hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
後頚部への湿性温罨法のリラクセーション効果-自律神経活動とコルチゾールへの影響-

研究目的は、自律神経活動とコルチゾールの影響から後頚部への湿性温罨法のリラクセーション効果を明らかにすることである。20歳50歳代の女性を対象に後頚部への湿性温罨法を10分間実施した。その結果、自律神経活動やコルチゾールへの明らかな影響はなかったが、深部温や手足・肩部の皮膚温の上昇から心地良さや疲労感の低下を感じた。後頚部への湿性温罨法はリラクセーション効果が期待できる看護技術であることが示唆された。【目的】本年度は、温度の違いによる自律神経活動や身体の各部位の温度変化等を測定し、リラクセーション効果が期待できる後頸部への湿性温罨法の方法論を明らかにすることを目的とした。【方法】成人女性を対象に室温や湿度を調整した環境において後頚部への湿性温罨法を24回実施した。温罨法で使用するタオルの大きさ(12×21cm)、タオルの重さ(湯を含む140g)を統一して実施した。温度は、4045°Cのもの(温罨法(1))と、4550°Cのもの(温罨法(2))を10分間実施した。測定間隔は、安静時・実施中5分・実施中10分・除去後5分・除去後10分・除去後15分・除去後20分の計7回の連続測定を行った。測定項目は、自律神経活動として心拍変動(R-R間隔変動)のHF成分と、LF/HF成分(Mem Calc/Tarawa GMS)、深部体温・四肢末梢温度・後頚部温・肩表面温度(コアテンプCM210 TERUMO)、脈拍(Mem Calc/Tarawa GMS)については連続測定を行い、血圧(デジタル自動血圧計HEM-907 OMRON)、肩部の筋硬度(NEUTONE)については温罨法の前後で測定を行った。分析については、SPSS Statistics 19 (IBM)を用いて統計処理を行った。倫理的配慮については、関西医療大学の倫理委員会の承認を受け、被験者に研究の趣旨を説明し、同意を得たのちに実施した。【結果】自律神経活動として、心拍変動のHF成分は温罨法(1)・温罨法(2)ともに実施直後から上昇するも有意差は認められず、LF/HF比においても明らかな減少は見られなかった。深部体温は先行研究と同様に変動をきたさず、末梢温度は(1)、(2)ともに上昇するも有意差はなかった。後頚部温については、安静時と比較し、実施5分・10分、除去後5分値において有意差が認められた(F(6,36)=51.103)。本年度の結果から、温罨法(1)が効果的であると考えられるが、環境(光や音)による影響が示唆されたため、さらに厳密な環境のコントロール下で検証を行い.次年度の計画へと進めていく。成人女性20名(年齢29.4±12.7歳)を対象に、関西医療大学内の室温(23.9±1.0°C)と湿度(44.5±9.0%)を調整した場所で、20cm×12cmのタオル(43.0±2.0°C)で作成した湿性温罨法を後頚部に10分間実施し、体温の変化を含むリラクセーション効果について検証することを目的とした。その結果、体温の変化については、深部温、手掌・足底・肩部・後頚部の表面温度とも有意差が認められ(p<0.05)、ポストホックテスト(Scheffe法)により、深部温では除去後15分・20分、手掌の表面温度では実施10分・除去後5分・10分・15分・20分、足底の表面温度では除去後5分・10分・15分・20分、肩部の表面温度では除去後20分に有意差が示された(p<0.05)。主観的評価(VAS)においても温罨法により手足の冷えが改善した者は41.7%(5名)であったが有意差はなかった。さらに青年期と壮年期という年齢層によって後頚部への湿性温罨法がもたらす体温の変化や持続時間が異なることが示唆された。リラクセーションへの影響については、ストレスマーカーとしての唾液アミラーゼでは温罨法の前後比較において値の低下があるも有意差は認められず、自律神経活動評価としてのHF(副交感神経活動の指標)は、安静時より上昇し、LF/HFは増減を繰り返したが有意差は示されなかった。脈拍について有意差は認められたが(p=0.011)、ポストホックテストでは有意差はなかった。

気分プロフィール検査(POMS)の前後の得点比較では、T-A(緊張-不安)とA-H(怒り-敵意)、F(疲労)は有意な低下が認められた(p<0.05)。体温の変化と主観的評価、自律神経活動評価などの結果から、後頚部への湿性温罨法は体温に影響し、それに伴う主観的評価としてのリラックス感や疲労感の軽減を感じていることが示唆されたが、自律神経活動やストレスマーカーへの影響が示されなかった。よって次年度は、新たな測定項目を追加し、年齢層による影響の変化も併せて後頚部への湿性温罨法のリラクセーション効果をより明らかにしていく。14名の女性を対象(年齢29.9±14.0歳,BMI24.1±3.5)に実施した。体温の変化は,深部温では実施5分値と比較して全ての測定値で有意差があった(F=10.804)。手掌では実施5分値・10分値,除去後5分(F=10.875),足底では全ての測定時間に有意な温度上昇があった(F=17.622)。肩部の皮膚温では実施5分と除去後5分(F=9.948),腹部の皮膚温は全ての測定時間に有意差が認められた(F=51.874)。肩部の皮膚血流量では有意差はなかったが,腹部では除去後10分値・20分値で有意な血流量の増加を認めた(F=6.489)。脈拍では実施5分と除去後10分値で有意な低下があった(F=7.194)。自律神経活動においては,交感神経の指標であるLF/HF値と副交感神経の指標であるHF/(LF+HF)値に有意差はなかった。温罨法の実施前後におけるαアミラーゼ活性値は有意差がなかったが,肩部の筋硬度は左右とも有意に低下した(右P=2.195,左=2.604)。主観的評価においては,92.9%の被験者は後頚部への湿性温罨法によって疲労感の軽減を自覚し,中でも28.6%は非常に楽になったと評価していた。眠気については92.9%の被験者が自覚し,その中の28.6%は強い眠気と評価していた。さらに92.9%の被験者がリラックスできたと評価していた。後頸部への湿性温罨法は,深部温や皮膚温の上昇,腹部の皮膚血流量の増加をもたらすことにより,眠気や心地よさにつながることが示された。しかし,温罨法の温熱刺激により一時的に交感神経が刺激されたことによって自律神経活動やストレスマーカーの有意差はなかったが,気分爽快感や疲労感の低下などの主観的評価を得た。よって本研究の結果から後頸部への湿性温罨法は,リラクセーション効果が期待できる看護技術であることが示された。現在までの達成度については、次の2点が影響したものと考えている。1.実験機器の調達および実験環境の調整がスムーズにいかなかった。2.被験者の確保に時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策については、実験環境については問題なく遂行できると考えている。また実験機器および実験操作に関する調整も可能であると考えている。被験者の確保についての計画を行っているため、次年度への影響は少ないと考えている。
多様な定時制の分化と高校生の自立過程についての研究

本研究でおこなった質問紙と面接調査から多様に分化した定時制高校の現在の全体像が以下のようにあきらかになった。(1)夜間定時制ひところの荒れは収まったものの、フリーターや無業からの脱却についてはモチベーションが低く退学率が高い、その結果、就職率も低い。(2)昼間定時制(多部制定時制)特色のある高校として制度的に、出欠席の条件が緩和されていたり単位の取得がしやすいような配慮により高校卒業のハードルは低下したが、社会への接続が困難になる状況がある。また、定時制の地域性もみられ、大都市部の方がフリーターでの就労がより容易なので、未就労の割合が高く、都市部を離れるにしたがって比較的正規労働に就いている者の割合が高くなる傾向がみられた。生徒の意識はインタビューによれば、将来の展望が希薄で卒業が目標、もしくはとりあえず在学という目的意識をもつ者が多い。しかし、その一方では正規就労したいという漠然とした希望も有しているものの、そのための進路指導にのったり、就職に向けての努力をおこなう意欲については低い傾向にある。学校は、様々なメニューや機会を用意し、生徒自身がやる気になることを促しているものの、調査では全体的に効果的な方法は存在せず、スケジュール化したキャリア教育と個別的なキャリアカウンセリングを組み合わせることにより進路指導をおこなったおり、労働集約で非効率的なかかわりとなっている。改善策としては、生徒相互の交流や学習、チュータ制の導入などでお互いが協働して進路を考え自立を目指す仕組みづくりが必要であると考えられる。
都市境界層における新しい乱流相似関数導出のための観測研究

建物群の密度・配置が大きい住宅街上の都市境界層において、計2年間にわたって運動量・熱・水蒸気・CO_2に関する詳細な乱流データを取得した。それをもとに運動量・熱・水蒸気・CO_2それぞれの乱流統計量(フラックス、分散、消散率)に関する相似関数を導き出し、それぞれの輸送メカニズムの違いを明らかにするため、時間周波数解析の一つであるウェーブレット解析を用いてその乱流構造や輸送形態について考察した。その結果、以下のことが明らかになった。1)ウェーブレット解析を行った結果、朝と昼では、乱流のスケール毎に各スカラーを輸送する特性が異なる。とくに朝方の不安定時は、大きなスケールの渦構造によって、熱に比べて水蒸気が効率的に輸送され、混合層上端からの乾燥空気の連行作用がこの現象の原因となっていると考えられる。2)スカラー間の相関係数を比較したところ、熱・水蒸気・CO_2の順で、輸送効率が落ちていく。ウェーブレット解析を用い輸送効率に寄与する渦スケールの特定を行った結果、サーマルやシアー不安定による組織渦が熱、水蒸気、CO_2それぞれの輸送を担っているが、これらの輸送イベントの各スカラーに対する効果は同一ではない。その原因として、熱がアクティブなスカラーであるのに対し、水蒸気、CO_2が受動的なスカラーであること、空問的な不均一性がこれらの差を助長していること、が理由として挙げられる。またフラックス測定によって得られた都市域の蒸発効率や熱物理係数を地域気象モデルに導入し、モデルの予測精度や、大気境界層高さやスカラー物質濃度の日変動がどのように変化するかについて定量的な評価を行った。低層住宅街の都市境界層における運動量・熱・水蒸気・CO2の連続観測に先だって、都市境界層内における乱流挙動の基本的特徴の把握と使用機材の性能試験を兼ねて、東京都大田区久が原の住宅街でクレーンを用いた予備観測を行った。都市境界層内の地表から25mにおいて、風速3成分と気温(超音波風速温度計)および水蒸気・CO2(赤外線式濃度計)の各物理量を8Hzでサンプリングした。その結果、(1)各物質濃度の変動標準偏差を各摩擦濃度で無次元化した量は物質によって特徴が異なること、(2)水蒸気に比べてCO2の輸送効率比は小さい傾向があること、またこの傾向には大気安定度依存性が認められ、主に低周波変動で水蒸気がより効率的に輸送されること、(3)物質の乱流輸送は3つのスケールに分離できそうであり、それぞれ(1)建物からの剥離渦、(2)組織渦、(3)境界層内の対流によると推測されること、などが明らかになった。また平成12年度末からは、同地域に鉄塔を利用して2高度(地上30mと20m)における長期連続観測を開始している。今後、長期間に渡って取得された生データをスペクトル解析(FFT)し、慣性小領域におけるスペクトル勾配(5/3乗則)と異常なスペクトルピークをチェックすることにより、正常なデータ群を抽出する。様々な大気条件下における広い母集団データをもって、1時間を乱流統計時間として、風速・気温・水蒸気・CO2の、分散・消散率・シアー関数を算出し、これらが既存の相似関数と異なるメカニズムを熱流体力学的に考察し明らかにする。2001年4月に大田区久が原の密集住宅街に30mの気象観測タワーを設置し、理想的な都市境界層における乱流・放射計測を行っており現在も進行中である。都市境界層での一年にわたる連続観測は世界にも例が無く、既に以下のような新しい知見が得られている。(1)都市-大気間における熱・水・CO2フラックスの長期変動を明らかにした。都市内植生の蒸散・光合成や都市材料からの蒸発の影響などが示唆された。(2)アルベド・蒸発パラメータ・熱輸送に対する流体力学的粗度など、ヒートアイランド予測に不可欠な陸面パラメータが同定された。(3)都市境界層にコンスタントフラックス層が存在することを実証した。

(4)既存のモニン-オブコフ相似関数の多くが都市境界層では成り立たないことを示した上で、新たな相似関数を提案した。(5)熱・水蒸気・CO2それぞれの相対輸送効率を調べ、スカラー輸送の相似性が成立しないことを示した。熱・水蒸気・CO2順で輸送効率は向上する。熱がサーマル乱流を誘起するアクティブなスカラーであることに加え、地表面における濃度分布の空間的非一様性が異なることによるものであることウエーブレット解析で示した。また、近年タワー観測の空間代表性について議論となっているエネルギー収支のインバランス問題について、超並列計算機に対応したLESを用いて数値解析的手法により検討を加えた。風速・乱流平均化時間・観測高度などの諸条件がインバランスにもたらす影響を定量的に評価した上で、ハイパスフィルタリングにより点計測フラックスの空間代表性を向上させる新しい手法を提案した。建物群の密度・配置が大きい住宅街上の都市境界層において、計2年間にわたって運動量・熱・水蒸気・CO_2に関する詳細な乱流データを取得した。それをもとに運動量・熱・水蒸気・CO_2それぞれの乱流統計量(フラックス、分散、消散率)に関する相似関数を導き出し、それぞれの輸送メカニズムの違いを明らかにするため、時間周波数解析の一つであるウェーブレット解析を用いてその乱流構造や輸送形態について考察した。その結果、以下のことが明らかになった。1)ウェーブレット解析を行った結果、朝と昼では、乱流のスケール毎に各スカラーを輸送する特性が異なる。とくに朝方の不安定時は、大きなスケールの渦構造によって、熱に比べて水蒸気が効率的に輸送され、混合層上端からの乾燥空気の連行作用がこの現象の原因となっていると考えられる。2)スカラー間の相関係数を比較したところ、熱・水蒸気・CO_2の順で、輸送効率が落ちていく。ウェーブレット解析を用い輸送効率に寄与する渦スケールの特定を行った結果、サーマルやシアー不安定による組織渦が熱、水蒸気、CO_2それぞれの輸送を担っているが、これらの輸送イベントの各スカラーに対する効果は同一ではない。その原因として、熱がアクティブなスカラーであるのに対し、水蒸気、CO_2が受動的なスカラーであること、空間的な不均一性がこれらの差を助長していること、が理由として挙げられる。またフラックス測定によって得られた都市域の蒸発効率や熱物理係数を地域気象モデルに導入し、モデルの予測精度や、大気境界層高さやスカラー物質濃度の日変動がどのように変化するかについて定量的な評価を行った。
新規な構造を持つアセトゲニン類をリード化合物とする新しいがん細胞認識分子の探索

我々は新しいタイプの癌細胞認識化合物を探索する目的で、極めて強い癌細胞増殖阻止作用が注目を集めている天然物ブラタシン(1)の化学合成、さらにこの化合物の類似体などの合成検討、およびその機能の評価を行った。1.合成化学的検討:前年度までに合成した鍵中間体であるビステトラヒドロフラン化合物からヨウ素体に誘導した。不斉合成によって得た光学活性なスルホン体を強塩基で処理し、アニオンとしヨウ素体と反応させてアルキル鎖を伸張しスルホンを除去して分子骨格2を合成することができた。既にモデル反応によって、一連の変換反応によるα、β-不飽和ブチロラクトン構築法を確立したので、1の全合成は近日中に可能と考えられる。2.機能の評価:ビステトラヒドロフラン構造から1は金属陽イオンとの錯体形成能を持つことが予想されたので、1のモデル化合物3を用いて各種の金属イオンの液膜輸送実験を行った。Fig.1に示されるように3はK^+イオンに対して選択的な輸送能を持つことが確認された。平成3年度は、bullatacin1の合成を計画し、ビステトラヒドロフラン環部分およびα,βー不飽和ブチロラクトン部分の立体選択的な合成に成功した。bullatacin1の絶対配置は未知であるので、まず、図に表示した配置を持つ化合物の合成を検討した。天然型のLー酒石酸誘導体2から、炭素鎖の伸張、アリルアルコ-ル体の香月ーSharpless不斉エポキシ化反応、アルコ-ル基の保護などの反応を経て、ジエポキシ体3を得た。3をH_2OーMeOH中酸触媒(BF_3OEt_2)で処理すると、定量的かつ選択的にテトラヒドロフラン体が得られた。これを鍵中間体4に誘導した。鍵中間体の一つであるラクトン部分6の対絶配置は、最近の報告から図に示した配置であると考えられる。そこで、(S)ー乳酸から得られる光学活性アルデヒド5を用いたアルド-ル反応を鍵反応とする合成法を開発した。この方法は緩和な条件で行えるため、不斉中心の異性化が防げるものと期待される。次年度は、本年度で得られた鍵中間体を用いて、bullatacinおよび構造類似体の合成を完成し、生物化学的および放射化学的な検討を行う予定である。
地域計画のためのプロジェクト・オリエンティッド・マルチメディア情報システムの開発

本研究の目的は参加型の地域計画形成過程における情報システムとその運営に関わる理論的基礎を構築することである。近年、まちづくりの名の下に数多くの事例が積み重ねられてきているが、その理論的基礎は必ずしも確立されているとは言い難い。そこで、本研究では地域計画過程を様々な生活主体が関わる集団問題解決過程ととらえ、情報論の視点から分析し、集団意思決定を支援する情報システムの要件を明らかにすると共にプロトタイプを開発し情報システム運用の要件を明らかにした。その結果、地域計画に供される多種多様な情報は計画の文脈構成によってスクリーニングされる。また、計画に関わる各主体の関心はデータそのものではなく、計画の文脈そのものにあることが明らかにされた。そこで、インターネット上で地域計画専門家、地方公共団体計画担当者、地域住民が協働し、コミュニケーションを通して計画の文脈形成を可能にする情報システムを開発し、これをProject Oriented Data Base(PODB)と呼ぶことにした。その特徴は地域計画プロジェクトの進行と並行して計画の文脈が参加者の間で共有され、蓄積されてゆく点にある。更に、この過程で文脈と事実データの相互関連が明示されてゆく。ここでは、地域の文脈形成に関わる質的な情報をデータとしてとらえている。更に応用面についても研究を進め、具体例を基にした実験的な試みを行い、これを基にシステムの運用要件を纏めた。今後はマルチメディア技術を活かした文脈表現方法をより洗練されたものにすると同時により使いやすく、ファシリテイターに情報技術の負担をかけないヒューマンインターフェイスの開発を目指し、更に研究を進める予定である。地域計画過程は地域の過去と未来の橋渡しをする様々な生活主体が関わる総合的、複合的な問題解決過程でもある。特に近年、"まちづくり"の名の基に地域計画に対して様々なアプローチが試みられている。その中で、共通するキ-となるコンセプトは地域特性に基ずく自律性であり、方法論としては参加あるいは参画が中心テーマとして掲げられている。参画型のまちづくりも、現在は参加による計画内容の質的向上をいかにして実現できるかが大きな課題であり、地域における情報通信基盤を視野に入れた新たなまちづくりの方法論が問われている。そこで本研究では集団意思決定におけるコミュニケーションという観点から地域計画の理論的基礎を構築することを第一の目的とした。本年度はこれまでに行われた特定の再開発事例を中心にとりあげ、これを計画過程における情報とコミュニケーションという観点から改めて分析した。その結果、地域計画の分析段階と設計段階を繋げているものは文脈であり、地域の文脈は参加段階を通してはじめて具体的、明示的にとらえられるものであることが明確になった。更に、分析、設計、参加の機能を問題解決過程の中で位置づけ、各段階におけるコミュニケーションスタイルとその特性について分析を行った。この成果を基礎にして、第二の目的であるプロトタイプシステムの設計と実験を行った。このシステムはインターネット上で地域計画専門家、地方公共団体計画担当者、地域住民等が共働しながら地域の文脈を形成することを前提にしたもので、文脈形成の基礎となる事実データの関連づけも可能となっている。このシステムをProject Oriented Data Base(PODB)と定義した。その特徴は、時間的に地域計画プロジェクトの進行と同時並行で、地域計画の文脈が参加者の間で共有され、蓄積されてゆくことである。また、既存の地域計画プロジェクトを対象にし、プロトタイプを用いた実験を行い、その結果を国際学会及び早稲田大学まちづくりフォーラム等で発表した。情報公開の範囲や運営管理者の条件等今後研究すべきシステムの利用、運営上の問題点を中心に幾つかの課題が指摘されたが国内外の研究者、地域計画専門家から一応の評価を受けることができた。来年度は、今年度の研究成果を基に実際の計画プロジェクトへの応用及びシステム運用上の課題について研究を進める予定である。

近年、まちづくりの名の下に数多くの事例が積み重ねられてきているが、その理論的基礎は必ずしも確立されているとは言い難い。そこで、本研究では地域計画過程を様々な生活主体が関わる集団問題解決過程ととらえ、情報論の視点から分析し、集団意志決定を支援する情報システムの要件を明らかにすると共にプロトタイプを開発し情報システム運用の要件を明らかにした。昨年度はプロトタイプの開発を中心に、今年度は運用条件を中心に研究を進めた。その結果、地域計画に供される多種多様な情報は計画の文脈構成によってスクリーニングされる。また、計画に関わる各主体の関心はデータそのものではなく、計画の文脈そのものにあることが明らかにされた。そこで、インターネット上で地域計画専門家、地方公共団体計画担当者、地域住民が協働し、コミュニケーションを通して計画の文脈形成を可能にする情報システムを開発し、これをProject Oriented Data Base(PODB)と呼ぶことにした。その特徴は地域計画プロジェクトの進行と並行して計画の文脈が参加者の間で共有され、蓄積されてゆく点にある。更に、この過程で文脈と事実データの相互関連が明示されてゆく。ここでは、地域の文脈形成に関わる質的な情報をデータとしてとらえている。更に応用面についても研究を進め、具体例を基にした実験的な試みを行い、これを基にシステムの運用要件を纒めた。今後はマルチメディア技術を活かした文脈表現方法をより洗練されたものにすると同時により使いやすく、ファシリテイタ-に情報技術の負担をかけないヒューマンインターフェイスの開発を目指し、更に研究を進める予定である。
歯周病細菌プレボテラ・インターメディアのバイオフィルム形成機構の解明

昨年度までの研究でプレボテラ・インターメディアにおいて、IX型分泌機構(T9SS )分泌タンパク質分解酵素遺伝子の遺伝子特異的変異株を用いた解析から2つの遺伝子がバイオフィルム形成機構に関わることを明らかにした。本年はこれらの遺伝子についてさらに解析を行った。バイオフィルム形成の減弱をクリスタルバイオレット色素法とSYTO9による蛍光染色後に共焦点レーザー顕微鏡観察から標本の三次元画像を構築して比較した。T9SS構成遺伝子の変異株ではほぼ完全にバイオフィルム形成は失われていた。標的のタンパク質分解酵素遺伝子の変異株2種でのバイオフィルム形成は色素法ではそれぞれ野生株の約40%に、共焦点レーザー顕微鏡では平均厚みがそれぞれ野生株の約10%に減弱していた。この結果からバイオフィルム形成機構に関わる因子がこの2遺伝子のみか二重変異株にて確認する必要が生じた。また同定した2遺伝子が必須であることを確認する為に遺伝子の相補実験が必要となった。そこで遺伝子相補株作成時に用いる選択遺伝子について検討した。変異株作成にはエリスロマイシン耐性遺伝子を用いていたので、その他の抗生物質耐性遺伝子で本菌が属するbacteroides属での使用実績のあるもの3種について検討した。が、いずれを用いても耐性遺伝子が導入された菌を特異的に選択することはできなかった。そこでmarker-lessタイプの変異株作成方法の開発を行った。marker-lessタイプの遺伝子変異株のみを選択する為に最近Bacteroideで開発されたTet-on発現調節システムを使用した。その結果、遺伝子の導入条件等を検討した結果、Tet-onシステムにて致死性遺伝子を厳密に発現させ、marker-lessタイプの遺伝子変異株を得ることができた。プレボテラ・インターメディアはグラム陰性偏性嫌気性細菌であり、慢性歯周炎の主要病原細菌の一つとしてあげられる。我々がポルフィロモナス・ジンジバリスにて発見した新規の病原タンパク質分泌機構(IX型分泌機構:T9SS)は本菌にも存在する。この分泌機構は本菌の病原性の発揮に重要であることが予測された。しかし本菌は他の歯周病原細菌と異なり遺伝子特異的変異株作成技術が確立されていないため病原性の詳細な解析が著しく遅れている。これまでに我々は本菌への遺伝子操作技術の導入に挑戦し、遺伝子の変異株の作製に世界で初めて成功した。得られた変異株からT9SSがバイオフィルム形成に必須であることを明らかにした。本研究では本菌のT9SS変異株を野生株と詳細に比較解析することにより、バイオフィルム形成機構に関与する因子の網羅的な探索を目指した。さらにバイオフィルム形成に関わる因子の同定とその機能の検討を行った。本年度の研究ではまずT9SSにて輸送される分泌タンパク質をin silicoの手法で探索した。特に類似の菌ではバイオフィルムの形成にはタンパク質分解酵素遺伝子が関わることを明らかにしていたので、T9SS依存で分泌されるタンパク質分解酵素遺伝子を探索した。これにより、6遺伝子を抽出、うち5つについて遺伝子特異的変異株の作製に成功した。そのうち2遺伝子の変異株について野生株に比べて、顕著にバイオフィルムの形成が減弱することを見出した。またバイオフィルム形成に関与する因子を網羅的に探索する為に、バイオフィルム形成時に発現が変化しているタンパク質の検索を行った。野生株の通常の液体培養時(planktonic cell)の菌体とバイオフィルム形成時の菌体を用いてwhole cell lysateのタンパク質を比較したところ、顕著な違いは認められないことを明らかにした。T9SSにて輸送される分泌タンパク質分解酵素をin silicoの手法で探索した。目的のタンパク質は特徴的に、1)N末端の分泌シグナル、2)タンパク質分解酵素ドメインモチーフ、3)C末端のT9SS輸送シグナルモチーフ(CTD)を有している。そこで本研究で用いる遺伝子操作可能株の全遺伝子、2797遺伝子の配列情報から最初に分泌タンパク質をN末端の分泌シグナルの予測プログラムで抽出した。さらにHidden Markov Modelを用いたHMMERプログラムにより、公共データーベースに登録されているすべてのタンパク分解酵素固有の保存モチーフとCTDの両方を保有する遺伝子を探索した。得られた変異株のバイオフィルム形成能を、蛍光染色による共焦点顕微鏡で観察、野生株と比較した。結果二つのタンパク質分解酵素遺伝子の変異株それぞれで、バイオフィルム形成量が野生株の20%程度に顕著に減弱していることを明らかにした。これらの遺伝子は本菌のバイオフィルム形成能に必須であると推測することができた。またこれらの遺伝子の変異株では本菌の特長である、赤血球凝集活性、集落の黒色色素産生性、ヒト血清耐性には変化は認められなかった。野生株の通常の液体培養時の菌体とバイオフィルム形成時の菌体を用いて全菌体のタンパク質を比較したところ、顕著な違いは認められないことを明らかにした。また菌体表層のバイオフィルム(菌体外重合マトリックス:ECMs)を他の病原細菌、口腔内細菌での手法を参考に抽出条件の検討を行った。結果、0.5M NaCl濃度により本菌のECMsを得ることができた。

バイオフィルム形成の減弱をクリスタルバイオレット色素法とSYTO9による蛍光染色後に共焦点レーザー顕微鏡観察から標本の三次元画像を構築して比較した。T9SS構成遺伝子の変異株ではほぼ完全にバイオフィルム形成は失われていた。標的のタンパク質分解酵素遺伝子の変異株2種でのバイオフィルム形成は色素法ではそれぞれ野生株の約40%に、共焦点レーザー顕微鏡では平均厚みがそれぞれ野生株の約10%に減弱していた。この結果からバイオフィルム形成機構に関わる因子がこの2遺伝子のみか二重変異株にて確認する必要が生じた。また同定した2遺伝子が必須であることを確認する為に遺伝子の相補実験が必要となった。そこで遺伝子相補株作成時に用いる選択遺伝子について検討した。変異株作成にはエリスロマイシン耐性遺伝子を用いていたので、その他の抗生物質耐性遺伝子で本菌が属するbacteroides属での使用実績のあるもの3種について検討した。が、いずれを用いても耐性遺伝子が導入された菌を特異的に選択することはできなかった。そこでmarker-lessタイプの変異株作成方法の開発を行った。marker-lessタイプの遺伝子変異株のみを選択する為に最近Bacteroideで開発されたTet-on発現調節システムを使用した。その結果、遺伝子の導入条件等を検討した結果、Tet-onシステムにて致死性遺伝子を厳密に発現させ、marker-lessタイプの遺伝子変異株を得ることができた。これまでの研究からバイオフィルムの形成に関与すると思われる2つの遺伝子を見出したことから、本年度はこれらの遺伝子についての詳細な解析を行う。まず、抗体を作製、これらの遺伝子の産物であるタンパク質分解酵素の局在を明らかにする。また昨年に引き続き、プロテオミクスの手法によりバイオフィルム形成に関わるタンパク質の網羅的探索を行う。昨年の研究で野生株の通常の液体培養時の菌体とバイオフィルム形成時の菌体ではタンパク質の発現パターンに変化は認められなかった。そこで本年度は野生株とバイオフィルム形成が減弱もしくは欠損した変異株との網羅的なタンパク質の発現比較を行う。全菌体のタンパク質だけでなく、各菌株の外膜画分、培養上清、菌体表層のバイオフィルム画分を調整する。得られたサンプルをSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動および二次元ゲル電気泳動にて展開し、CBB染色する。分離された個々のタンパク質スポットについて画像解析により野生株と各種変異株で比較をする。変化が認められたタンパク質は質量分析(MALDI/TOF-MS解析)にて同定する。これにより本菌のバイオフィルム形成に関与するタンパク質を網羅的に同定する。
地表断層変形を考慮した解析的な強震動予測シミュレーション手法の開発

近年、1999年台湾集集地震やトルコ・コジャエリ地震のように大規模な地表断層が発生した場合、地表断層の近傍で大振幅の速度波形(400kine程度)やfling stepと呼ばれる永久変位(10m程度)が観測されている。特に長周期における振幅レベルは現行の耐震設計レベルを凌駕しており、神縄・国府津-松田断層を初め危険度の高い大規模な活断層を多く抱える我が国の長周期の建物やライフライン施設の耐震安全性を考慮する上で大きな問題となっている。以上のことから、本研究では地表断層の発生による大変形を考慮した実用的な強震動シミュレーション手法を開発した。手法として運動力学的震源モデルを用い、静的解を含む半無限成層地盤のグリーン関数とを組み合わせて定式を行い、既往の手法に比較して地表断層近傍における強震動を精度良く、かつ効率的に計算できることを確認した。同時にfling stepの物理的な成因も解明し、グリーン関数の静的項から形成され、地表断層面のすべり方向に、断層面のごく近傍のみで卓越することを明らかにした。ここで得られた成果は平成14年度の国内外の学会(日本建築学会、日本地震学会、American Geological Unionなど)で発表し、さらに日本地震工学シンポジウムと米国地震学会のBulletin of Seismological Society of Americaへ掲載された。開発したシミュレーション・プログラムは著者のWebサイトで公開し、世界中で多くのユーザーを得ている。近年、1999年台湾集集地震やトルコ・コジャエリ地震のように大規模な地表断層が発生した場合、地表断層の近傍で大振幅の速度波形(400kine程度)や永久変位(10m程度)が観測されている。以上のことから、本研究では平成14年度に地表断層の発生による大変形を考慮した実用的な強震動シミュレーション手法を開発し、試験的ながらプログラムコードを一般公開した。ここで得られた成果は平成14年度の国内外の学会(日本建築学会、日本地震学会、日本地震工学シンポジウムなど)で発表し、かつ当分野で世界的に最も権威のある米国地震学会のBulletin of Seismological Society ofAmericaへの投稿し、平成15年度に掲載される旨の通知を得ている。開発したプログラムは著者のWebサイトで試験的ながら公開している(http://kouzou.cc.kogakuin.ac.jp/)。なお手法の開発には本研究費で購入したパーソナル・コンピュータを主に用いて行われた。1999年台湾集集地震や1999年トルコ・コジャエリ地震のように、大規模な地表断層が発生した場合、地表断層の近傍で大振幅の速度波形(約400kineまで)や永久変位(約10mまで)が観測されている。特に長周期における振幅レベルは現行の耐震設計レベルを凌駕しており、神縄・国府津-松田断層を初め危険度の高い大規模な活断層を多く抱える我が国の建物やライフライン施設の耐震安全性を考慮する上で大きな問題となっている。以上のことから本研究では、地表断層の発生による大変形を考慮した実用的かつ解析的な強震動シミュレーション手法を開発し、プログラムコードをWeb上にて誰でも使用できるように公開した。手法として成層地盤を対象とした解析的なグリーン関数と運動力学的震源モデル用い、特にグリーン関数の動的解と静的解を厳密に分離することで効率的かつ精度の高い地震動評価手法が開発された。横ずれ断層や逆断層モデルを用い、地表断層近傍の基本的な地震動特性を調べた。

特に1995年兵庫県南部地震で注目された長周期パルス波はグリーン関数の動的解が寄与し、断層面直交成分が卓越し、距離減衰も小さいのに対し、1999年台湾集集地震で注目された地表断層の大変位(fling step)はグリーン関数の静的解が寄与し、断層面すべり成分が卓越し、距離減衰が大きいことを明らかにした。手法の妥当性は1994年米国のランダース地震の断層近傍で観測された波形を再現することで確認した。得られた成果は、日本建築学会、日本地震学会、米国地球物理学会などで発表し、論文として米国地震学会の論文集(Bulletin of Seismological Society of America)で公表した。
神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学

平成20年度-24年度文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学」(略称:分子行動学)では、5年間の活動により、1)神経回路の形成機構とその構造、2)学習・記憶の機構、3)個体間コミュニケーションによる行動制御、4)行動の性差の出現機構、5)感覚情報処理の機構、6)運動制御の機構、7)行動の数理的特性、8)全神経系の活動の同時観察、9)自由行動中の動物の神経活動測定10)光学プローブの開発、改良などについて合計約240報の論文に発表した多数の研究成果が得られた。本計画は、この貴重な領域の活動とその成果をまとめ、公表することを目的とした。具体的には以下の活動を行った。1.班員間の連絡用に作成した掲示板/メーリングリストをそのまま維持した。2.全計画研究代表者、公募研究代表者(平成21ー22年および平成23ー24年)から領域での研究の目的、成果、サマリーと業績リスト、報道発表を各46ページほどのカラーの図入りの記事として提出を依頼した。3.これに加え、領域の公開シンポジウム/ワークショップ、アウトリーチや総括班支援活動など総括班活動についての写真入りの総括を各担当者から提出させた。4.以上の材料をレイアウトし、製本して配布用の成果報告書とした。これと同様の内容にて研究成果報告書(冊子体)(様式C-18)と事後評価用資料を別冊子で作成し、文部科学省に提出した。5.毎年ニュースレターを送付している約700件の研究者宛て広く配布した。6.ホームページについては一年間サーバーを維持するとともに、適宜内容を更新した。7.ホームページは外部業者のサーバーに設置していたが、ドメイン名だけ維持することにして、コンテンツは大学のサーバーに移動し、さらにしばらく成果を公開し続ける計画で作業を進めている。25年度が最終年度であるため、記入しない。動物行動を構成する基本的素過程の分子レベルからの理解は重要であるが、従来の研究では実験系ないしは研究手法の制限により十分な解明がなされてこなかった。そこで本研究領域では線虫やショウジョウバエなどのモデル生物を中心として哺乳類に至るまでの各種生物の研究者に加え、化学、数理科学や工学の研究者を集結させて新学問領域の形成を行う。計画研究に加え、公募研究の研究者の参加が領域発展には重要である。総括班はこのような多数の研究者が主体的に進める研究を支援し、研究者間の研究協力や情報交換を促進し、領域全体の研究の発展を円滑に推進するための、研究領域の中枢として組織する極めて重要な機能体である。本研究領域は、簡単な生物あるいは単純化された実験系を用いて神経機能の基本的な原理を抽出することを目的とした。このために、イメージング技術や数理解析、工学的アプローチなど、新たな境界領域を積極的に開拓し取り込むことを目指した。これらの研究環境の構築により、領域内では極めて活発な議論と共同研究が生まれ、分子イメージングや行動のトラッキング測定、行動の数理解析などについて異なる分野の技術協力が新たな研究の潮流を生み出し、多くの研究成果に結びついた。1)総括班会議平成20年12月に計画研究代表者による第一回の総括班会議を行い、支援設備としての4Dイメージングシステムの構成、ホームページの開設計画、次年度班会議とワークショップの日程と場所、その他今年度、次年度の総括班活動の内容について議論を行い、役割分担を決定した。2)ホームページ平成21年1月に領域ホームページを開設した。現時点で記載できる内容として、領域代表あいさつ、領域の研究概要、研究組織、個々の計画研究の概要、支援班活動予定について掲載した。3) 4Dイメージングシステム領域の支援班活動のための4Dイメージングシステムの仕様を詳細に検討の上、発注を行い、平成21年3月に九州大学にこの設備を設置した。このシステムはニポウディスク方式で高速に共焦点画像を取得し、二波長での高速画像取得のために高感度カメラ二台を備え、Z軸方向に試料を動かしつつ4Dのイメージングを行える設備となった。来年度以降、石原を中心としてこれを稼働させ、領域内での神経話動や分子の動態をリアルタイムで測定する研究の支援を行う。1、全体班会議平成21年11月18日-19日に静岡県掛川市のヤマハリゾートつま恋において計画研究及び公募研究の研究代表者および分担者・連携研究者等の同伴者による全体班会議を開催した。一会場に会し、各研究代表者による口頭発表に加え同伴者も加えてのポスター発表を行い深夜まで討論や研究交流を行った。2、ワークショップ平成21年11月20日に班会議と同じ会場でワークショップを開催した。班員の代表による講演に加え、米国よりSamuel Kunes、英国よりMario de Bonoを招聘して講演を依頼し情報交換を行った。3、イメージング支援九州大学の4Dイメージングシステムは共焦点顕微鏡装置と二台のカメラ、画像処理ソフトウェア、光刺激装置が連携して稼働するよう装置の調整、ソフトウェアのバージョンアップ、画像獲得方法の検討などを行い、画像がとれる状態まで装置を整備した。4、若手支援領域内の若手研究者の海外渡航の支援を6件行った。この支援により若手研究者が北米神経科学学会や国際線虫集会など海外の学会への参加と米国NIHなどの研究室の訪問を行った。

5、出張授業、実習研究領域の関連分野のアウトリーチ活動として、岩手大学より岩手県内の高等学校への出張講義を二回、都神経研で実習コースの開催、東京大学で高校生向け実習を各一回開催した。6、領域ホームページホームページについては情報発信のため引き続き維持するとともに、研究成果、若手派遣報告などの新規掲載を随時行った。7、広報誌の発行平成22年3月に成果報告と領域の広報のためのニュースレターを編集、発行し、関連研究者向けに約740部を発送した。1、全体班会議平成22年11月8日9日に東京のホテルアジュール竹芝において計画研究及び公募研究の研究代表者および分担者・連携研究者等の同伴者による全体班会議を開催した。一会場に会し、各研究代表者による口頭発表に加え同伴者も加えてのポスター発表を行い深夜まで討論や研究交流を行った。3、ミニワークショップ埼玉大学でのイメージングワークショップを本領域共催により開催した。平成22年3月に予定していたが、東日本大震災のために平成23年度に繰り越し平成24年1月20日21日に開催した。4、若手支援領域内の若手研究者の海外渡航の支援を4件行った。この支援により若手研究者が神経情報処理国際会議や人工ニューラルネットワーク国際会議など海外の学会への参加とコロンビア大学やロックフェラー大学などの研究室の訪問を行った。5、アウトリーチ平成22年9月に青森県と岩手県の高等学校2校への出張講義と体験実習を行った。また、都医学研究機構神経研で実習コースを開催した。6、領域ホームページホームページについては領域活動の紹介と案内など情報発信のため引き続き維持し、研究成果、若手派遣報告などの新規掲載を随時行った。7、広報誌の発行平成23年3月に成果報告と領域の広報のためのニュースレターを編集、発行し、関連研究者向けに約700部を発送した。1、全体班会議平成23年8月20日21日に大阪市のチサンホテル新大阪において計画研究及び公募研究の研究代表者および同伴者による全体班会議を開催した。2、シンポジウム平成23年8月22日に神戸国際会議場で、新学術領域研究包括的脳科学研究推進支援ネットワークの夏のワークショップの場でシンポジウム「報酬系・罰系とモノアミンシグナル伝達」を開催した。班員の代表による講演に加え、米国よりTim Tully、Satoshi Ikemtoを招聘して講演を依頼し公開シンポジウムを開催した。また、平成23年9月29日30日に、生理研研究会「神経活動の光操作(行動制御への応用)」を本領域共催として開催した。3、イメージング、数理支援九州大学の4Dイメージングシステムの講習会を平成24年3月8日9日に開催した。数理支援は随時、解析支援やアドバイスを行った。4、若手支援領域内の若手研究者の海外渡航の支援を5件行った。この支援により若手研究者が北米神経科学学会や国際線虫集会、ショウジョウバエ神経科学集会など海外の学会への参加とアイオワ大学、韓国科学技術院などの研究室の訪問を行った。5、アウトリーチ
血漿遊離DNAの高感度シーケンス解析による悪性黒色腫病態モニタリング法の開発

本研究では、悪性黒色腫患者から経時的に採取した血漿サンプルを用いて血中遊離DNAの高感度なターゲットシーケンス解析を行い、悪性黒色腫の病態モニタリングにおけるLiquid biopsyの可能性を明らかにすることを目的として検討を行った。その結果、がんの増悪時にctDNA量が上昇するなど、多くの症例で患者の病態を反映したような変化が認められた。さらにがんのクローン進化やがんゲノムの多様性が血漿cfDNAの解析から捉えられる可能性が示唆された。悪性黒色腫においては、術後再発の早期発見や免疫チェックポイント阻害剤をはじめとする化学療法の効果判定に有用な病態モニタリング法の開発が求められている。本研究では、悪性黒色腫の手術症例および化学療法施行症例から経時的に採取した血漿サンプルを用いて血中遊離DNAの高感度シーケンス解析を行い、悪性黒色腫の病態モニタリングにおけるLiquid biopsyの有用性を明らかにすることを目的として検討を行っている。平成28年度は前年度より引き続き、悪性黒色腫患者からの経時的な採血を行い、45例から計210の血漿サンプルを凍結保存することができた。手術症例においては可能な限り腫瘍組織サンプル(凍結もしくはFFPE)も収集した。各血漿サンプルから遊離DNAを抽出し、定量を行った結果、同一患者由来のサンプルでも血漿に含まれる遊離DNA量は治療経過とともに大きく変動していることが明らかとなった。血中遊離DNAを用いたシーケンス解析による病態評価の可能性および変異検出の精度について検討するため、13例の手術症例について、手術前と手術後の血漿サンプルおよび腫瘍組織サンプルを用いて、独自にデザインした遺伝子パネルによるターゲットシーケンスを行った。術後再発を来した症例については、再発時を含め、より長いタイムスケールでの解析を行っている。また抗PD-1抗体や抗CTLA-4抗体といった免疫チェックポイント阻害剤による治療を行った14症例について、血漿遊離DNAからの変異検出による治療効果判定の可能性を検討するため、1症例につき多数の血漿サンプルを用い、ターゲットシーケンスを実施した。研究計画に基づき、サンプル収集および血中遊離DNAのターゲットシーケンス解析を順調に遂行できている。平成29年度は、全27症例の血漿遊離DNAおよび組織由来DNAを用いて作製したターゲットシーケンスライブラリについて次世代シーケンス解析を完了し、それぞれのサンプルについてがん由来の体細胞変異をin-houseの解析パイプラインを用いて検出した。平成28年度に得られた研究結果より、同一症例のサンプルであっても、血中に含まれる遊離DNAの量は治療経過とともに大きく変動することが示唆された。そのため、免疫チェックポイント阻害剤治療症例それぞれについて、各サンプルの遊離DNA全体量を考慮して、変異アリル頻度ではなく検出された各体細胞変異をもつ腫瘍由来遊離DNA (ctDNA)量の経時的変化と各種臨床情報との関連について検討を行った。また悪性黒色腫で臨床的に用いられている腫瘍マーカーであるLDHの値と比較するとctDNA量の方が値の変化が大きく、病態をより鋭敏に捉えられる可能性が示唆された。さらに複数の変異が検出された症例においては、治療の過程で新たに検出される変異や、変異によって異なる変動パターンを示す場合が認められ、がんのクローン進化やがんゲノムの多様性が血漿cfDNAの解析から捉えられる可能性が示唆された。シーケンスデータの情報解析を進め、各血中遊離DNAに存在する体細胞変異を検出する。各症例について再発の有無や治療効果などの臨床情報を収集し、血中遊離DNAからの変異検出結果と臨床経過との関連性について詳細に検討を行うことで、血中遊離DNAの解析による病態モニタリングの可能性を検討する。腫瘍学当初の見積よりもシーケンス解析のコストが低く抑えられたため。より詳細な検討のために未解析のサンプルについてシーケンス解析を行うとともに、得られた研究結果に関する成果報告を行うために使用する予定である。
モデルショウジョウバエを用いたALS病態機序の解明と新規治療法への応用

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は運動ニューロンが選択的に変性・脱落する難治性の神経変性疾患であり、その分子機序は未解明である。本研究ではALS発病に関与する分子メカニズムを解明するために、家族性ALSの原因遺伝子であるTAR DNA-binding protein43(TDP-43)及びFused in sarcoma(FUS)をノックダウンしたショウジョウバエモデルを樹立した。そしてゲノムワイドな遺伝学的スクリーニングを行い両モデルに共通して相互作用する新規関連候補遺伝子を複数同定した。またFUSノックダウンにより生じる複眼異常の分子メカニズムにはECFR経路が関与していることを明らかにした。今年度は、1)我々が既に作製・報告しているFUSのショウジョウバエホモログであるCazのノックダウンモデルを用いて、様々な関連候補遺伝子の変異型あるいは過剰発現型ショウジョウバエとを交配し、次世代の表現型を評価することにより遺伝学的スクリーニングを行った。その結果、Cazのノックダウンが誘導する神経変性の関連候補遺伝子を複数同定しつつある。2)TDP-43のショウジョウバエホモログであるTBPHのノックダウンが誘導する複眼及び神経における表現型を解析した。神経特異的に発現させたときの表現型は、運動能力、寿命、神経筋接合部におけるニューロンを観察している。3)Cazのノックダウンが引き起こす複眼変性のメカニズムについては、Cazは個眼の構成細胞である錐細胞(cone cell)の分化に関与するECFR経路を負に制御しており、Cazノックダウンによってcone cellの分化誘導が抑制され、成虫複眼の形態異常が起こることを明らかにした。本研究では、筋萎縮性側索硬化症(ALS)のショウジョウバエモデルを用いてALSの原因遺伝子および関連分子の相互作用の解明と治療標的分子の探索とを可能にする研究基盤を確立し、臨床応用への展開を目指すことを目的としている。今年度は、1)昨年度に引き続き、Fused in sarcoma(FUS)のショウジョウバエホモログであるCabeza(Caz)のノックダウンモデル及びTAR DNA-binding protein43(TDP-43)のショウジョウバエホモログであるTBPHのノックダウンモデルを用いて、複眼形態異常(rough eye表現型)を指標とした遺伝学的スクリーニングによるFUS及びTDP-43標的候補遺伝子のゲノムワイド探索を行った。この遺伝スクリーニングにより関連候補遺伝子を複数同定し神経系における表現型を解析しているため、これに関しては今後論文にまとめて投稿する予定である。2)TBPHのノックダウンが誘導する複眼及び神経系における表現型を解析し、今後同定した遺伝学的相互作用分子と合わせて論文にまとめて投稿する予定である。3)神経変性疾患であるCMTの原因遺伝子でありALSの危険因子であるFIG4をノックダウンしたショウジョウバエの機能解析を行った。複眼の形態異常、運動能力低下、寿命低下、神経筋接合部におけるsynaptic branchの短縮、synaptic boutonの減少が生じることを明らかにした。今後ALSに共通する相互作用分子を同定しそのメカニズムを明らかにすることによって、新たな治療法の開発につながることが期待される。平成26年度の計画であるFUSのショウジョウバエホモログであるCazと相互作用する候補遺伝子が同定されつつある。またTDP-43のショウジョウバエホモログであるTBPHのノックダウンによる表現型が解析できており、今後相互作用の解析に向けて準備が整っている。以上のことから、全体的に当初の研究計画がおおむね順調に進展していると評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子生物学・遺伝学・神経内科学ショウジョウバエモデルを用いて、FUS及びTDP-43のノックダウンによる神経変性と、解析する候補遺伝子との神経変性の変化についてさらに解析し、相互作用する遺伝子群を同定する。相互作用する候補遺伝子群の分子メカニズムを解明することによって、新たな治療法の開発につながることが期待される。
ラクトフェリンによるマクロファージの分化制御機構の解明

ラクトフェリンは乳を始めとする哺乳類の外分泌液中に含まれる鉄結合タンパク質である。免疫賦活作用を持つことが知られており、自然免疫系の主役である炎症型マクロファージによる細菌や外来異物の貪食を促進する。一方、ラクトフェリンは抗炎症活性があり、過剰な免疫応答を緩和するという全く相反した機能を併せ持つ。本研究は、炎症抑制マクロファージに着目し、その分化と抗炎症活性に対するラクトフェリンの機能を解析することで、ラクトフェリンの抗炎症メカニズムを解明することを目的とする。
酸化物イオン伝導体における緩和現象と酸素空孔の規則配置に関する研究

Bi_20_3に2価(Ca^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>),3価(Y^<3+>,Gd^<3+>)および5価(Nb^<5+>,Ta6+)のイオンを添加してホタル石型構造を基本とした構造をもつ固溶体を調製し,20Hzから1MHzの周波数領域で誘電率を測定した.その結果,いずれの試料においても100400°Cの温度領域でElectric modulusの複素成分M"の周波数依存性にイオン伝導の援和を示唆するピークが観測された.M"のピークは昇温と共に高周波側にシフトし,緩和周波数の温度依存性はアレニウス型を示した.活性化エネルギーは,2価,3価および5価を添加した試料でそれぞれ特徴的な組成依存性を示した.これはそれぞれの価数のイオンを添加したときの固溶体が特徴的な局所横造をとることによると考えられる.2価および3価のイオンを添加した試料では,活性化エネルギーの組成依存性はそれぞれの固溶体の間で類似した傾向を示し,また高温での電気伝導率から求めた値に近いものであった.これらの固溶体では高温から冷却してゆくと,イオン伝導機構に変化がないままジャンプ頻度が低下し,交流電場の周波数に匹敵するところで援和が起こるものと考えられた.これに対して,5価のイオンを添加した場合にはNb^<5+>とTa^<5+>で緩和周波数の活性化エネルギーの組成依存性は異なっており,高温におけるイオン伝導率の活性化エネルギーとも異なっていた.5価のイオンを添加した試料では,インコメンシュレートな変調構造をとることが知られており,このような微妙な構造の組成依存性が可動イオンの緩和の機構に大きく関与することがわかった.Bi_20_3に2価(Ca^<2+>,Sr^<2+>,Ba^<2+>),3価(Y^<3+>,Gd^<3+>)および5価(Nb^<5+>,Ta6+)のイオンを添加してホタル石型構造を基本とした構造をもつ固溶体を調製し,20Hzから1MHzの周波数領域で誘電率を測定した.その結果,いずれの試料においても100400°Cの温度領域でElectric modulusの複素成分M"の周波数依存性にイオン伝導の援和を示唆するピークが観測された.M"のピークは昇温と共に高周波側にシフトし,緩和周波数の温度依存性はアレニウス型を示した.活性化エネルギーは,2価,3価および5価を添加した試料でそれぞれ特徴的な組成依存性を示した.これはそれぞれの価数のイオンを添加したときの固溶体が特徴的な局所横造をとることによると考えられる.2価および3価のイオンを添加した試料では,活性化エネルギーの組成依存性はそれぞれの固溶体の間で類似した傾向を示し,また高温での電気伝導率から求めた値に近いものであった.これらの固溶体では高温から冷却してゆくと,イオン伝導機構に変化がないままジャンプ頻度が低下し,交流電場の周波数に匹敵するところで援和が起こるものと考えられた.これに対して,5価のイオンを添加した場合にはNb^<5+>とTa^<5+>で緩和周波数の活性化エネルギーの組成依存性は異なっており,高温におけるイオン伝導率の活性化エネルギーとも異なっていた.5価のイオンを添加した試料では,インコメンシュレートな変調構造をとることが知られており,このような微妙な構造の組成依存性が可動イオンの緩和の機構に大きく関与することがわかった.