hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フラットニングフィルターフリービームにおける線エネルギー分布の測定について

しかし、FFFモードとFFモードの生物学的な効果の違いについては明らかにされていない。今回の研究ではシミュレーションを用いてエネルギー10MV及び6MVのX線について、FFFモードとFFモードの生物学的な効果の違いについて検討し、およそ0.5%程度であるということを推定することができた。この結果より、FFFモードを用いた放射線治療においても従来のFFモードを用いた場合と同等な治療効果を担保できるということが考えられる。当初の計画では組織等価比例計数管を用いてマイクロドジメトリーを実測でも行う予定であった。しかし、使用できる放射線治療装置では線量率の問題等があり実測は困難であることが分かってきた。今後はシミュレーションだけに焦点を絞り研究をまとめる予定である。課題はシミュレーション時間の短縮であるが、シミュレーション方法の効率化の仕方がつかめてきたので、これまでよりも短時間で精度の良いデータを得られるようになってきた。また、線源データもこれまで使用していたものより統計精度の高いデータを作成する手法を導入することができた。今年度半ばまでには結果をまとめて論文化を目指す。放射線治療当初の計画では線量計の購入する予定であったが、実際は測定が困難であることが分かり購入を見送ったため。研究の進捗の遅れに伴い、当初購入する予定であった物品や学会への参加ができなかったため研究に関するソフトウェアや学会参加、英語論文作成の校正費用に用いる予定である。当初購入予定であった検出器及び付随する測定機器を購入する予定。また海外学会への参加旅費、論文校正費に使用する予定
持続可能な社会に必要となる高強度・多機能性連続繊維強化熱可塑性プラスチックの研究

繊維強化複合材料(FRP,熱硬化性樹脂を使用)は高比強度で,広い分野に普及し発展している. FRPのリサイクルが困難なこと,難成形性などのため,母材に再利用しやすい熱可塑性樹脂を使用することが注目されている.ただし,今までの連続繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)の成形法では, FRTPの繊維含有率がFRPより低く,強度はFRPの1/3程度になっている.本研究では, FRTPの溶剤セミプリプレグ成形法を提案する.従来成形法と同等な手間でFRPなみの強度と多機能性のFRTPを実現した.また, FRTPに適した高コストパフォマンスのCFRTPリサイクル法も提案した.連続繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)は,リサイクルしやすく,快速性可能などの利点があるから,次世代の材料として注目されている.本研究では, FRTPが連続繊維強化熱硬化性プラスチック(FRP)と比べて力学特性が低い欠点を克服するために,高繊維含有率を持つFRTPの開発を試みた.FRTPの力学特性を向上するために,その強化繊維が熱可塑性樹脂とよい接着性を持つことが重要である.繊維表面処理の方法(コロナ放電、プラズマ処理、ファイヤ処理など)を利用し,表面処理を行い, FRTPを成形したが,力学特性を評価した結果では,効果が確認されなかった.詳細を調べたところ,コロナ放電の有効性がないことではなく,今までの処理プロセスに問題があることが分かった.次年度で,新プロセスを提案し,繊維表面処理の均一性と繊維束内部までの繊維表面処理が可能であるか試みる.CFRTPの比強度を向上するために, FRTPの繊維含有率をFRPと同等なレベルまで向上させることを試みた.プレス成形する際,金型の側面に余分な樹脂を流し出すことができ,繊維がはみ出すことがないように,繊維配向と垂直な方向に無数な微小溝を設け,高圧成形時,余分の樹脂を追い出す金型を考案した.試作した金型を利用して,作製したCFRTPに対して,力学特性を評価した.その測定した結果,サンプルが均一に繊維を分布しておるし, FRPなみの繊維含有率をもつFRTPを作成することが可能である.繊維と接着性がよいPEI樹脂(熱可塑性樹脂)では, FRPと同等な比強度と比弾性率をもつFRTPが完成された.同方法を用いて,エンプラとスーパエンプラを複合材料の母材とした高比強度(FRPなみ)と高耐熱性(使用温度:250°C以上)をもつCFRTPも世界で初めて可能になった.本研究では, FRTPが連続繊維強化熱硬化性プラスチック(FRP)と比べて力学特性が低い欠点を克服するために,高繊維含有率を持つFRTPの開発を試みた.強化繊維と樹脂との接着性は繊維強化プラスチックとして,その力学特性に大きく影響している要素の一つである.また少量樹脂でも均一に接着できるのは,繊維含有率の向上に繋がる.今までのFRPに使用された高強度繊維のカーボン繊維とガラス繊維は,主に熱硬化性樹脂との接着性を考慮して表面を処理しているため,熱可塑性樹脂との接着性を懸念している.またPPやPETやナイロンなど熱可塑樹脂の官能基が異なり,それにあわせた強化繊維の表面処理法の確立が必要である.そこで,アセチルアセトンを配位させたチタンアルコキシドを原材料に用いたチタニア溶液をカーボン繊維の表面処理剤として提案し,カーボン繊維を表面処理して,繊維とPET樹脂の接着性を定量と定性的に評価し,今までの方法よりその界面せん断強度が45%向上した.また向上する余地が、これから改善していくつもりである.航空機胴体などで重要な微粒子衝突摩耗のエロージョン特性について,本研究室ではFRP構造材のメカニズムを解明し,高比強度かつエロージョンも強い多機能FRPを開発した.熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂より靱性が高く,耐エロージョン特性がCFRPより優れると予測している.そこで開発したFRTP成形法を利用し,カーボン繊維を使用したCFRTPを作成し, FRPエロージョン試験機を利用して粒子衝突による摩耗を測定し,その耐エロージョン特性を評価する.CFRTPは織物のシートを積層し成形したもので,粒子衝突方向が経糸となす角度によるエロージョン特性,繊維含有率や樹脂種類や粒子材質・大きさなどの影響を調査し,その向上のメカニズムを解明した.1)強化繊維と熱可塑性樹脂の一種のPET樹脂との接着特性を向上するため、新型表面処理法を提案して検討してきた。その有効性を確認した。2)高繊維含有率があるFRTPの成形が成功し、高力学特性を実現できた。3)熱可塑性樹脂を利用したFRTPのエロージョン特性を調査し、その高力学特性かつ高耐エロージョン特性を発見した。連続繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)は,リサイクルしやすく,快速成形が可能などの利点があるから,次世代の材料として注目されている.本研究では, FRTPが連続繊維強化熱硬化性プラスチック(FRP)と比べて力学特性が低い欠点を克服するために,高繊維含有率を持つFRTPの開発を試みた.航空機胴体などで重要な微粒子衝突摩耗のエロージョン特性について, H27年度,熱可塑性樹脂FRTPは熱硬化性樹脂のFRPより耐エロージョン特性の優位性が堅調で,優れていることを分かった.

それに引き続き,熱可塑性樹脂の成形特徴を利用して,耐エロージョンがよいPBO繊維が一方向材強化繊維(カーボン)をカバーする新織り構造のハイブリットFRTPを提案し,開発した.サンプルを試作し, FRPエロージョン試験機を利用してその耐エロージョン特性を評価した.提案した新型ハイブリットFRTPは一方向材CFRPの優れた力学特性を持ちながら, PFRP(PBO繊維強化プラスチック)の高耐エロージョン特性も兼用されている.FRPは熱硬化性樹脂なのでリサイクルが非常に困難で,廃棄物のほとんどは埋め立てられている.いままで,回収したFRTPを粉砕し,樹脂追加し,得られたFRTPチップを射出成型法で再成形することが研究されている.ここで,本研究に開発した高繊維含有率(高力学特性)を持つFRTPの成形法では,溶剤を利用して熱可塑性樹脂を溶かしてプレプレグを作成していることをヒントとして,溶剤リサイクル法を開発した.回収コストは今までの方法より安く,取り出している繊維で再成形した長繊維FRTPの強度は,今までの方法より10倍以上高くなった.これからパラメータを精査し,樹脂溶剤を回収,再利用し,コスト面で更なる改善していくつもりである.1)新型ハイブリットFRTPを提案し、検討し,高力学特性かつ耐エロージョンよい材料を実現した。2)当初の計画書より低コスト、扱いやすく、高力学特性を持つFRTPのリサイクル法を発見した。以上2点から、当初の予定どおり順調に進展しているが、新たに発見した溶剤溶解法に関して、プロセスを確認し、学会発表を行うため、期間延長している。連続繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)は,リサイクルしやすく,快速性可能などの利点があるため,次世帯の材料として注目されている.本研究では, FRTPが連続繊維強化熱硬化性プラスチック(FRP)と比べて力学特性が低い欠点を克服するために,高繊維含有率を持つFRTPの開発を試みた.FRPは熱硬化性樹脂なのでリサイクルが非常に困難で,年間廃棄物量約40万トンのほとんどが現状,埋め立てられている.いままで, FRTPにある熱可塑性樹脂は加熱再成形が可能であることから,回収したFRTPを粉砕し,樹脂追加し,得られたFRTPチップを射出成型法で再成形することが研究されている.ここで,本研究で開発した高繊維含有率(高力学特性)を持つFRTPの成形法では,溶剤を利用して熱可塑性樹脂を溶かしてプレプレグを作成していることをヒントとして,溶剤リサイクル法を開発した.回収した、廃棄され,大きさがバラバラのFRTPを,ある大きさにカットし(たとえば: 20mm×20mm),溶剤を入れた容器に浸漬し,各層分離した強化繊維シートチップと熱可塑性樹脂の溶液を取り出すことができた.その繊維シートチップを振動機にかけ,均一なチップを重なった積層シートになり,それに,回収した熱可塑性樹脂の溶液(新熱可塑性樹脂を部分追加)を注入し,今まで成功した溶液溶剤FRTP成形法と同様に,繊維シートチップ状のFRTPを成形することができた.成形したリサイクルFRTPは今までの射出成型法で再成形するFRTPより, 400倍の強度を持ち,加工コストも半分以下になった.それらの内容をまとめて学術論文を投稿し,採択された.繊維強化複合材料(FRP,熱硬化性樹脂を使用)は高比強度で,広い分野に普及し発展している. FRPのリサイクルが困難なこと,難成形性などのため,母材に再利用しやすい熱可塑性樹脂を使用することが注目されている.
Th1/Th2細胞における皮膚ホーミングレセプター発現機序に関する研究

平成15年度の研究において,in vitroでTh1・Th2に分化させた細胞の,CLA及びケモカインレセプタのCCR4の発現と共に,E-セレクチンへの結合能(E-セレクチンリガンド,ESLの発現)について研究し,Th1・Th2細胞の分化に依存しないESLの発現について新たな知見を得たが,本年度はこの結果を元に,Th1あるいはTh2細胞ではないnon-polarized Th cellにおけるCCR4及びESLの発現が,Th1-rich及びTh2-richなサイトカイン環境下でどのように発現するのかを調べた結果,新たな知見を得た。1.non-polarized Th細胞をIL-12存在下で刺激した時,CLAの発現と同様にESLの持続的な発現を示したが,CCR4は検出できなかった。対照的に,IL-4存在下で刺激した場合,CLA発現は消失したがCCR4の発現が誘導され,ESLの発現は維持されていた。すなわち,Th1/Th2細胞を含め,non-polarized Th細胞自身の分化ではなく細胞周囲のサイトカイン環境によってESLやCCR4の発現がコントロールされていることを,本研究によってより確かにした。2.ESLの発現を制御する糖転移酵素はfucosyltransferase(FucT)VIIが重要な働きを担っているが,別の酵素であるFucT-IVもESLの発現を制御することがわかっている。ところが,どのように酵素が誘導されてESLの発現の制御を行っているのかはわかっていない。そこでFucT-VII及びFucT-IVを発現しているトランスフェクタントを樹立して実験を行った。両トランスフェクタントのESL及びCLAの発現をフローサイトメトリー測定し,さらにデジタルビデオ顕微鏡撮影装置で形態学的観察を行った結果,FucT-VIIトランスフェクタントはESLとCLAの両者を発現していたが,FucT-IVトランスフェクタントはCLAを発現せずESLのみ発現していた。この所見は,Th細胞をIL-12存在下で培養した場合はFucT-VIIトランスフェクタントと,また,Th細胞をIL-4存在下で培養した場合はFucT-IVトランスフェクタントの実験結果と同一の結果を示しており,大変興味深い実験結果を得ることができた。皮膚の免疫学的恒常性は,炎症部位へその時必要とされるメモリーT細胞を適切なタイミングでホーミングさせる事によって維持されている。ある機能を持ったT細胞が皮膚へ遊走するという決定は,それ自身の持つ独自の能力によってではなく,むしろ皮膚局所のサイトカイン環境に基づいてなされる方が自然である。しかしTh1あるいはTh2細胞がいつ,どのようなサイトカイン環境の時に皮膚へホーミングするのか?といった論議は未だされておらず,またそのメカニズムも良く判っていない。我々は機能的に分化させたヒトTh1・Th2細胞が,免疫学的恒常性を維持する為に効率良く皮膚にホーミングする機序について検討を加え,新たな知見を見いだした。まず我々はナイーブT細胞からin vitroでTh1・Th2に分化させた細胞を用いて,CLA(皮膚リンパ球関連抗原:皮膚ホーミングレセプターと言われていた分子)及びケモカインレセプタのCCR4の発現と共に,E-セレクチンへの結合能(E-セレクチンリガンド:ESLの発現)を,継時的にFACSで測定・解析した結果,新たな知見を得た。1)Th1細胞をIL-12存在下で刺激した時,CLAの発現と同様にESLの持続的な発現を示したが,CCR4は検出できなかった。対照的に,Th1細胞をIL-4存在下で刺激した場合,CLA発現は消失したがCCR4の発現が誘導された。なお,この間ESLの発現は維持されており,Th2-richな皮膚の環境はTh1細胞の選択的な遊走を促すと考えられた。2)一方,Th2細胞のCCR4発現はIL-4,IL-12のどちらの存在下で刺激した場合でも認められたが,ESLの持続的発現はIL-12存在下で刺激した場合に認められた。このように,Th2細胞はTh1-richな環境においてESLとCCR4の両者を共に発現することにより,皮膚に優先的に遊走すると考えられる。これらの結果より,Th細胞は相反するサイトカイン環境においてCCR4,ESLを効率良く発現するととにより,皮膚の炎症部位へタイミング良く遊走し,免疫反応が過剰になるのをコントロールしていると考えられる。

2.ESLの発現を制御する糖転移酵素はfucosyltransferase(FucT)VIIが重要な働きを担っているが,別の酵素であるFucT-IVもESLの発現を制御することがわかっている。ところが,どのように酵素が誘導されてESLの発現の制御を行っているのかはわかっていない。そこでFucT-VII及びFucT-IVを発現しているトランスフェクタントを樹立して実験を行った。両トランスフェクタントのESL及びCLAの発現をフローサイトメトリー測定し,さらにデジタルビデオ顕微鏡撮影装置で形態学的観察を行った結果,FucT-VIIトランスフェクタントはESLとCLAの両者を発現していたが,FucT-IVトランスフェクタントはCLAを発現せずESLのみ発現していた。この所見は,Th細胞をIL-12存在下で培養した場合はFucT-VIIトランスフェクタントと,また,Th細胞をIL-4存在下で培養した場合はFucT-IVトランスフェクタントの実験結果と同一の結果を示しており,大変興味深い実験結果を得ることができた。
プロトン感知性Gタンパク質共役型受容体TDAG8による生体制御

本研究では、細胞外pH感知性受容体であるTDAG8を安定発現させたLewislungcarcinoma(LLC)細胞をマウスに投与したところ、TDAG8が肺での腫瘍形成を促進することを見いだした。酸性培養条件下におけるLLC細胞の増殖は、TDAG8を過剰発現させることによりPKA及びERK依存的に充進した。TDAG8はヒトの細胞株や腫瘍組織で発現の充進が認められることから、今回観察した現象は、腫瘍内で酸性化した細胞外pHによって活性化されたTDAG8が細胞の生存や増殖を促し、この現象が腫瘍形成の進展につながることを示唆している。細胞外pH感知性受容体TDAG8はGタンパク質共役型受容体の一種である。細胞外pHの低下に伴い活性化されて細胞内でcAMP産生を促すことは、我々は既に論文報告している.(Ishii, S., et al.J.Biol.Chem.280,9083-9087)。また本研究では前年度までに、マウス肺ガンLLC細胞にTDAG8を安定発現させるとマウスの肺や皮下での腫瘍形成が促進されることを明らかにしている。そこで本年度は、pH感知機能を著しく減弱する変異TDAG8をLLC細胞に安定発現させ、その細胞の性質を野生型TDAG8発現細胞のものと比較した。TDAG8変異体は1つまたは2つのヒスチジンを変異させて得られたものであり(H10/14FとH243N)、これら2種類の変異体におけるpH感知機能の減弱はLLC細胞に発現させた状態でcAMP産生試験によって確認した。実験の結果、変異TDAG8を発現するLLC細胞はin vitroで低pH培養条件下での増殖能力が低下することが明らかとなった。in vivoでは腫瘍形成能が大きく減弱するとともに、マウスの生存期間が延長することが示された。今回観察した結果を前年度までの結果と総合すると、酸性状態において活性化されるTDAG8が、細胞増殖亢進と密接に関連して腫瘍形成の進展に深く関わることを強く示唆している。また、腫瘍内では細胞から放出された乳酸などの産生代謝産物によって細胞外pHが酸性に傾いている可能性も併せて示唆された。TDAG8が細胞外pHセンサーとして増殖に重要な役割を果たしている腫瘍細胞の場合、TDAG8を標的とするアンタゴニストや抗体が病態の進行を食い止めることができるかもしれない。
脳室周囲白質軟化症における稀突起膠細胞の成熟抑制の機構解明と細胞移植療法への応用

稀突起膠細胞(OLGs)が傷害されている脳室周囲白質軟化症(PVL)への細胞療法に取り組むために、PVLモデルラット脳を用いて神経細胞傷害の解析と遺伝子発現変化の解析を行った。PVL脳では大脳皮質の興奮性・抑制性ニューロン数の減少は見られず、PVLモデルラットの運動障害がおもに髄鞘傷害により起こっていることが示された。また、網羅的遺伝子解析によりPLV脳の遺伝子発現変化を検討したところ、炎症反応や細胞死抑制などに関与する因子が変化していた。これらのことよりPVLラットがOLGs移植に適したモデルであること、遺伝子変化がニューロンの生存、OLGs細胞死や分化抑制に関与している可能性が示唆された。本研究は、早産児脳性麻痺の原因となる脳室周囲白質軟化症(PWMI)において、低酸素虚血後に脳内でオリゴデンドロサイト(OLG)の成熟と髄鞘化を阻害している因子を同定し、そのメカニズムの解析を行うことを目的とする。さらに、得られた結果を幹細胞を用いた細胞補充療法へ還元させていくことを目指す。本年度は、PWMIモデル動物脳内で1)OLGが成熟阻害を受けている分化段階の同定、2)髄鞘化の傷害解析、3)網羅的遺伝子解析による発現変動遺伝子の同定を行った。PWMIモデル動物を作成し、脳内でのOLGの成熟阻害時期を特定するためOLGの各分化段階のマーカーで免疫染色を行った。その結果、低酸素虚血(H-I)後すぐにはPDGFRとNG2陽性のOLG前駆細胞が傷害側の皮質・白質で有意に増加していた。一方、成長後の皮質・白質で成熟OLGのマーカーであるCC1陽性細胞を測定すると反対側に比較して有意に減少していることが分かった。さらに髄鞘化を検討するために成長後の皮質においてMBP(ミエリンマーカー)による免疫染色を行った。傷害部の皮質で運動・感覚野の上層(14層)において有意な発現減少が見られた。また、髄鞘走行にも違いが見られた。下層(56層)ではMBP染色性に違いは見られなかった。さらにOLGの分化・成熟に影響を与える因子の特定を目的として、H-I後の大脳皮質と白質において網羅的遺伝子解析を行った。反対側と比較したところ傷害側では約個の遺伝子に発現変化が見られた。GO解析の結果、proteolysisやcarbohydrate metabolic process, inflammatory responseに関与する遺伝子群での変化が多く見られた。早産児脳性麻痺の原因となる脳室周囲白質軟化症(PWMI)では低酸素虚血により脳内のオリゴデンドロサイト(OLG)が特異的に傷害される。本研究は、低酸素虚血後に脳内でOLGの成熟と髄鞘化を阻害している因子を同定し、メカニズム解析を行うことを目的とする。また、得られた結果を幹細胞を用いた細胞補充療法へ還元させることを目指す。本年度は、1)PWMIモデル動物脳内で神経細胞の障害解析、2)OLG分化抑制に関与する可能性のある因子の選定3)in vitroでの低酸素実験を行った。PWMIモデル動物の脳内で、神経細胞のアポトーシスをa-caspase-3免疫染色により確認した。結果、a-caspase-3陽性細胞は確認できず神経細胞死は見られなかった。また、大脳皮質の投射ニューロン数をSATBII, ctip2免疫染色、抑制性ニューロンをサブタイプマーカーの免疫染色により確認したところ傷害側、反対側の大脳皮質で数に変化は見られなかった。さらに後肢支配の皮質脊髄路に逆行性トレーサーFluoroGold(FG)を注入し、大脳皮質でのFG陽性細胞数を測定した。結果、両側皮質間での差は見られなかった。これらよりOLG特異的に傷害が起きていることが明らかになった。OLG移植による機能回復を目指すのに適切なモデルであることが示唆される。OLGの分化・成熟に影響を与える因子の特定を目的として、低酸素虚血後の大脳皮質と白質において網羅的遺伝子解析を行っていた。遺伝子発現の上昇が見られた因子のうち、PWMIモデル脳で遺伝子発現が変化しているものをreal-time PCRにより確認し候補因子(IGF,Kir)を選定した。またOLGにおける低酸素虚血の影響と候補因子の作用を調べるためにin vitroでの実験を行った。これらより傷害脳でのOLGの分化と細胞生存の促進につなげていけると考えられる。今年度は、分化・髄鞘化傷害の解析と発現変動遺伝子の網羅的解析によるOLGの増殖・分化抑制因子の同定までを目指していた。分化・髄鞘化においては免疫染色法により傷害解析を行いオリゴデンドロサイトの増殖増加と分化・髄鞘抑制を同定した。

また発現変動遺伝子の解析は、現在のところ因子の特定にはいたっていないが候補であるいくつかの変動遺伝子に焦点を縛り解析を行っており概ね予定通り進行している。神経科学これまでの結果より、PWMI脳では低酸素虚血後にOLGの一過的な増殖促進が起こっていることが分かった。また成長後には髄鞘形成が低下していることからOLGの成熟抑制が起こっていることが考えられる。今後の推進方法として、網羅的遺伝子解析の結果より1)OLG前駆細胞の増殖を促進している因子、2)分化を抑制している因子、の同定を行いその細胞内メカニズムの解析をin vivo, vitroにおいて行う。発現変動遺伝子のなかで細胞増殖あるいはOLGの分化に関与する因子を選択し、PWMIモデル脳で遺伝子発現の変動をreal-time PCRにより確認する。また、ウェスタンブロットによるタンパク発現の定量と免疫染色法による発現部位・発現細胞の特定を行う。In vitroの実験では、初代培養(ラット脳由来のOLG前駆細胞)を用いて低酸素条件での培養を行い特定因子の発現を確認する。その後、遺伝子強制発現による促進実験あるいは、RNA干渉による抑制実験を行い、OLGへの機能を確認する。また、グリア細胞由来の因子である場合は、OLGとの共培養を行いその発現と効果を確認する。得られた結果をもとに、初代培養OLG (GFP-rat由来)、幹細胞(iPS/ES)由来OLGでの増殖、分化への影響を確認する。PWMI動物への移植実験を行うことを目ざす。
環境汚染反応としての窒素酸化物と二酸化硫黄の水溶液中での不均一光触媒酸化反応

大気中の【NO_x】,【SO_2】は酸化されてHN【O_3】,【H_2】【SO_4】となり酸性雨中に含まれる。だがその酸化の過程については、未だ不明な点が多い。本研究者は、浮遊粉塵中に含まれる半導体物質の不均一光触媒反応に着目し、一つの可能性として雨水中に溶存した【NO(^-_2)】,【NO_2】,【SO_2】がこの反応過程で酸化されることについて検討した。最終的には酸性雨生成におよぼす寄与を明らかにすることを目的としている。本研究により明らかになった事実を以下に述べる。(1)各種半導体粉末を水に分散させて【NO(^-_2)】,【NO_2】,【SO(^(2-)_3)】の【O_2】による酸化に対して光照射下での光触媒活性を調べた。その結果から【NO(^-_2)】(30μM)の酸化に対してTi【O_2】,ZnO,【Ag_2】【O_1】,PbO,【Bi_2】【O_3】,CdSは強い光触媒活性を示した。また【NO_2】(30ppm)の酸化に対してはTi【O_2】が強い活性を示した。【SO_2】が水に溶解して生じる【SO(^(2-)_3)】の酸化に対して、Ti【O_2】,ZnO,【Fe_2】【O_3】がきわめて強い光触媒活性を示すことが明らかになった。(2)【NO(^-_2)】のTi【O_2】による光触媒酸化の速度と機構を、化学動力学的方法および電気化学測定により調べた。それにより、【NO(^-_2)】の【O_2】による酸化は局部電池機構により進行することがわかった。光照射により半導体粒子の価電子帯に生じた正孔が水を酸化して・OHや【HO(^-_2)】のような中間種を生じ、これらが【NO(^-_2)】を酸化するという反応モデルで実験事実が矛盾なく定量的に説明された。それにより反応速度が【NO(^-_2)】の濃度に見かけ上0次であることが明らかとなった。(3)大気浮遊粉塵中の光触媒活性種としてTi【O_2】ZnOを想定し、上述の結果に基いて大気の雲水滴中に含まれる【NO(^-_2)】の酸化速度を見積った。その際Ti【O_2】,ZnOの大気中濃度などの諸条件は、文献の実測値を参考にして定めた。このような検討により、雲水濃度0.2mg/【m^3】のとき、雲水中の100μMの【NO(^-_2)】は約11%【b^(-1)】のかなり早い速度で【NO(^-_3)】に酸化されると推定された。

このような検討により、雲水濃度0.2mg/【m^3】のとき、雲水中の100μMの【NO(^-_2)】は約11%【b^(-1)】のかなり早い速度で【NO(^-_3)】に酸化されると推定された。
訪問看護師への聞き取り調査による精神科訪問看護の推進に関連する要因の明確化

研究目的は訪問看護師への聞き取り調査により精神科訪問看護の推進に関連する要因を明らかにすることである。研究の結果、精神科を専門とする訪問看護ステーションの看護師であっても先を見通せない不安を抱えており、充実したネットワークのなかで多様なサポートを受けることにより不安を乗り越えていることが明らかになった。そのため、訪問看護師に対して実践能力向上のためのサポートだけではなく心理的サポートも提供することにより、実践経験を積み上げられるようにすることが重要であると考えられた。本研究は訪問看護ステーションの看護師への聞き取り調査により精神科訪問看護の推進に関連する要因を明らかにすることを目的としている。平成21年度は精神科訪問看護を専門としていない訪問看護ステーション4箇所の研究協力を得て、各ステーション12名、計5名の看護師に対して聞き取り調査を行った。調査の結果から、精神科訪問看護の実施を妨げる要因には、看護師の精神科訪問看護の経験不足から生じる不安、恐れ、知識不足等の看護師側の要因、人的な余裕のなさ等のステーション側の要因、紹介がない、訪問看護療養費に制限がある等の制度上の要因があることが明らかになり、実施を促進する要因にも、新たなケアに挑戦する姿勢、知識不足を補い能力を高める姿勢等の看護師側の要因、看護師への適切な心理的ケア、管理者による看護師の力量の見極めといったステーション側の要因、訪問看護療養費の改定等の制度上の要因があることが明らかになった。精神科訪問看護に限らない、訪問看護制度あるいは訪問看護ステーションが抱える課題に加え、精神科訪問看護特有の課題が重なることたより訪問看護の実施が妨げられている現状があると考えられ、それぞれの課題に対する改善策を検討する必要があることが示唆された。平成21年度の結果を踏まえ、平成22年度は精神科訪問看護を専門とする訪問看護ステーションの看護師に対して、精神科訪問看護の推進に関連する要因および推進のための方策に関する聞き取り調査を行う予定である。平成21年度の調査を継続し、平成22年度は精神科訪問看護を専門としていない訪問看護ステーション3箇所の研究協力を得て、各ステーション12名、計5名の看護師に対して聞き取り調査を行った。また、上記調査の結果を踏まえ、精神科訪問看護を専門とする訪問看護ステーション3箇所の研究協力を得て、各ステーション23名、計8名の看護師に対して聞き取り調査を行った。精神科訪問看護を専門とする訪問看護ステーションの看護師への聞き取り調査の結果から、精神科訪問看護の推進を妨げる要因には、利用者に関わることへの不安・恐れ等の看護師側の要因、人的な余裕のなさ等のステーション側の要因、看護師への報酬が少ない、利用者の利用できる社会資源が限られている等の制度上の要因があることが明らかになった。一方、推進を促す要因には、利用者のストレングスに着目した援助を行う姿勢、利用者のニーズにタイムリーに応じる姿勢等の看護師側の要因、看護師への適切な心理的ケア、管理者による利用者および担当看護師の調整、利用者のニーズに柔軟に対応できる体制といったステーション側の要因、看護師の待遇改善、社会資源の構築等の制度上の要因があることが明らかになった。精神科訪問看護を専門としていないステーションと専門とするステーションでは、利用者への関わりにおける不安や恐怖等は共通してみられるものの、利用者のとらえ方の違いが看護師の訪問しようとする意思に影響を与えていることが考えられた。専門とするステーションでは、看護師の過去の経験やステーション内での協力体制等を活用して訪問看護実践を行える環境が整っており、専門としていないステーションとの連携を図ることで、精神科訪問看護の推進につながることが考えられる。
東日本大震災の津波避難分析に基づく交通手段選択と渋滞防止戦略に関する研究

東日本大震災の津波避難アンケート結果(名取市)より、避難の交通手段は自動車が65%を占め、避難開始の遅れとともに渋滞が増し,避難場所の移動で危険が増した.平均では徒歩で0.6km,10分,自動車で3.9km,17分の移動であった.南海トラフ津波に備える愛知県田原市において徒歩・自転車避難訓練を対象にアンケート調査とGPSロガーによる測定を実施した.距離が1.5km以上と遠い運動公園避難者のうち45%が自転車を利用し、速足がつらい世代に適する。平均避難速度は徒歩が91m/min、自転車が146m/minとなり、自転車は徒歩より標準偏差が小さく到着遅れを減らす効果が見込める。東日本大震災で激甚な被害を受けた名取市・石巻市を対象に、津波避難に関するアンケート調査データを活用し、統計的分析を行い、津波避難における交通手段の選択要因、自動車避難における危険と利用条件、自転車利用のポテンシャル・課題等を明らかにした。従来の研究で開発してきた個別要素法に基づく避難行動シミュレーションモデルを発展させ、経路条件の設定における制約を外し、より柔軟で自由度の高いシステムに改良した。また、自動車による避難移動と渋滞を表現したり、避難先に向かうだけでなく、自宅に戻るなどの行動パターンを反映するサブシステムを作成し、徒歩と車の移動手段への対応を可能にした。分担者の奥村が継続的に津波防災を支援している兵庫県南あわじ市・愛知県田原市を対象に、行政・自主防災会・企業などの津波対策、とりわけ避難対策の取組み状況や課題について、最新の状況を把握した。南海トラフの地震津波に備える愛知県田原市堀切校区において、自転車を活用した避難訓練を継続していることから、同校区の避難訓練の調査・測定を実施した。避難者のGPSロガー測定や、ビデオ録画、アンケート調査等の分析により、歩行と自転車利用の速度・時間差が明らかになった。避難先と居住地区の地理的条件により、自動車避難への意向が異なり、自転車で代替する効用と課題が示された。また、2014年4月にチリ国イキケ市でM8の地震が発生し、津波警報が発表されたことから、避難に関するアンケート調査がSATREPSプロジェクトで実施された。そのアンケートデータを活用し、東日本大震災で被災した気仙沼市等のアンケート結果と比較することにより、交通手段の選択条件や車渋滞の危険度についての知見を得た。個別要素法に基づく避難行動シミュレーションモデルを発展させ,避難開始を促す諸条件を取り入れ、介護者の帰宅行動を考慮し、経路条件の設定自由度を上げ、より自由度の高いシステムに改良した。また、自動車による避難移動と渋滞を表現するサブシステムを作成し、徒歩と車の移動手段への対応を検討している。津波避難における交通手段選択と渋滞防止戦略に関して、南海トラフ津波に備える愛知県田原市での調査研究をとりまとめ、また海外事例として、チリ・イキケ地震の津波避難に関する避難シミュレーション・分析を行った。愛知県田原市の2014年避難訓練を対象にアンケート調査とセーフティライン通過時間及びGPSログ測定を実施し、以下のことが明らかになった.距離が1.5km以上と遠い公園避難者のうち45%が自転車を利用し,自転車は徒歩よりも到着時間平均値が早く,偏差値が小さく,到着遅れを減らす効果が見込める.平均避難速度は徒歩が自転車より1.6倍速い.徒歩に比べて自転車利用により5分,10分での避難可能範囲が拡大し,地域の大半が10分以内での避難が可能となる.また同市にて2015年に津波避難における移動手段意向と要支援者の避難についてアンケート調査を実施した。歩行自由度の低下により、訓練時の自転車避難割合が増加する。平日昼間は、勤め先や外出先から家に戻る車と避難先に向かう車が交錯し、混雑が悪化する恐れがある。2014年チリ北部沖地震津波におけるチリ国イキケ市にあるショッピングセンター「ZOFRIモール」の避難状況に関する聞取り調査,監視カメラの映像分析,津波避難計算を実施することで,地震の揺れに伴う屋外への退避行動と津波避難開始の関係性を検討した.揺れのあと屋外退避行動が多くみられたが,津波避難行動ではない屋外退避行動が高台への津波避難行動を促したことを示唆する結果が得られた.ZOFRIモールでは,屋外退避と思われる行動をとった人々の割合は9割で,そのうち77%が続けて高台へ向かった.東日本大震災の津波避難アンケート結果(名取市)より、避難の交通手段は自動車が65%を占め、避難開始の遅れとともに渋滞が増し,避難場所の移動で危険が増した.平均では徒歩で0.6km,10分,自動車で3.9km,17分の移動であった.南海トラフ津波に備える愛知県田原市において徒歩・自転車避難訓練を対象にアンケート調査とGPSロガーによる測定を実施した.距離が1.5km以上と遠い運動公園避難者のうち45%が自転車を利用し、速足がつらい世代に適する。南海トラフの大津波が推定される愛知県田原市において、避難訓練の計測調査を実施し、地理的条件と併せたその分析により自転車避難のポテンシャルや課題、交通手段選択において車利用の意向とその問題点が明らかになってきている。チリ国イキケ市での津波避難アンケートを活用し、東日本大震災での避難アンケート結果と比較することで、交通手段選択の影響が示された。DEM方式による避難シミュレーションモデルの改良により、汎用性が増し、交通手段選択の影響や渋滞を表現することができるようになっている。こうしたことから、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。

都市防災学愛知県田原市堀切校区において、避難手段意向に関する、追加アンケート調査を実施する計画である。その分析をすすめ、過度な車利用を減らす方策について、自主防災会との意見交換会(ワークショップ等)を開催する予定である。自動車避難について、家族の条件として高齢者・乳幼児など災害時要援護者の存在による優先度の考え方を検討する。また、自転車避難の有効性を発信し、平常時から自転車活用を促進する方策を検討する。また、避難シミュレーションを展開し、交通手段選択の影響評価を行い、過度な自動車避難を抑制する訓練計画手法を提案する。研究代表者は東日本大震災における避難行動調査に主体的に関与してきており、石巻市のデータ、名取市のデータを利用できることから、その統計的分析により、交通手段選択要因と車のリスクが明らかになってきた。シミュレーションプログラムの改良により、津波避難の過程再現が向上してきた。南海トラフ地震による大津波危険地域では、自治体および自主防災会での避難計画と防災訓練の実践化ニーズが非常に高く、研究への協力が得られる。研究成果のとりまとめを慎重に行ったことから、学会での成果発表予定が変更となり、次年度使用額が生じました。・研究打ち合わせをGoogle Hangoutにより、定期的に行い、研究代表者と分担者の連携を密に行う。・南海トラフ地震の危険地域において、避難訓練のヒアリング調査、測定等を行い、自転車利用の効用を明らかにする。学会発表等の旅費に使用予定です。初年度であり、学会発表等の旅費が当初計画より少なくなった。研究成果を発表するため、学会発表等の旅費に支出する予定である。また、調査旅費にも充てる予定である。
生殖器官における機能ゲノム領域の探索・同定・解析

哺乳類の生殖器官におけるゲノム機能を明らかにするために、卵巣と精巣でクロマチンの緩んでいるゲノム領域を探索した。その結果、生殖器官で発現する遺伝子の転写をコントロールすると思われる新規の配列が複数同定できた。その中でも特に卵巣の顆粒膜細胞特異的に発現するAmhr2遺伝子座においては2つの機能領域が同定され、それぞれが組織によって異なる転写調節活性を持つことが示唆された。このことからこれらのゲノム領域が多機能である可能性が考えられた。ゲノムには生物が生存するのに必要なすべての情報が含まれると言われているが、その機能は大部分が不明である。そこで本研究では生殖器官に焦点をあてて、クロマチン構造を調べることで今まさに機能を発揮している「機能ゲノム領域」を探索・同定しその機能を探ることにした。これによってゲノム機能の一端を理解しようという試みである。本年度は卵巣と精巣においていくつかの遺伝子座のゲノム構造をクロマチンレベルで解析して機能領域を同定し、その役割をin vitroにおいて検討した。まず、卵巣の顆粒膜細胞で特異的に発現する遺伝子Amhr2のゲノム領域に2つのDNase I HS(クロマチンの開いている領域、すなわち機能ゲノム領域の候補)を発見した。このうちAmhr2のイントロン中に見出されたDNase I HSについてレポーター遺伝子を用いて検討したところ、この領域のDNA配列が顆粒膜細胞特異的にエンハンザー活性を示すことがわかった。また、比較的さまざま器官で発現が確認されるが卵巣では顆粒膜細胞特異的に発現する2つの遺伝子Scd2とPOPの遺伝子座においても、クロマチン構造の解析の結果合計7つのDNase I HSを発見した。卵巣の顆粒膜細胞で発現する遺伝子のゲノムに見出されたこれらのDNase I HSはその発現調節に重要であることが予想されるので、現在in vivoでの検討を行うためトランスジェニッスマウス作成のためのコンストラクト作りを行っており、ほとんどのコンストラクトは完成している状態である。一方、精巣においては、我々の研究室で同定した精巣特異的遺伝子TESSPのクロマチン構造を解析した結果、複数のDNase I HSを同定した。現在同定したDNase I HSの役割を明らかにするために、in vitro、in vivo両面での検討を行っているところである。本年度は主にAmhr2、Scd2、POPの3つの遺伝子座に同定したDNase I HSすなわち機能ケノム領域について詳細な解析を行った。まずAmhr2遺伝子座に同定した2つの機能ゲノム領域について、より短い制限酵素断片を用いたDNase I HSマッピングを行った結果、それぞれを約1.5kb以内に同定することができた。この詳細な解析の過程で、イントロン中の機能ゲノム領域が昨年度同定した配列と少しだけ異なることがわかった。そこで改めてin vitroのレポーター解析を行ったところ、このイントロン中の機能ゲノム領域は卵巣以外の組織でAmhr2の発現を抑えていることがわかった。一方、遺伝子の上流に同定した機能ゲノム領域は卵巣特異的なエンハンサー活性を持つことがわかった。このことからAmhr2の発現はこれまだ考えられていたプロモーター領域だけだなく、それ以外の2つのゲノム領域によっても制御されていることが示唆された。Scd2についてはその上流に2つの機能ゲノム領域が同定され、こちらはin vivoでの転写調節活性を調べるためにGFPをレポーター遺伝子としたトテンスジェニックマウスの作製を行った。その結果、プロモーターのみをGFPについないだコンストラクトで13系統、その上流にさらに機能ゲノム領域の配列をつないだコンストラクトで6系統のマウスを得ることができた。POPについてはDNase I HSマツピング以外のアプローケで機能ゲノム領域の1つが同定された。それはCpGアイランドの探索で見つかったエクソン15付近の配列であり、in vitroのレポーター解析によるとPOPのエンハンサーとして働いていることがわかった。そして興味深いことにこの領域のDNAメチル化パターンがPOPの発現レベルと相関することがわかり、POPの発現調節にはこの機能ゲノム領域のDNAメチル化が関与する可能性が示された。
ほ乳類精子形成期の半数体特異的発現遺伝子を利用した単性動物の創造

本年度の研究は、昨年度の研究によって作製した形質転換ベクターを用いて、組換え体マウスを作出し、組換え個体が目的機能を持っているかどうかについて、下記の解析を行った。1)半数体特異性半数体特異的発現を示すプロタミン1プロモーターの下流にAcGFPl-Memを接続した遺伝子を構築し、マウス受精卵の雄性前核に顕微注入する方法でトランスジェニックマウスを作製した。作製した2種類10系統のトランスジェニックマウスすべてにおいて、AcGFP1の蛍光は半数体である精子細胞においてのみ発現していた。これによって、用いたプロタミン1プロモーターは半数体特異的に遺伝子発現を制御することが示された。2)細胞内局在性作出したトランスジェニックマウスの精巣および精子についてタンパク質の局在を解析した結果、細胞全体にシグナルが観察された。膜に局在するタンパク質の場合、顕微鏡下における観察では細胞全体がシグナルを発するために、その正確な局在は判定することができない。しかしながら、用いたマーカー遺伝子であるAcGFPl-Memは膜局在性を示すタンパク質であるため、精子細胞においても膜に局在していたと思われる。3)細胞間架橋の通過阻害組換え遺伝子が転写され、そのmRNAが細胞間架橋の通過を阻止された場合、半数体細胞では組換え遺伝子を持つ細胞と持たない細胞を、目的のマーカー遺伝子が発現するかしないかで区別することができる。この場合、全細胞の半数で組換え遺伝子が発現する。本研究では、形質転換遺伝子の下流に細胞間架橋の通過を阻害する目的で、SmpdlあるいはSpaml遺伝子の3'非翻訳領域を接続したが、すべての精子細胞においてマーカータンパク質であるAcGFPlが発現していたことから、SmpdlおよびSpamlの3'非翻訳領域は細胞間架橋の通過を阻止する機能は持っていないことが示された。本年度の研究は下記の点について実施した。研究計画1)細胞内局在タグの開発:マーカー遺伝子として膜局在性のAcGFP1-Memを用い、その遺伝子の下流にSmpd1あるいはSpam1遺伝子の3'非翻訳領域を接続し、上流領域にCMVプロモーターの転写制御領域を組み込んだ組換えベクターを構築した。このベクターを培養細胞株(Cos7)に一過的なトランスフェクションを行い、それぞれの遺伝子の3'非翻訳領域が正常に機能することおよびマーカータンパクの発現とタグ配列が細胞内の局在に有効であることを確認した。研究計画2)半数体特異的遺伝子発現プロモーター解析:上記で細胞内局在性を確認できたタグを融合したマーカー遺伝子に半数体特異的な発現制御を行うプロモーター領域を組込み、形質転換ベクターを構築した。半数体特異的プロモーターとしては、比較的短い領域で高い半数体特異性と転写活性を示すマウスプロタミン1遺伝子上流の転写調節領域を利用した。マウスのゲノムからPCRによってプロタミン1遺伝子のプロモーター領域を増幅し、研究計画1)で構築した遺伝子のCMVプロモーターと置換することによって形質転換ベクターを構築した。原罪トランスジェニックマウスの作成中である。
多剤耐性遺伝子の発現と耐性腫瘍出現の関連性、およびP-糖蛋白質の機能の解析

多くの多剤耐性癌細胞では細胞膜にP-糖蛋白質が増加している。遺伝子の解析などからこの蛋白質は抗がん剤を能動物に細胞外へ排出するポンプの機能を有している可能性が大きいと考えられている。我々は多剤耐性を克服する合成イソプレノイド、SDB-エチレンジアミンは抗がん剤をエネルギー依存性に細胞外へ放出するP-糖蛋白質と直接結合し、その結合部位は抗がん剤の結合する部位と同じであることを示した。これらの実験結果より多剤耐性克服薬剤はP-糖蛋白質の抗がん剤結合部位と結合し、P-糖蛋白質と抗がん剤の結合を妨げ、同蛋白質の機能を阻害していることが示唆された。また耐性克服薬剤や抗がん剤の間でP-糖蛋白質への結合力に差異のあることが判明した。一方、ジヒドロピリジン誘導体、^3H-アジドピンはP-糖蛋白質と特異的に結合し、その結合力はSDB-エチレンジアミンより強い。^3H-アジドピンとP-糖蛋白質の結合を強く阻害するジヒドロピリジン誘導体ほど耐性克服活性も強い傾向が認められ、これを利用した簡便な耐性克服薬剤のスクリーニング法を開発した。我々はさらに色素ローダミンがP-糖蛋白質により細胞外へ放出されることを見出した。この現象を利用して多剤耐性細胞から同色素が放出されるのを阻害する薬剤をスクリーニングすることにより耐性克服活性を有する薬剤を短時間に容易に見出すことに成功している。現在約400種類のジヒドロピリジン誘導体について、フォトアフィニティーラベル法、ローダミン法、MTT法などを用いて耐性克服活性を有する誘導体を検索している。このうち数種類の誘導体についてベラパミールやセファランチンより耐性克服活性が強く、しかもカルシウムチャンネル拮抗作用が低いことが判明し、動物実験を行っている。
自発的身体活動・運動行動誘発におけるグレリン遺伝子多型の関連

本研究の目的は、身体活動・運動行動に関わる遺伝子多型を検討することで、そのメカニズムを明らかにすることである。マウスを用いた研究から摂食行動と運動行動との間には密接な関連があることが報告されているため、摂食関連遺伝子に着目した。健康な男女530名を対象に、3次元加速度計を用いて歩数や中高強度身体活動量、不活動時間等を評価し、遺伝子多型との関連を検討したところ、レプチン受容体遺伝子の多型は身体活動・運動行動と関連しており、身体活動量増大を目的に1年間の介入を行った場合の身体活動量増大にも関連していた。つまり、個人の身体活動・運動行動を誘発するメカニズムに摂食行動に関わる遺伝子が関与していることが示唆された。本研究は、自発的身体活動・運動行動誘発のメカニズムを、遺伝子多型からアプローチをして解明することを目的としている。当該年度は、横断的データにおける自発的身体活動・運動行動とグレリン(GHRL)、メラノコルチン4受容体(MC4R)、レプチン受容体(LEPR)遺伝子の多型との関連について検討を行った。23歳から83歳の571名の健康な男女を対象にGHRLのR51Q, L72M、MC4RのV103I、LEPRのE223RをTaqMan法により決定した。身体活動量については、平均歩数が10795.3±3407.8歩であり、また3METs以上の強度における週当たりのMETs・時は、平均27.3±14.3METs・時であった。遺伝子多型の頻度は、GHRL R51Q : RR 100%、GHRL L72M : LL 63.9%, LM 32.0%, MM 4.0%、MC4R V103I : VV 98.8%, VI 1.2%、LEPRE223R : EE 76.7%, ER 22.9%RR 0.4%であった。GHRL L72Mの3多型(LL, LM, MM)およびMC4R V103Iの2多型(VV, VI)、LEPRE223Rの2多型(EE, ER)において、身体活動量に差があるかを検討したところ、すべての多型において歩数およびMETs・時に差は認められなかった。そこで、身体活動量を低強度身体活動量、中強度身体活動量、高強度身体活動量、不活動の時間に分け、それらについて多型別に差があるかを検討した。その結果、LEPR E223R多型において、EE遺伝子型は、ER遺伝子型と比較して、低強度の時間が少ない傾向にあり、また不活動の時間が有意に多かった。レプチン受容体は、摂食行動やエネルギーバランスに関与していることが報告されているが、これは一部、身体活動量の多寡を介してエネルギーバランスに影響している可能性を示唆している。本研究の目的は、自発的身体活動・運動行動誘発のメカニズムを、遺伝子多型からアプローチして解明することである。対象は、健康な成人男女609名であった。このうち、重篤な疾患および整形外科的疾患を有するもの、70歳以上を除いた530名を解析の対象とした。ベースラインデータにおいて、身体活動・運動行動と摂食行動との関連について検討を行ったところ、感情的摂食と低強度身体活動時間および不活動時間との間に相関が認められ、感情的摂食を行いやすい人は、低強度身体活動時間が少なく、不活動時間が多いことが示唆された。また、ベースラインにおける身体活動量が週23メッツ・時より少ない人を対象として、身体活動量の増大を目指した介入を行う身体活動介入群(n=94)、介入を行わない非活動対照群(n=88)を無作為に割り付けた。身体活動介入群は、1年間の介入により週20.3メッツ・時から週25.2メッツ・時まで増加し、非活動対照群(21.0→23.8メッツ・時/週)との間に交互作用が認められ、身体活動介入群で有意な身体活動量の増加が認められた(p<0.05)。また、これらは高強度身体活動時間を増加させることで総身体活動量を増大させる傾向が認められた。

身体活動介入群において、1年間の身体活動の増加量を2分位に分類し、増加群(n=48,Δメッツ・時/日=1.7±1.1)と非増加群(n=46,Δメッツ・時/日=-0.2±0.5)において、摂食行動関連遺伝子の遺伝子型頻度に差があるかを検討したところ、いずれの遺伝子型においても差は認められなかったが、1年間の身体活動の増加量を3分位に分類し、最高位と最低位において遺伝子型の頻度に差があるかを検討したところ、グレリン遺伝子のMM型は身体活動量の増加群において頻度が高いことが示された(増加群:10.4%、非増加群:1.6%,p<0.05)。身体活動・運動行動と摂食行動との間には相互作用があることが示唆され、その関連には摂食行動関連遺伝子が関与している可能性が示唆された。
超軽元素・磁気構造イメージングに向けた多波長中性子ホログラフィーの開発と応用

多波長中性子ホログラフィーは、ドーパントなどの特定元素周辺の三次元局所構造を正確に再生できる画期的な手法である。本手法は、中性子散乱を利用しているため、水素のなどの超軽元素や磁気構造をイメージングすることが原理的に可能である。本研究では、これらを実現するための技術高度化を行い、エネルギー材料や磁性物質に対して適用するとともに、三次元原子像から超軽元素ドーパントや不純物周辺の磁気構造などの振る舞いを観測する。研究代表者がこれまで進めてきた多波長中性子ホログラフィーをさらに発展させ、先端機能材料にドープされた水素やボロンなどの超軽元素を中心とした局所構造、さらには磁性材料におけるドーパント近傍の局所磁気構造を3次元イメージングすることにより、中性子による新しい局所構造サイエンスを展開することを目指している。着目原子を中心とする局所3次元構造を非破壊的に得られる数少ない手法に関する独自性・革新性の高い研究である。X線では測定困難な超軽元素や磁性原子に着目しており、研究代表者がこれまで実績を挙げてきた蛍光X線ホログラフィーとは相補的な情報が得られるので、局所構造に関する新しい学理が構築されることが期待される。
骨髄由来細胞の誘導による尿路組織再生方法の確立に関する研究

目的:下部尿路閉塞ラットを用いて膀胱のstroml cell-derived factor 1α(SDF1α)の発現と経静脈的に投与された骨髄由来間葉系細胞(MDS細胞)の遊走・分化について検討した。方法:(実験1)SDF1αを正常膀胱に投与し、経静脈的に投与しMDS細胞の遊走について検討した。(実験2)下部尿路閉塞ラットを用いて経時的にHIF1α,SDF1αの発現について定量的PCRを行った.(実験3)GFPラットのMDS細胞を経静脈的に投与し、下部尿路閉塞群と対照群でMDSの誘導及び分化について検討した。結果:(実験1)対照群では静脈内投与したMDS細胞の膀胱への遊走は全く認めなかったが,SDF1αを注入したSDF1α群では,GFPでラベルされたMDS細胞の膀胱への遊走を認められた。(実験2)下部尿路閉塞群では1日目において,HIF1α-mRNAは有意な増加を認めたが,BOO作成後3日目以降は減少した。SDF1α-mRNAも同様に1日目にSham群の有意に増加し、3日目には減少したが、14日目には対照群の2.5倍に増加していた。(実験3)下部尿路閉塞群では1日目おいて膀胱粘膜下および漿膜下の間質にMDS細胞の遊走を認めた。14日目においてもMDS細胞が膀胱組織に確認され、その一部は平滑筋層にも存在していた。平滑筋層に存在した一部のGFP陽性細胞は、紡錘状の形態とα-SMA染色陽性を示し,平滑筋様phenotypeに分化していることを示唆する所見を認めた。結語:下部尿路閉塞膀胱のリモデリング過程において,虚血により誘導されたSDF1αが膀胱組織へのMDS細胞の遊走・接着に関与していると考えられた.これらの機序の解明・制御は,BOOにおける下部尿路機能障害の新たな治療法の端緒となる可能性があると考えられた。下部尿路閉塞膀胱のリモデリング過程における膀胱組織でのSDF1α発現と骨髄由来細胞遊走との関連性について検討した。【方法】実験1:ラットの膀胱にSDF1α蛋白または生食を注入し、GFPトランスジェニックラットより採取・培養した骨髄由来細胞を経静脈的に投与した。実験2:ラットに下部尿路閉塞を作製し、膀胱でのSDF1α-mRNAの発現を経時的に測定した。実験3:下部尿路閉塞作製直後に、GFPトランスジェニックラットより採取・培養した骨髄由来細胞を経静脈的に投与し、1および14日目に膀胱組織を抗GFP抗体と抗αSMA抗体を用いて、観察した。【結果】結果2:下部尿路閉塞膀胱では、SDF1α-mRNA発現が有意に増加していた。結果3:骨髄細胞投与後のBOO膀胱では、1・14日目ともにGFP陽性骨髄由来細胞が確認された。これらの骨髄由来細胞は、膀胱壁全層に認めたが、筋層には一部の骨髄由来細胞が存在するのみで、多くの骨髄由来細胞は膀胱粘膜下層に存在した。また、筋層に存在する骨髄由来細胞の一部は平滑筋に分化していたが、多くの骨髄由来細胞は平滑筋への分化を認めなかった。【結語】下部尿路閉塞膀胱のリモデリング過程において、SDF1αが膀胱組織への骨髄由来細胞の遊走・接着に関与していると推測された。