hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組合せ最適化問題を解く超伝導ニューラルネットワークの構成と動特性解析

組合せ最適化問題を解くホップフィールド型ニューラルネットワークを、超伝導デバイスによるニューロン素子で構成し、数値解析と集積回路上での動作から、そのネットワークダイナミクスの解析を行った。電流ゲインが高く出力特性が平坦なニューロン回路を新たに開発し、集積回路上での動作を実証した。本素子によるニューラルネットワークを設計し、解探査性能が向上することを示した。また、本研究によるニューロン回路を利用した新しい弛張発振器の構成を提案し、数値解析により動作を示した。本研究では、組合せ最適化問題を解くホップフィールド型ニューラルネットワークを、超伝導デバイスによるニューロン素子で構成し、数値解析と集積回路上での動作から、そのネットワークダイナミクスを解析することを目的としている。本年度は、(1)ホップフィールドネットワークを実現するためのニューロン回路の最適化として、出力が平坦で電流ゲインの高いしきい値特性を有するニューロン回路の試作・測定を昨年度に引き続き実施した。産業技術総合研究所の超伝導集積回路用試作設備を利用したNb/AlOx/Nb集積回路のレイアウト設計と集積化を行った。ニューロン回路を構成する結合SQUID素子の回路パラメータを、実測によって詳細に抽出することを実施し、数値解析と誤差の少ない入出力特性を得ることに成功した。本素子の利用を想定し、組合せ最適化問題の一つである4-Queens問題を解くネットワークを設計し、数値解析による評価を行った。その結果、時間遅れを伴う自己結合フィードバックによる励振機構を導入したネットワークにおいて、正解率の向上が得られた。(2) 4-Queens問題を解くネットワークのレイアウト設計を行い、チップの試作を実施した。さらに計測を実施したが、ネットワークの完全動作を確認するには到らなかった。これは、試作チップのパラメータ揺らぎや、多ピン計測によるノイズによる誤動作が原因と考えられ、チップ計測系の雑音対策が必要であることが判明した。本年度は、(1)ホップフィールドネットワークを実現するためのニューロン回路の最適化として、出力が平坦で電流ゲインの高いしきい値特性を有するニューロン回路の設計・試作・測定を行った。その特性を実現するために、2段の結合SQUIDをカスケードに接続する手法を新たに提案した。初段は従来と同じ回路パラメータを持つ。一方、2段目は平坦な出力特性を得るために、1接合SQUIDのインダクタンス値を大きくした構成である。インダクタンス値を大きくすることで、2段目の結合SQUID単独ではヒステリシスを伴う入出力特性を示すが、初段の出力がステップ的であり、2段目の出力はヒステリシス領域を通過した領域で出力電圧を発生する。結果として、平坦な出力特性を持つしきい値特性が得られ、電流ゲインも従来のものより約30%大きな回路が得られた。この設計に基づき、超伝導工学研究所のチップファンダリを利用したNb/AlOx/Nb集積回路のレイアウト設計と集積化を行い、実測での動作が確認された。また、(2)組合せ最適化問題を解くニューラルネットワークの設計とダイナミクス解析として、N-Queens問題のN=46の問題サイズにおけるネットワーク設計と熱雑音を導入した確率的な数値解析によるダイナミクスの評価を行った。その結果、ネットワークの動作が確認され、ジョセフソン電子回路の固有発振によるネットワークの正解率向上が確認された。本年度は、(1)昨年度までに設計と集積回路上での検証を行ってきた、出力が平坦で電流ゲインの高いしきい値特性を有するニューロン回路を利用したニューラルネットワークの設計を実施した。回路は産業技術総合研究所の超伝導集積回路用試作設備を利用したNb/AlOx/Nb集積回路により試作が行われた。組合せ最適化問題の一つである4-Queens問題を解くネットワークでは、ネットワークの一部動作が確認されたが、ローカルミニマムと思われる不正解状態や、多ピン計測による外来ノイズに起因するネットワーク終状態の不安定的な動作が確認された。ネットワークの正解率の評価などのネットワークの解探査性能を数値評価するところまでは至らず課題を残す結果となったが、超伝導回路によるニューラルネットワーク実現へ向けて、一定の指針を与えることができた。(2)一方、本研究で開発した出力が平坦で電流ゲインの高いニューロン回路を利用することで、新しい超伝導回路用弛張発振器が構成できることを提案した。本回路ではシュミットトリガー型の発振器を構成し、Nb集積回路による試作を実施した。計測の結果、弛張発振動作が実測で観測され、回路の有効性が実証された。本発振器は電流駆動能力を有しており、超伝導電子回路上での発振回路としての応用が期待される。

集積回路工学研究実施計画に基づく昨年度の計画では、4ーQueens(16ニューロン)問題を解くネットワークの設計と試作、およびその性能評価を主題に据えて研究を実施した。現段階で基本となるニューロン素子のパラメータ精度の高い設計を行い、理想的な閾値特性を得ることに成功している。これを元に4ーQueens問題を解くネットワークを設計、試作を行った。試作チップの計測を実施したが、ネットワークの完全動作はまだ達成していない。これは、試作チップのパラメータ揺らぎや、多ピン計測によるノイズによる誤動作が原因と考えられ、チップ計測系の雑音対策を今後進める予定である。これらの結果から、設定した研究実施計画に対して若干の遅れがあると判断した。研究実施計画に沿った本年度の計画では、主な研究項目として(1)ホップフィールドネットワークを実現するためのニューロン回路の最適化、(2)組合せ最適化問題を解くニューラルネットワークの設計とダイナミクス解析を挙げていた。(1)では、ニューロン回路のパラメータの最適化設計とそれに基づく集積回路での動作検証が達成されている。また(2)では、46-Queens問題におけるネットワーク設計とそのダイナミクスの検証を行った。ジョセフソン電子回路特有の効果とダイナミクスの関係には未解明な部分が多いが、ネットワーク動作が確認されている。これらの結果から、設定した研究実施計画に対しておおむね順調に進展していると判断した。これまでの成果を踏まえ、本年度の研究方針として以下の内容を予定している。まずは4-Queens問題を解くネットワークの集積回路上での動作検証を進めることする。耐ノイズ性の高いケーブルの使用やフィルタリング等を導入し、計測系の低雑音化を図る。また、ニューロン素子のパラメータ変更による出力電圧の向上や磁場干渉の少ないレイアウト配置など、チップ上での改良も合わせて行う。これらによってネットワークの実験的検証が行われた後、回路パラメータを変化させたときのネットワーク性能の評価を行うこととする。具体的には、ジョセフソン電圧発振の振幅を結合SQUID素子のダンピング抵抗を変化させることで変化させ、ネットワーク性能にどのような変化が与えられるかを調査する。また、ニューロ素子へのヒステリシス特性の導入なども検討し、実測を通じた総合的なネットワークの評価を行う方針とする。平成24年度の成果を踏まえ、次年度以降の研究方針として以下の方向に進める予定である。1. 4-Queen問題を解くニューラルネットワークの設計・集積化・測定:平成24年度の結果に基づき、4-Queen問題(16ニューロン)のネットワーク・レイアウト設計を行う。
複合断層系の歪分配と断層岩の地震物性に基づく断層地盤ゾーニング手法の確立

中国地方西部に発達するNE-SW方向の大原湖-弥畝山西断層系(全長105km)は、複数の断層から構成される複合断層系であり、その一部は活断層であることが確認されている.さらに、この断層系に沿って地震活動が活発な山口-出雲地震帯が発達する.さらにこの断層系に沿った地域には、県庁所在地の山口市(人口約14万人)を抱く山口盆地で代表される大小様々な山間盆地が存在し、そこに人口が集中している.これら山間盆地は断層系の屈曲部に位置しており、断層運動が盆地の形成メカニズムと密接に関わっていることが推測される.断層運動の影響を受け、断層に囲まれた地盤を、ここでは"断層地盤"と定義する.本研究では、内陸地震による地盤災害を軽減するための基礎資料を得る目的で、断層地盤の地震被害ゾーニング手法の確立を目指して、大原湖-弥畝山西断層系を事例研究の対象として選定した.研究内容と結果は以下の通りである.1.すべての構成断層を対象として、複合断層系の平面形態を明らかにした.さらに、断層岩とプロセスゾーンの微視的な観察結果を組み合わせ、断層系を構成する個々の断層での歪分配を明らかにした.2.断層岩とプロセスゾーンについて、露頭および岩石試料での弾性波速度(VpとVs)をそれぞれ測定し、その地震物性を明らかにした.地震物性と断層岩の微細構造に基づいて、断層地盤の分類基準を作成した.その分類基準を用いて、断層系に沿った地域の詳細な断層地盤分類図を作成した.3.地域地質情報と地球物理学的なデータと1の結果と組み合わせ,複合断層系の3次元形態を復元した.4.二次元有限要素法を用いて、復元された断層系の運動をシミュレーションし、地震危険度を評価した.5.構成断層の歪分配と断層地盤の分類基準に基づき,断層系に沿った地域の地盤ゾーニングを行うことにより,断層地盤の地震被害予測を行う基礎資料を得た.中国地方西部に発達するNE-SW方向の大原湖-弥畝山西断層系(全長105km)は、複数の断層から構成される複合断層系であり、その一部は活断層であることが確認されている.さらに、この断層系に沿って地震活動が活発な山口-出雲地震帯が発達する.さらにこの断層系に沿った地域には、県庁所在地の山口市(人口約14万人)を抱く山口盆地で代表される大小様々な山間盆地が存在し、そこに人口が集中している.これら山間盆地は断層系の屈曲部に位置しており、断層運動が盆地の形成メカニズムと密接に関わっていることが推測される.断層運動の影響を受け、断層に囲まれた地盤を、ここでは"断層地盤"と定義する.本研究では、内陸地震による地盤災害を軽減するための基礎資料を得る目的で、断層地盤の地震被害ゾーニング手法の確立を目指して、大原湖-弥畝山西断層系を事例研究の対象として選定した.研究内容と結果は以下の通りである.1.すべての構成断層を対象として、複合断層系の平面形態を明らかにした.さらに、断層岩とプロセスゾーンの微視的な観察結果を組み合わせ、断層系を構成する個々の断層での歪分配を明らかにした.2.断層岩とプロセスゾーンについて、露頭および岩石試料での弾性波速度(VpとVs)をそれぞれ測定し、その地震物性を明らかにした.地震物性と断層岩の微細構造に基づいて、断層地盤の分類基準を作成した.その分類基準を用いて、断層系に沿った地域の詳細な断層地盤分類図を作成した.3.地域地質情報と地球物理学的なデータと1の結果と組み合わせ,複合断層系の3次元形態を復元した.4.二次元有限要素法を用いて、復元された断層系の運動をシミュレーションし、地震危険度を評価した.5.構成断層の歪分配と断層地盤の分類基準に基づき,断層系に沿った地域の地盤ゾーニングを行うことにより,断層地盤の地震被害予測を行う基礎資料を得た.弥畝山-大原湖断層系全域を対象として,空中写真判読を行い,活断層の疑いの高いリニアメントを抽出するとともに,既存の資料との対比を行った.次に,断層系北東部を対象として,現地での断層露頭調査を行った.また,大規模な断層岩露頭が発見されている山口市仁保と阿東町篠目においてそれぞれボーリング1本を掘削して,地下浅所の地質構造を把握するとともに,(3)の解析用の断層岩試料を採取した.対象とする複合断層系に沿った既往の地域地質データと重力データを収集・コンパイルすることにより,新たに地質および重力データ収集の必要な地点を選定した.さらに,以下の解析を実施した.(1)複合断層系を構成する個々の断層を対象として,詳細な断層露頭および河成段丘調査を行い,断層と段丘堆積物との相互関係および変位地形などから,変位量を測定するとともに,歪分配を解析した.Fabbri教授を招聘して,断層面に刻まれたストリエーションの解析を依頼し,断層の運動と応力場の関係に関するデータを得た.(2)段丘堆積物の^<14>C年代測定を測定し,断層活動と段丘面との時期的関係を明らかにした.(3)脆弱な断層岩の岩石薄片を作成して,微細構造を観察し,断層周辺に発達するプロセスゾーンの微視的な構造を明らかにした.また,ボーリング調査で採取された断層岩やプロセスゾーン内の試料について,岩石弾性速度測定の準備を行った.(4)露頭弾性速度測定装置を用いて,断層岩露頭において現位置で弾性波速度を測定するための準備を行い,断層岩の種類の異なる露頭を選び,予備的な測定を実施した.

(5)複合断層系の歪・応力分配をシミュレーションするために,クーロン破壊関数(CFF)を使った応力変化プログラムの改良を行った.島根県中西部山口県中南部に延びる大原湖-弥畝山西断層系を研究対象として,地形判読,地表地質調査を行ない,断層系の分布や性状を明らかにするとともに,変位地形が確認された地点でトレンチ調査とボーリング調査を実施した.さらに,大原湖-弥畝山西断層系を構成する地質断層であるる徳佐-地福断層と仁保谷断層を対象として,それぞれ1ヵ所の河床露頭で原位置弾性波速度測定を行なった.さらに,福岡県西方沖の地震に関する震災調査を実施し,地質学会西日本支部でその地震に関するシンポジウムを開催した。主な結果は,以下の通りである。(1)徳佐-地福断層の南西部において実施したトレンチ発掘調査の結果,下部砂礫層を切る断層の^<14>C年代から,この断層の最新活動時期は約8,000年前であると推定した.(2)トレンチ発掘地点の東約800mの地点において道路工事中に出現した断層露頭を対象として,詳細な調査を行い,木戸山西方断層の最新活動時期として約7,500年前以降を得た.(3)母岩の異なる2ヵ所の河床断層露頭で実施した原位置弾性波速度測定の結果から,断層岩類の、原位置Vpは1.03.0km/sであり,母岩の値の1/2以下である.(4)仁保川断層の河床露頭で掘削されたボーリングコア試料を使った弾性波測定の結果は,原位置測定結果と同様に,母岩の値の1/2以下の値が得られた。また,VsがVpより速い試料もあったため,これについては今後の課題である。(5)断層岩類の弾性波速度について,原位置測定と室内測定の結果を比べると,一部の断層岩で原位置Vpの方が室内Vpよりも速くなっている。このことから,断層岩類の室内測定結果を実際の断層地盤に適用する場合に,注意が必要であることを指摘した。内陸地震による地盤災害を軽減するための基礎資料を得る目的で,断層地盤の地震被害ゾーニング手法の確立する目的で,前年度に引き続いて大原湖断層-弥畝山西断層系を事例研究の対象として調査を行った.(1)断層系に沿った地域のリニアメント判読を行い,複合断層系を構成する活断層の平面分布形態を解析した.さらに,気象庁の一元化カタログを用いて,断層系に沿った地域の地震活動を解析し,地震帯の存在を再確認するともに,この地震帯を山口-出雲地震帯と名づけた.(2)山口-出雲地震帯と活断層分布との位置的関係を解析し,これらが成因的な関係をもつことを明らかにした.(3)山口-出雲地震帯の地質学的プロセスゾーンの幅はその全長約180kmから,約2kmと見積もられる.この値は,地震帯の幅(地震学的プロセスゾーン)2-6kmとオーダー的に一致した.このことも,地震帯と活断層系の成因的関連性を裏付けている.(4)顕微鏡観察から露頭規模での観察結果に基づいて,断層岩とプロセスゾーンの性状と分布を明らかにした.その結果,断層地盤の分類基準を試作し,母岩(A),断層プロセスゾーン(B),断層破砕ゾーン(C),断層コアゾーン(D),の4つに分類することを試みた.(5)断層岩とプロセスゾーンについて,露頭および岩石試料での弾性波速度(VpとVs)をそれぞれ測定し,その地震物性を把握した.地震物性と断層岩の微細構造観察結果を総合して,断層地盤の分類基準を作成した.
遺伝子とトランスポゾンの識別基盤となるエピジェネティック修飾および制御因子の探索

本研究では、トランスポゾンと遺伝子の識別に関与する因子および制御機構を理解するため、シロイヌナズナ抑制修飾変異体においてトランスポゾンアイデンティティを失い遺伝子化したトランスポゾンGLTを題材に研究を進め、その総合的な理解を目指している。平成29年度は、GLTが抑制修飾変異体において消失あるいは獲得したクロマチン修飾の同定を優先的に進めた。具体的には、トランスポゾンに特異的に局在するヒストンバリアントやヒストンH3K9モノメチル化、H3K9ジメチル化を中心に、各種抑制修飾変異体においてChIP-seq解析を行っている。すでに沈降産物は取得しているため、すぐにシークエンス解析が行える。さらに平成29年度は実施計画に必要な材料作りに重点をおいた。具体的には、GLTの転写開始店付近におけるCGメチル化消失の原因が脱メチル化酵素による積極的な脱メチル化に起因するかどうかを調べるため、各種DNA脱メチル化酵素変異体と抑制修飾変異体を交配し、多重変異体の確立を進めた。また、DNAメチル化変異体背景で致死性を回復する必須遺伝子のスクリーニングを行うため、変異体の確立を進めている。トランスポゾンと遺伝子の識別に関与する因子および制御機構を理解するため、H29年度は各種抑制修飾変異体を用いてクロマチン免疫沈降を行い沈降産物を取得済みである。本年度はそれらを次世代シーケンサを利用してシークエンス解析を行い、データ解析を進めていく予定である。さらに材料作りを順次進めており、問題なく研究が進んでいると考える。平成30年度も研究計画通りに研究を進めていく予定である。さらに、GLTが抑制修飾変異体において消失あるいは獲得したクロマチン修飾の同定については、ヒストン修飾とヒストンバリアントとの関係にも着目して、当初の計画にあったヒストン修飾だけでなくヒストンバリアントを解析対象に追加する予定である。29年度に行う予定の次世代シーケンス解析を30年度はじめに行うことになり、未使用額が生じている。本年度5月には使用予定である。
熱帯海草藻場の沿岸生態系における機能とその保全に関する研究

タイ南部のアンダマン海に面した海草藻場において、陸域からの栄養塩や懸濁粒子の流入、あるいは海岸線の人的改変等が海草藻場の種組成および分布や、藻場生態系の中の底生生物群集に対してどのような影響を与えているかを中心に現地調査を行った。その結果、以下のような研究成果を挙げることが出来た。(1)卓越する海草の種類が光環境、堆積物の供給量などの外的環境と対応しているかについて解析を行い、種による光合成能力の違い以外に、RhizomeとRootの出し方などの外部形態の違いや光合成生産物の地上部と地下部への配分方法の違いなどが、種の対応性に大きく関与していることが確認された。(2)窒素、炭素、イオウなどの安定同位体を使って、海草の環境対応性を検討した結果、これらの同位体が海草に対する微妙な環境ストレスの良い指標となることがわかった。(3)大規模河川の河口から河川流入が全くない海草藻場まで陸域影響の大きく異なる藻場において種組成や生物量を計測した所、河川の影響が強くなるに従って種組成、生物量とも減少し、これらがこの海域においては負の影響を持っていることが推測された。(4)藻場に対する光環境を強く支配する堆積物の再懸濁プロセスを現場観測で解析し、陸からの流入懸濁物、潮汐および風波の3つの要因が、小規模の海草藻場でも地形その他の影響を受けて、大きく個々の物理的営力の効果が違っていることがわかった。またその違いは藻場の種組成のみならず、底生生物の活性にも大きな影響を与えていることが推測された。(5)海草が主な餌であるジュゴンがどのような種類の海草をより好んで食べるかについてフィールド調査を行い、このタイ南部の海域で摂餌はが最も盛んなのは、Halophila藻場であることが確認された。この藻場は土砂流入などの環境変動を最も受けやすい種なので、その藻場の保全がジュゴンの生息環境としても重要である。タイの南部のアンダマン海に面した熱帯海草藻場において、1月、3月に以下の調査を行った。調査海域としては、マングローブに囲まれ、且つ沿岸の人間活動が盛んな、Ranong周辺域と、比較的陸域の影響の少ないTrang周辺域、およびTrangでも中規模河川の河口に位置する海草藻場の3カ所を選べ、人間活動を含む陸域の影響が海草藻場の機能にどのように影響しているかを現地調査と実験生態学的な手法での解析を試みた。本年度は3年計画の1年目なので、調査海域および陸域における以下の調査を行った。1)主要な海草藻場における海草密度、種組成、現存量の把握、および付着動物、植物、および底生動物の調査を行った。2)海草の捕食者であるジュゴンの影響をその捕食の跡を経時観測することで推定する試みをRanong周辺域で開始した。3)藻場を主要なすみかとする魚類が季節的、あるいは海域の違いによる陸域の影響でどのように変化するかを時系列的に観測する作業を開始した。4)海草藻場に水質、堆積物が陸域の人間活動によって季節的にどう変わるかを解析するため、雨季と乾季での調査を行ったが、雨季に関してはタイ側の共同研究者により次の雨季のシーズンにサンプリングが行われる予定であり、そのための手法の統一を諮った。

5)集水域における人間活動の影響を解析するため、衛星写真および現地調査で土地利用の形態、産業構造、人口、家畜などの調査を行った。6)藻場がどのように環境変動に対応して変遷してきたかを解析するため、藻場におけるコアーサンプリングを行い、地球化学的な手法とコアー観察を併せてその変動の記録を読みとる試みを行っている。以上の調査はいずれもタイのカセサート大学の研究者との共同研究として行われた。本年度はタイ南部の沿岸藻場の現地調査を、計3回共同研究グループであるタイのカセサート大学の研究者と共に行った。これらの現地調査による海草藻場の機能とその保全に関する研究での研究実績は以下のとおりである。1)熱帯海草藻場の特徴は,狭い範囲で複数種が混生することであるが,種ごとに鉛直方向の分布の異なりが見られ、調査地においては、浅所にCymodocea rotundata,深所にSyringodium.isoetifoliumが単独で分布し、その中間にはC.serrulataが卓越する混成帯が分布している.上限に関して干出ストレスとの仮説をたて、移植実験でその検証を行った。潮下帯から潮間帯への移植の結果、垂直ライゾームが長いC.serrulataや葉が円柱形であるSyringodium.isoetifoliumの株数が激減したのに対し,葉が平板であるため干出時に底質に横たわり、乾燥を防ぎやすいと考えられるC.rotundataの生残率は高かったことから仮説はほぼ正しいと考えられた。一方下限は光の低下と種による光光合成曲線の違いが考えられるがこれまでそれを積極的に支持するデータは得られていない。2)タイの河口域から潮間帯にかけては、MalgroveとSeagrassを中心とした生物群集構造が形成されているため、伐採や護岸工事によって特定の生物相の現存量が大きく変化すると、生物間のバランスが大きく崩れることが危倶される。そこで生物群集がどのように維持され相互関係をもっているかについて窒素循環の観点から理解するために、潮間帯に生息する海草や濾過食動物の利用する栄養塩類(IN、DOM、POM)の供給源と供給過程の調査(化学分析と物理調査)を行った。その結果、河川水を通して直接流入する陸源やマングローブ起源の有機物や栄養塩よりも、潮間帯堆積物からの巻き上がりによって2次的に水柱に供給される方が、面的にも時間的にも大きな影響を与えていることが示唆された。更に、堆積物の巻き上げ営力としての風速と潮汐流の寄与をパターン別に明らかにすることが出来た。本年度はこれまでの現地調査で得られた海草も場の生物群集の特性およぴその陸域この草藻場を構成する海草の種類による汚濁や埋没ストレスの違い、海草帯における流れ、け懸濁有機物の動態、海草帯における底生動物群集などである。研究成果としては以下の4点が挙げられる。1)Ranongの海草帯における透明度が底質からの再縣濁物により低下している原因として、水深、風向・風力、河川水の3つのファクターが関与しているが、海草帯の場所によってこれらの因子の相対的な寄与が大きく変わることが物理量および化学分析のにより明らかにされた。2)弱光や埋没などの環境ストレスへの対応としての垂直地下茎の長さについて検討したところ、地下茎の長さは環境ストレスとはあまり関係がなく、むしろ海草による地下茎と根系との形態的な関係が種による耐性の違いに寄与している可能性が示唆された。3)アンダマン海側の海草も場において陸域の河川流入、マングローブ林、人ロ負荷等の異なる環境ストレスを持つ5箇所の海草群集を選び、海草の種類数、現存量の3年にわたる調査を行った。
減投薬畜産システムの確立に向けた子豚子牛の保健診断法開発

減投薬畜産のために診断法開発の基礎研究を実施した。仔ブタ白血球を比重によって分離するとともに、血液や糞便スワブ等から病原体の検出を行ったところ、白血球の比重と呼吸器系の不顕感染スコアに負の相関が認められた。比重1.072-1.084に分離される白血球に変化が大きく、その主体である顆粒球の変化が反映していた。不顕感染によって顆粒球の比率低下が証明され、仔ブタ呼吸器系感染症の早期診断の基準になると期待された。仔ウシは、試験施設で実施したため生産農場で実施した仔ブタのような関係が発見できなかった。本研究は末梢血白血球の比重変化を利用した家畜の健康診断法を確立する事を最終目的とする。本年度は、疾病罹患状況とブタの末梢血白血球の比重の示す関係を検討した。研究施設で飼養中の三元交雑種のうち2081日齢の豚14頭(♂3頭・♀11頭)と、野外試料として愛知県の一貫経営農家で飼育されている同系統の4052日齢の豚12頭(♂6頭・♀6頭)を使用した。1.062,1.064,1.066,1.068,1.070,1.072,1.075,1.078,1.080,および1.090g/mlの比重を持つパーコール溶液を調製し、重いパーコール溶液から順に750μlずつ15ml遠沈管(BD Falcon)に重層し、血球の分離に供した。頚静脈から採取したヘパリン処理血2mlをリン酸緩衝生理食塩水{PBS(-);pH7.4}で2倍希釈し、4mlを上述の重層パーコール溶液に静かに重層した。470g、22°Cで30分間遠心分離し、分離された細胞層を目視により確認し、分離された白血球の比重を記録した。同時に滅菌済綿棒を用いて、鼻腔、咽頭および肛門からスワブを採取し、PCR法で病原体の検出を行った。白血球はどの個体でも10層のうち47層に分離された。このうち、1.062g/mlに分離される白血球は全個体にみられ、1.066g/mlに分離される白血球も1頭を除く全個体にみられた。1.068、1.075g/mlのパーコール溶液で分離される白血球は全26個体中22個体でみられた。逆に1.080、1.090g/mlのパーコールで分離される白血球は全個体から検出されなかった。1.064g/mlに分離される白血球は2頭からしか検出されなかった。不顕性感染と白血球の比重パターンの相関関係は、消化器系疾患にはみられず、一方、呼吸器系疾患では40日齢と50日齢のブタで統計学的に有意であった。仔ブタの不顕性感染と白血球の比重パターン変化の示す相関関係が消化器系疾患にはみられず、呼吸器系疾患に認められるという22年度に発見した事実を確実なものとするため、引き続き野外調査を実施するとともに、Pasteurella multocida(Pm)あるいはActinobacilluspleuropneumoniae(App)、あるいは易熱性エンテロトキシン産生大腸菌(Lr)、耐熱性エンテロトキシン産生大腸菌(ST)の実験感染試験を実施した。このとき22年度試験において特徴的な異同をしめした比重(1.0841.072g/m)の白血球について、フローサイトメトリーを用いた詳細解析を行いポピュレーション構成の変化を求めた。フローサイトメトリーによる解析の結果、これらの比重の白血球分画では、顆粒球の存在比が著しい変化を示すことがわかった。PmおよびApp感染では、感染初期の5日間に顆粒球の増加が起こっていたが、その後急速に元の数値に復帰することがわかった。大腸菌感染ではほとんど増加が認められなかった。野外試験において、Haemophilus parasuis、Mycoplasma hyopneumoniae Mycoplasma hyofhinis、PCV2の感染率が高くPmとPRRSの感染もそれに次いでいた。顆粒球の存在比が、これらの呼吸器疾患原因微生物の存在と有意な負の相関関係が認められた。これらの点から、顆粒球が当該比重の白血球の異同の原因であると考えられた。また、子ウシについても予備的な検討を行い、パーコールによる10段階の不連続密度勾配を形成し、白血球を分離したところ、仔ブタと比べて赤血球が軽い比重まで分布する経口が個体によって伺えたが、軽い比重域での分布状況は仔ブタとほぼ変わりないことがわかった。計画通り仔ブタに続いて子ウシについて検討を行った。

パーコールによる10段階の不連続密度勾配を形成し、白血球を分離したところ、4から7層に分離され、それぞれは1.056-1.090の全ての比重域に分布した。1.056、1.060、1.071 g/mlの比重に分離される白血球は採材期間中、全ての個体で確認された。一方、1.0 64、1.067、1.074、1.077、1.080、1.084、1.090の比重で分離される白血球の存在は個体や週齢に依存していた。1.067の比重に分離される白血球は21週齢以外の全週齢で見られ、1.074の比重に分類される白血球は18試料中10試料で見られた。1.077-1.090の比重に白血球が分離された試料はわずかであった。検査を行った牛は、Bovine respiratory syncytialvirusなど対象とした呼吸器系疾病の病原体すべて陰性であった。わずかに1頭がMycoplasma bovis陽性であった。そこで、血液中の病原体の網羅解析を行うため、血液試料から核酸を抽出し逆転写後、アダプター配列を附加した。PCR増幅後、断片化をおこないエマルジョンPCRを実施し、Roche454GSJuniorでシーケンスを行ったが、病原体の配列はContigとして検出されなかった。このように病原体の検出が限定的だったため、ブタのように罹患状況と比重変化の関係を結論できなかった。また、引き続き実施した仔ブタの白血球比重検査で、比重を二段階(1.072、1.084)に簡便化する方法をとった。3画分をフローサイトメーターで解析し顆粒球の存在比を求めたところ、1.072ー1.084の顆粒球比率が高く、PRRSとPCVIIの感染と負の相関が認められた。末梢血白血球の比重変化を利用した家畜の健康診断法確立のため、22年度に発見した仔ブタの不顕性感染と白血球の比重パターンの相関が消化器系疾患にはみられず、呼吸器系疾患によく認められるという事実を確実なものとするため、野外調査を実施するとともに、Pasteurell amultocidaやActinobacillus pleuropneumoniaeあるいは易熱性エンテロトキシン産生大腸菌、耐熱性エンテロトキシン産生大腸菌の実験感染試験を実施し事実を確実なものとした。また、22年度試験で特徴的な異同をしめした比重(1.0841.072g/m)の白血球についてフローサイトメトリーを用いた詳細解析を行い、ポピュレーション構成の変化を明らかにすることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。23年度は、当初計画の通り現場で実施が可能になるように、さらに方法の簡略化をすすめるとともに、ウシへの適用も試みる。
マイクロチップ基板を用いた歯周病迅速診断デバイスの開発

血中の炎症性サイトカインの測定には96穴プレートを用いたSandwich enzyme-linked immunosorbant assay (Sandwich ELISA)法が主に用いられている。しかし、Sandwich ELISA法では、1回の測定に50 100 μlのサンプルを必要とし、測定に2時間以上かかるため、迅速診断には用いることができない。そこで、本研究では微細化インクジェット装置を用いて抗体をマイクロ流路内に固定化し、マイクロ流路内で抗原抗体反応を行うことで、正確に、高感度に、迅速に、省サンプルで血中の炎症性サイトカインであるInterleukin-6 (IL-6)とTumor Necrosis Factor-α(TNF-α)の測定を可能にした。歯周病患者で血中濃度が上がると報告されている炎症性サイトカインであるIL-6とTNF-αの測定をマイクロチップ基板上で行った。前年度にIL-6とTNF-αを別々のマイクロ流路内で迅速(抗原抗体反応:35分)、高感度(検出限界:2 pg/ml)に検出するための実験条件(一次抗体濃度、吐出パターン、ブロッキング条件、抗原抗体反応温度など)については詳細な検討を行った。そこで、本年度は1本のマイクロ流路内でIL-6とTNF-αを同時に測定することが可能な実験条件について検討を行った。1. IL-6抗体とTNF-α抗体の特異性を確認:1本の流路内にIL-6とTNF-αの両方の一次抗体を固定化し、ブロッキング後、IL-6抗原, IL-6のHPR標識二次抗体, TNF-αのHPR標識二次抗体の混合液を流路に入れ、抗原抗体反応を行い、IL-6の一次抗体を固定化した部位のみが特異的に反応することを確認した。同様の実験をTNF-αについても行い、TNF-α抗体の特異性を確認した。2. IL-6とTNF-αの検量線が作成できる条件を検討:1本の流路内にIL-6とTNF-αの両方の一次抗体を固定化し、ブロッキング後、IL-6抗原、TNF-α抗原、IL-6のHPR標識二次抗体、TNF-αのHPR標識二次抗体の混合液を流路に入れ、抗原抗体反応を行い、検量線が作成できることを確認した。3.既存法(96穴ELSIA法)との相関を確認:ヒト血漿を使用し、96穴ELISA法とマイクロチップ法での測定値に相関を確認したが、マイクロチップ法での測定値が96穴ELISA法より高い値となり相関は得られなかった。現在、相関を得るために詳細な実験条件の検討を進めている。歯周病患者で血中濃度が上がると報告されている炎症性サイトカインのIL-6とTNF-αの測定をマイクロチップ基板上で行った。検出原理は96穴ELISA法と同じであり、本年度は迅速(抗原抗体反応:35分)で高感度(検出感度:2 pg/ml)な検出を行うために以下の4項目について検討を行った。1.マイクロ流路に吐出する一次抗体濃度および吐出パターン:一次抗体濃度は、高濃度なものを用いるほど検出感度が上がり、96穴ELISA法の125500倍濃度のものを用いた場合、抗原抗体反応時間35分で2 pg/mlを検出することが可能となった。また、一次抗体の吐出面積が広いほど、抗原抗体反応によるシグナルも大きくなることが分かり、従来の吐出面積の3倍を吐出することにより、高感度な検出が可能となった。2.ブロッキング条件の検討:BSAや市販のブロッキング液4種類を比較した結果、DSファーマ社のブロックエースが流路への非特異的吸着を最も抑制できることが分かった。また、ブロッキング時間については室温で1時間行った場合と4°Cでオーバーナイトで行った場合を比較して大きな差は見られなかった。3.抗原抗体反応温度の検討:室温、37°C、50°Cで比較した結果、37°Cと50°Cでは流路への非特異的吸着が大きくなり、抗原特異的な発光シグナルを検出できなくなったが、室温では流路への非特異的な吸着は少なく、抗原特異的な発光シグナルの検出が可能であった。4.既存法(96穴ELISA法)と本法(マイクロチップ法)の相関の確認:健常者の血漿を用いて、既存法と本法での測定値を比較し、良い相関を得ることができた。候補となる抗体の組み合わせをあらかじめ予備実験により検討を済ませていたため、抗体の検索に費やす時間を削減することができ、順調に反応時間の短縮の実験にとりかかることができたため。

これまでに、IL-6とTNF-αを別々のマイクロ流路内で検出できる系を確立できたので、今後は、さらに抗体濃度やブロッキング条件などを詳細に検討し、1本のマイクロ流路内でIL-6とTNF-αを同時に検出できる系を確立する。抗体が特注品となり、納品に少し時間がかかったため、マイクロチップ基板を用いた実験が十分に行えなかった。そのため、次年度は十分な量のマイクロチップ基板と抗体を購入する予定である。
有床義歯患者の行動科学的研究とその応用 -患者の解釈モデルは理解できるか?-

本研究では、高齢者や有床義歯装着者の行動特性を、医療者または学生の視点から検討し、これらから見出された高齢者や有床義歯装着者の特有の行動パターンの抽出とともに、学習者や現場の医療者の教育的なニーズ分析を行った。そしてそれらをもとに、患者の受療行動に様々な影響を与える解釈モデルの抽出に関わる教育プログラムの企画立案および実施を行った。その結果、有床義歯患者をはじめとする高齢者や、強い解釈モデルを有する患者に対しては、医療における"Science"と"Art"の両側面を十分ふまえた対応をとる必要があること、またその教育プログラムは臨場感の高い「体験」をベースにする必要があると考えられた。本研究では、まず有床義歯患者の行動科学的検討を実施する上で必要となる基礎データを採取した。また、実際に模擬患者の協力のもと、解釈モデルをコントロールしたシナリオを用いることにより、「診断」の正確性を検討するなど、患者の有する特異性が医療の質へ及ぼす影響について検索した。さらに以上の結果から、卒後臨床研修における有床義歯患者への医療コミュニケーション教育プログラムの構築を行う予定である。これらの研究計画において現時点で具体的に実施できていることは以下の通りである。1.本院における有床義歯に問題を抱える初診患者の内、本実験の趣旨を理解してくれた患者に対して基礎データの採取を行っている。予想に反し、ターゲットとする患者の来院数が極めて少なく、当初の計画が遅れているため、次年度も引き続き調査を継続する予定である。2.1の理由により患者側からの基礎データがそろわない可能性を考慮し、歯科医療者側に対して高齢者、特に有床義歯患者とのコミュニケーションに関するアンケート調査を実施した。本学歯学部学生(約100名)、臨床初期研修医(38名)に対して実施しており、今後引き続き本院教職員および広島県歯科医師会会員に対して調査を拡大していく予定である。3.本結果を教育プログラム構築へ結びつけるために、一般市民の協力を得て模擬患者の養成講座を実施した。残念ながら有床義歯を装着した市民の参加は得られなかったが、全5回コースにより4名の成人模擬患者の養成を行い、平成19年度広島大学病院歯科医師臨床研修における総括的評価のためのAdvanced OSCEへ模擬患者としてトレーニングとして参加させた。次年度は彼らに解釈モデルをコントロールしたシナリオに基づくシミュレーショントレーニングに参加してもらったり、CSAやOSCEにおける医療面接およびインフォームドコンセントで、初期研修歯科医の学習成果を検証していく予定である本研究を実施した結果、以下の成果を得ることができた。(1)有床義歯患者とのコミュニケーションに関する基礎調査の結果、歯科医師会会員では、強い解釈モデルを有する高齢有床義歯患者に対する対応は、客観的根拠に基づき必要なことを実施するといった対応と、患者の希望や意思を尊重する対応の二種に大きく分類された。また、高齢者とのコミュニケーション能力を学習するために望ましい方法は、「現場での体験」という回答がすべてのグループで最も多かった。(2)医療コミュニケーショントレーニングを実施した結果、本トレーニングは大半の研修歯科医から有益であったとの評価を得た。フィードバック方法の工夫は、自分自身の行動の振り返りを促し、個々の行動変容に影響を与える可能性があった。(3)研修医にOSCE(客観的臨床能力試験)を実施した結果、医療コミュニケーション能力評価において、OSCEは極めて有効であることが示唆された。医療面接課題の結果、医療者としての態度としてのコミュニケーション能力はスコア3(表現可能・精確)であったが、感情面への配慮などに関する「カウンセリング能力」はスコアが低い傾向であった。(4)介護施設における研修の結果、本研修は、高齢者との医療コミュニケーションを学習する、という目的だけにとどまらず、高齢者医療における極めて本質的な問題点に対して考える「きっかけ」を与えてくれた。以上のことより、有床義歯患者をはじめとする高齢者や、強い解釈モデルを有する患者に対しては、医療における"Science"と"Art"の両側面を十分ふまえて対応する必要があること、またその教育プログラムは現場での体験をベースに、学習者のレディネスを考慮した医療コミュニケーション教育カリキュラムを構築する必要があると考えられた。
流体粒子ダイナミクス法を用いた荷電コロイド分散系の研究

我々は、これまで固体であるコロイド粒子を周りの液体よりも高い粘性率を持つ変形しない液体粒子として記述し、粒子間の流体相互作用を効率よく取り入れることができる新しい計算手法(流体粒子ダイナミクス法)を開発し、コロイド分散系の凝集過程などに関する研究を行ってきた。本研究の目的は、この手法の特徴の一つである拡張性を利用し電解質コロイド多粒子系の未解明な挙動を調べることにある。例えば、電場下では粒子はその方向に移動することはよく知られているが、多粒子系では、粒子間の流体力学的相互作用が顕著になるため、その振る舞いは予想し難くなり、多くの問題が残されている。本年度は、前年度開発したシミュレーション法を拡張して、三次元系における多粒子系の電気泳動過程を調べた。二次元系の結果と同じく、流体力学的相互作用により粒子の運動が不均一になること、その不均一性が塩を添加することで均一になることを示した。また、電気泳動する各粒子の周りの対イオンが流れ場により電場方向に偏在することで、双極子的な電位ポテンシャルが形成することがわかった。さらに、双極子相互作用が強い場合には、数珠状になって運動する粒子群が存在すること、それにより粒子運動がより不均一化することが分かった。また遅いプロセスを長時間観測すべく数値計算法を改良し、荷電コロイド系の凝集過程の後期過程を調べた。その結果、特定の粒子濃度、塩濃度において配向秩序を持った凝集構造(二次元ではラメラ状、三次元では鎖状)が形成することを示した。比較のために流体相互作用を無視した系、塩濃度の自由度を無視し粒子間相互作用を二体ポテンシャルで表した系の凝集構造を調べたところ、凝集構造に変化が見られた。このことは、塩濃度・流れ場の自由度を正しく解くことで、粒子間相互作用が多体的・非等方的になること、流体効果が秩序構造の形成を促進していることを示している。本年度はまず、連続場で記述した溶媒にイオン濃度の自由度を導入し、そのイオン濃度に対する静電相互作用を加味した拡散方程式を、流体力学的方程式、粒子に対する運動方程式と連立して解くことにより、荷電コロイド分散系のダイナミクスを扱う数値シミュレーション法の開発を行った。次に、これを用いて荷電コロイド分散系に電場を印加し、多粒子系の電気泳動過程を調べた。その結果、印加した電場が十分に強い場合に、粒子間の流体力学的相互作用のため粒子の運動は不安定になることを見出した。この系に塩を加えていくと斥力的な静電相互作用は遮蔽され弱くなるため、粒子の運動はさらに不安定になることを予想していたが、実際にはこの予想に反し塩を加えることにより、粒子の運動は安定化することが分かった。詳細に調べた結果、これは塩を加えることにより流体力学的相互作用も同様に遮蔽されたためであることが分かった。また、粒子間に働く引力的なファン・デル・ワールス相互作用を導入し、荷電コロイド系の凝集過程に関する研究を行った。その結果、脱塩した系でも粒子濃度をあげることにより凝集すること、またその凝集構造が配向秩序を持つことなどが分かった。

比較のために流体相互作用を無視した系、塩濃度の自由度を無視し粒子間相互作用を二体ポテンシャルで表した系の凝集構造を調べたところ、凝集構造に変化が見られた。このことは、塩濃度・流れ場の自由度を正しく解くことで、粒子間相互作用が多体的・非等方的になること、流体効果が秩序構造の形成を促進していることを示している。
熱水プリュ-ムによる水塊の形成とその大循還への影響

本研究では、海底熱水鉱床等に付随して見られる海底熱水放出を温度、塩分の2成分系のプリュ-ムとして扱い、その挙動についてパラメ-タ-モデルと数値モデルを用いて議論した。パラメ-タ-モデルによる結果からは(1)海水の密度が2成分系で決定されるため、放出された熱水が上昇し、周囲の海水と同じ密度になっても、そこには温度あるいは塩分に特徴のある水塊が形成される事(2)そのように形成される異種水塊の量は、熱水放出の形態を物理的な意味において、jet、forced plume、buoyant plumeの3つの分類をした場合熱水の同じ放出量についてみれば、bouyant plumeに近い場合に、他の2つに比べて大きくなる事(3)沖縄トラフで発見された熱水放出はjetあるいは、forced plumeである可能性が大きい事がわかった。また数値モデルについては、2次元の非静水圧モデルを作成し時間積分を含む計算を行った結果、(1)放出初期にはいずれのプリュ-ムの場合についても大きな擾乱が発生し、2次元プリュ-ムであるにもかかわらず、パラメ-タ-モデルの結果以上に周囲の海水を取り込み上昇させる事(2)定常と判断される状態になっても、パラメ-タ-モデルの結果に比べてより大量の異種水塊を、より上層に作る事がわかった。今後、この数値のモデルの結果を更に解析し周囲の海水の運動を明らかにしていきたい。本年度における研究は、若干の未遂行部分が生じたものの、ほぼ予定通りに遂行された。すなわち、本研究における本年度の研究目標として揚げられた項目中熱水プリュームの理論思考モデルの作成は終了し、熱水プリュームが、実際の海洋中でどの様にふるまうかについて半定量的な議論を完成させた。この理論モデルでは、従前から存在するモデルとは異なり、海水を2成分系として扱ったために、プリュームによる上層への熱、塩分輸送を見つもる事ができる。この特徴を生かし、実際の海洋でどの様に熱水プリュームの存在を検出するべきかという問題に関しての議論を行った。一方、この結果を用いて、熱水プリュームの数値モデルを構築して行った。この過程で、最も問題になったのは、熱水プリュームが持つ極めて大きな上方への流速を直接扱う為に、静水圧近似を用いた定式化では不適当であり、必然的に三次元ポアソン方程式を解かざるを得ない所にあった。その為、研究期間の後半は、ほとんど三次元ポアソンの改値解法スキームの確立にてられた。その結果、三次元ポアソンの適当な解法スキームを完成させたが、熱水プリュームモデル中への組み込みは行えなかった。一方、成層を含んだ形での中深層循環モデルは作成を終わり、モデル中にみかけの熱水を置き、そのふるまいを調べ多くの知見を得た。前述の熱水プリュームの完成、及びその出力を用いての中深層循環モデルによる水塊の動きの研究が、来年度の主たる研究目標となる。計画最終年度にあたる今年度は、非静水圧近似系で熱水プリュ-ムを取り扱う事が第一の目標であった。非静水圧系の流体方程式をとくためには3次元のポアソン方程式を解く必要があるが、この部分については昨年度にほぼ完成をみていたものの、2成分系の流体方程式から静水圧近似を外した場合、計算容量が極めて大きくなってしまい、本年度の予算内で計算を行う事が不可能と思われたため、実際の計算は2次元のモデルについておこなわざるを得なかった。したがって、本研究の成果をそのまま3次元性の強い現象へと適用する事は危険であるが、深海熱水プリュ-ムの場合には、単独のチムニ-からの熱水放出という事は考えにくく、今回の結果の適用には大きな問題は無いと判断した。結果からは、計算がほぼ定常に達した状態では昨年度のパラメ-タモデルと良く類似した結果が得られた。

しかし、プリュ-ムの及ぶ高さについては今回の結果ではより高くまで及び、結果としてより大量の新しい水塊を作る可能性がある事がわかった。この事は南東太平洋海膨で大量の異種水塊が作られる事を説明可能にするかもしれない。また、モデル上では、熱水放出の初期にプリュ-ム内のみならず、その周囲にも大きな擾乱をつくり、その結果大量の海水がプリュ-ム内に取り込まれ、上方へ輸送されるという事もわかった。すなわち、実際に海底に存在する熱水放出が短い時間スケ-ルでその放出量を変化させるものとするとパラメ-タモデルで見積もられたよりも多くの底層海水が、熱水によって連行される事になる。以上の2点は、本年度に得られた新しい知見であり、今後の熱水活動調査の結果との比較対象が興味深いものとなった。
慢性関節リウマチの骨・関節破壊に対するおとり型核酸医薬を用いた遺伝子治療の開発

ラットコラーゲン関節炎(CIA)モデルを用いてNFκBデコイによる治療効果を検討してみた。初回感作後2週で、肉眼的に明らかに関節炎を発症した足関節を対象としてNFκBデコイをHVJ-リポゾーム法を用い直接関節内投与した。コントロールとしてスクランブルデコイを同様の方法で関節内投与した。関節腫脹は投与後2週よりNFκBデコイ投与群でスクランブルデコイ投与群や未治療群に比べ有意に改善した。投与後7週での検討ではX線学的にはNFκBデコイ投与群では健常ラット足関節に比べ関節裂隙の多少の狭小化は認められるが、明らかな骨破壊は認められなかった。これに対しスクランブルデコイ投与群では足関節の破壊は明らかであった。同時に行った組織学的検討ではNFκBデコイ投与群では健常ラットに比べ関節裂隙の狭小化、関節軟骨の菲薄化を認めたが関節軟骨はほぼ全周にわたり温存されており、滑膜増殖はほとんど認められなかった。スクランブルデコイ投与群では未治療群と同様であり、関節軟骨は完全に破壊され軟骨下骨の破壊、パンヌスの形成は著明であった。デコイ投与後1週および7週での関節滑膜中のIL-1,TNFα濃度を測定した。どちらの時期においても関節滑膜中のIL-1,TNFα濃度はNFκBデコイ投与投与群でスクランブルデコイ投与群、未治療群に比べ明らかに抑制されていた。すなわちNFκBデコイ投与によりNFκBの活性化が阻害されその下流にあるIL-1,TNFαの遺伝子発現が抑制されたと考えられる。ついでヒトRA滑膜組織を用いてNFκBデコイの効果について検討した。滑膜組織器官培養系で、NFκBデコイを滑膜組織に導入し、滑膜組織からのIL-1,TNFα,IL-6,MMP-1の産生を測定した。これらの産生はNFκBデコイ導入群でスクランブルデコイ導入群、未治療群に比べ有意に抑制された。本研究者はすでに不活化センダイウイルス融合リポソーム(HVJ-リポソーム)を用いた実験動物関節内直接的遺伝子導入法を確立したが、同法を用いて転写因子制御による関節炎抑制を試みた。コラーゲン関節炎ラットの足関節に関節炎発症後HVJ-リポソーム法を用いてNFkBに対するおとり型核酸医薬(デコイ)を直接的に導入した。スクランブルデコイを導入した対照群と比べ、NFkBデコイ導入群では導入後14日より有意に関節腫脹が軽減し、X線および組織学的検討においても関節破壊の程度が抑制されていた。また、導入後1週および7週後の関節滑膜中の炎症性サイトカインであるTNFa、IL-1b濃度は有意に抑制されていた。また、器官培養系を用いたin vitroの実験系においてもNFkBデコイ導入により滑膜組織からのIL-1b、IL-6、TNFa、matrix metalloprotcinasc-1(MMP-1)の産生は有意に抑制され、また滑膜組織におけるintracellular adhesion moleculeー1(ICAM-1)の発現が減少していることがELISA法に用いて確認された。さらに、NFkBデコイ導入により培養滑膜組織の増殖抑制効果も確認された。以上によりin vivoおよびin vitroにおいてHVJ-リポソーム法を用いたNFkBデゴイ導入法は関節炎抑制に有効であることが示され、慢性関節リウマチ治療法の有力な候補であることが示された。これらの産生はNFκBデコイ