスク臓器に隣接した領域に対するSBRTでは,その至適線量について明確なエビデンスがないのが現状である.これについて,治療計画および投与線量分布と治療効果や副作用についてデータの蓄積および解析を行った.本研究では強度変調回転放射線治療(volumetric modulated arc therapy : VMAT)を用いた体幹部定位放射線治療(stereotactic body radiotherapy : SBRT)を実施し,実際に標的に与えられた吸収線量および対象内の線量分布を評価することによって,SBRTによる腫瘍制御および正常組織の副作用を予測する方法を構築することを目的とした.本研究の実施によって,治療中の臓器の位置および治療装置の動作を反映した線量分布を作成できるようになった.また,VMATの照射モードの違いによる治療計画や治療効果,副作用,照射時間の差を明確にした.1.積算線量分布の作成について,解析対象の症例数を増やす予定である.2. VMATに利用されるX線が高線量率モードに移行するため,高線量率モードでもこれまで同様に解析が可能か,検討する.3.治療計画およびDIRの基礎的検討を実施する.4. CBCT

画像を利用した積算線量分布の作成を目指す.5. SBRT後の肺および肝機能評価法の検討1.積算線量分布の作成について,解析対象の症例数を増やす.2.治療計画およびDIRの基礎的検討を引き続き実施3. CBCT画像を利用した積算線量分布の評価4. SBRT後の肺および肝機能評価法の検討医学物理学・放射線技術学当該年度に計上していた解析用ワークステーションについて既存のものを利用したため,次年度使用額が生じた.研究の遅れによって国際学会への参加および論文の投稿を見送ったため.翌年度以降では解析用ワークステーションの購入,国際および国内学会の参加予定である.また,国際論文の投稿を目標として,英語論文の作成で必要な校閲費用を英語校閲費として計上しており,有効に活用する予定である.翌年度では国際および国内学会の参加予定である.また,国際論文の投稿を目標として,英語論文の作成で必要な校閲費用を英語校閲費として計上しており,有効に活用する予定である.
分光・ラマンイメージングが可能なライトシート型顕微鏡λ-DSLMの開発

深部観察性能と低光毒性を特徴とする光シート型顕微鏡DSLM(Digital Scanned Light-sheet Microscope)に分光機能を追加した新しい顕微鏡システム(λ-DSLM)を作製した。蛍光ビーズや輝線光源を用いたシステム評価を行い、蛍光アンミキシング解析やラマンイメージングが十分可能な波長分解能であることを確認した。実際の蛍光蛋白質を発現する生体試料を用いた評価実験、およびシステム制御と画像構築・解析まで一括して行うためのプログラムの開発は進行中である。本研究の目的はライトシート型顕微鏡DSLMに新たに分光機能を備えさせた顕微鏡、λ-DSLMの開発である。DSLMは励起光の細いビームを振りながら試料に入射させる励起側光学系と、蛍光を捉える検出側光学系に大きく分かれる。本年度は主に検出光学系の設計・構築を行った。面で蛍光を拾う、言い換えれば空間解像度を2次元に展開する既存のDSLMに比べ、空間方向の解像は1次元、もう1次元は分光に費やすλ-DSLMでは撮影に要する時間が長くなることが大きな問題になると予想されたため、複数社から販売されているイメージング可能な分光器を比較した結果、当初の予定とは異なるが、より明るく迷光の少ない、透過型グレーティングを備えた素子を選定した。これと、使用波長、CCDサイズを考慮して分光器の仕様を決定し、発注、納入を受けた。加えて除振台、モーターステージ等、必要な部品を選定し調達した。深部観察性能と低光毒性から発生学の研究に適した光シート型顕微鏡DSLM(Digital Scanned Light-sheet Microscope)に分光機能を追加した新しい顕微鏡システム(λ一DSLM)を作製した。試料ステージには、4軸方向(XYZθ)に走査するためのモータデバイスを搭載し、従来のDSLMと同様に様々な方向からの観察を可能にした。観察側の光学系は、対物レンズ・ロングパスフィルター・結像レンズで構成され、結像面に分光スリットが配置されている。本装置の要である分光器には、透過型VPHG(Volume Phase Holographic Grating)を用いることで低迷光かつ高波長分解能を実現した。スリットを通過した光は、スリット開閉方向(平行方向)に分光され、対する垂直方向は位置情報を保ったまま、分光器出口のCCD受光面に投影される。試料ステージを走査して任意の視野で一連の画像データを得たのち、分光イメージを再構築する仕組みである。画像取得には、超高感度EM(Electron Multiplying)-CCD検出器を用いることにより、微弱な蛍光シグナルやさらに数桁シグナル強度が弱いラマン散乱光による分光・イメージング解析を想定した顕微鏡システムの土台が完成した。既に蛍光ビーズや輝線光源を用いたシステム評価を行い、蛍光アンミキシング解析やラマンイメージングが十分可能な波長分解能であることを確認した。現在は、蛍光蛋白質を発現している生体試料を用いた評価実験およびシステム制御と画像構築・解析まで一括して行うためのプログラムの開発を行っている。今後は、多様な試料形態で多色同時蛍光イメージングへの実用化を目指して、チャンバーや試料保持方法、レーザー照射方法などの工夫を行っていく予定である。