hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
紡錘体形成・染色体分配を制御する非コードRNAの作動メカニズムの解明

lncRNA(長鎖非コードRNA)は幅広い生命現象に関与するが、重要な生命現象である細胞骨格の形成制御を行うものに関しては発見されていない。微小管重合をin vitroで再構成した古典的な実験からは、中心体からの微小管形成過程に機能的なRNAの存在が示唆されていたが、未だその同定には至っていない。そこで、微小管ネットワーク-中心体に局在するlncRNAの探索を行ってきた。その過程で発見された新規lncRNA、Catenaは極めて特異な性質を示した。このlncRNAは分裂中の微小管プラス端に局在し、その発現抑制は紡錘体形成、動原体-微小管結合、染色体分配に深刻な影響を与えた。Catenaは分裂期prometaphaseにおいて、微小管プラス端に局在し始めるが、その際にCLIP170に物理的に相互作用することを確認した。この結果から、このタンパク質複合体形成がその後の微小管プラス端と動原体の効率的な結合を促進していることが考えられた。本年度においては、CLIP170の活性化をCatenaがどのような構造変化を介して促進するのか?その分子機構に関して、in vitro及び細胞内における解析を行った。その結果、CatenaがCLIP170のZinc-Knucklesに相互作用し、CLIP170の構造変化を起こすことで、CLIP170が微小管に結合することができることを示唆するデータを取得することに成功した。現在は、このモデルをサポートするために各種の実験を行い、作用機構を明確化することを目的として研究を進めている。以上のように、Catenaの細胞分裂過程における機能解析に関しては、当初予定していた以上に研究が進展している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。その過程で発見された新規lncRNA、CENNA-1(SARA-1)は極めて特異な性質を示した。CENNA-1は分裂期prometaphaseにおいて、微小管プラス端に局在し始めるが、その際にCLIP170に物理的に相互作用することを確認した。本年度においては、CLIP170の活性化をCENNA-1がどのような構造変化を介して促進するのか?その分子機構に関して、in vitro及び細胞内における解析を行った。その結果、CENNA-1がCLIP170のZinc-Knucklesに相互作用し、CLIP170の構造変化を起こすことで、CLIP170が微小管に結合することができることを示唆するデータを取得することに成功した。本研究における研究課題の一つである新規lncRNA(CENNA-1/SARA-1)の分裂期紡錘体形成における機能解析に関しては、当初の計画以上の進展を見せ、表現型の詳細な解析またその作用点としてのCLIP170活性制御に関してのデータの取得がほぼ終了し、第一報の論文を投稿するに至った。その詳細な分子メカニズム、特にin vitro系において分子相互作用を示すための実験が今後の課題であるが、現在までは論文投稿に十分なデータセットを取得するなど、研究は順調に進んでいると考えられる。

現在は、このモデルをサポートするために各種の実験を行い、作用機構を明確化することを目的として研究を進めている。以上のように、Catenaの細胞分裂過程における機能解析に関しては、当初予定していた以上に研究が進展している。CENNA-1(SARA-1)の細胞分裂過程における機能解析に関しては、このように予定していた以上に研究が進展しているが、検討するべく課題が新たに出てきているのが現状である。また、生化学的に精製した中心体分画におけるlncRNAの網羅的な同定に関しては、シークエンス解析が終了し、現在サンプル間比較の情報解析を行っている。次年度は、1.GO term、遺伝子発現表現型、過去の文献などの関連情報と照らし合わせ、予想されるncRNAの機能の分類を行う。2.中心体に特異的に局在するncRNAの進化的保存性に関して、多様なモデル生物のゲノム情報を利用することで検討する。そして、各モデル生物の中心体の有無との相関の抽出を行う。3.同定された各ncRNAの細胞内局在解析(中心体に局在するかどうかをFISH法またはMS2-Coat法により解析)1-3の解析を、既に進行している細胞分裂期における表現型解析に加えて精力的に進める。上記行程を進めることにより、より詳細な機能解析を行うべきlncRNAの選別を行い、研究全体の取りまとめを行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
変形性膝関節症における機械受容チャネルを介した疼痛メカニズムの解明

本年度は変形性膝関節症における荷重時痛にtransient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)チャネルが関与しているかを動物行動学的に自然歩行状態解析装置であるCatWalkを用いて検討した。変形性関節症モデルラット15匹を1TRPV1選択的作動薬capsaicin(100μM 100μl)注入群(C群)、2TRPV1選択的阻害薬capsazepine(100μM 100μl)注入群(Z群)、3コントロールとしての生理食塩水(100μl)注入群(S群)の3グループに振り分け、各群5匹で1匹当たり1日3trial(歩行)行った。変形性関節症モデルラットはMonosodium Iodoacetate (MIA)モデルを用いた。注入前(0日)、注入後1日、2日、7日、10日でそれぞれ解析を行った。各種パラメーターは歩行当たりの健側比(%)(右後肢/左後肢×100)の平均を算出した。各種パラメーターの内、Max Contact Area, Swing Speedに注目し、各関節内試薬注入群間での比較を行った。これら項目に関して、処置前の各群に有意差は無かった。各日におけるC群、Z群、S群間の平均を比較したところ、Z群のSwing Speedは処置2日目からC群より(Z群86.7 ±6.3 %, C群69.0 ±2.9 % : P < 0.05)高い結果となり、7日目まで続いた(Z群93.5 ±5.3 %、C群70.9 ±4.5 % : P < 0.05)が、10日目には有意差が消失した。一方、Max Contact Areaは7日目まで各群間に有意差は生じなかったが、10日目にはZ群がC群よりも有意に高い結果となった(Z群93.8 ±5.3 %、C群66.7 ±4.5 % : P < 0.05)。以上の結果から、TRPV1チャネルの活性化や抑制化は変形性膝関節症の機械刺激による疼痛発生機序になんらかの遅発性の作用をもたらしている可能性が示唆された。変形性膝関節症モデルラットへのTRPV1チャネルの作動薬および拮抗薬の関節内投与は、遅発性に疼痛行動の変化をもたらした。本研究はこのことから、荷重時痛などの機械刺激が関与する慢性痛に膝関節内のTRPV1チャネルの活性化が一部関与していることを示すことができた。引き続き研究計画に従い、荷重時痛などの機械刺激に関与するとされているPiezoチャネルとTRPV4チャネルの活性化が正常ラットにおける自然歩行状態において疼痛を発生させるかを動物行動学的手法であるCatWalkを用いて検討する予定である。引き続き研究計画に従い、荷重時痛などの機械刺激に関与するとされているPiezoチャネルとTRPV

4チャネルの活性化が正常ラットにおける自然歩行状態において疼痛を発生させるかを動物行動学的手法であるCatWalkを用いて検討する予定である。次年度使用分が発生したが端数分である。次年度請求分においても研究計画に従い、必要な研究器具、動物、試薬等の消耗品に使用する予定。また研究成果に応じて学会等で発表を行う際の旅費として使用を計画している。
末梢動脈疾患患者における歩容変化の機序解明と新たな治療介入への応用

PAD患者における歩行速度低下の原因を調査することを目的とした。三次元動作解析装置を用いて、1健常高齢者との比較、2血行再建術前後での比較を行った。1では、快適歩行と速歩の両条件で健常者に比しPAD患者では歩行速度、股関節屈曲筋の求心性収縮によるエネルギー産生が低下していた。2では、PAD群は術後に歩行速度、股関節屈曲モーメントが増加したが、健常群に比し歩行速度と股関節屈曲モーメントの有意な低下が残存した。PADの運動療法は、これまで足関節底屈筋に対するトレーニングが中心であったが、股関節屈曲筋に対するトレーニングがPAD患者の歩行機能向上へ繋がる可能性がある。末梢動脈疾患(peripheral arterial disease: PAD)は心血管死亡率が高い予後不良の疾患である。PAD患者は歩行速度が低下し、その低下は予後不良に関与することが近年の研究により明らかになった。しかし、PAD患者の歩行速度低下には筋力低下や下肢痛の関与が考えられており、そのメカニズムについては一定の見解が得られていない。本研究では三次元動作解析装置を用いてPAD患者の歩容を詳細に分析し、筋力や下肢痛がどのように歩容や歩行速度に関与しているかを調べることとしている。横断的研究としてPAD患者16名28肢、健常高齢者10名20肢において快適歩行速度、最大歩行速度の2条件で解析を行った。それぞれの群において、歩行速度、歩幅、ストライド、下肢各関節のモーメント、パワーを算出した。PAD患者は快適歩行速度、最大歩行速度の両条件において歩行速度、歩幅、ストライドが低下していた。関節モーメントでは最大歩行速度において股関節屈曲モーメントが低下し、関節パワーでは両条件において股関節屈曲パワーが低下していた。歩行立脚後期には股関節屈曲と足関節底屈による2つのストラテジーが存在することが知られており、これらはそれぞれを補完する関係にある。PAD患者は下腿後面に疼痛を訴えるものが多く、今回の研究結果から股関節屈曲筋のトレーニングやこれらの筋を用いた歩容の獲得が下腿後面の負荷を軽減し、歩行距離の延長や間欠性跛行による疼痛軽減につながる可能性がある。計画の通り順調に進行している。平成28年度は平成27年度に行った研究についてJournal of Vascular Surgery誌に投稿し受理された。大動脈腸骨動脈領域に病変をもつ末梢動脈疾患(peripheral arterial disease: PAD)患者16名28肢と健常高齢者10名20肢において快適歩行、最大努力歩行の2条件で三次元動作解析装置を用いて歩行解析を行った。健常高齢者に比しPAD患者は関節モーメントにおいて最大努力歩行の条件で股関節屈曲モーメントが低下し、関節パワーにおいて両条件で股関節屈曲パワーが低下していた。従来低下するという報告が散見されていた足関節底屈モーメントやパワーには有意差が見られなかった。両条件における歩行速度を予測する因子には股関節屈曲パワーが抽出されたが、足関節底屈パワーは抽出されなかった。PAD患者に対する運動介入には足関節底屈筋への負荷トレーニングが重要とされてきたが、本研究結果から股関節屈曲筋が新たなトレーニングのターゲットとして重要である可能性が示唆された。このようなPAD患者の歩容の変化には筋力や痛み、血流障害など様々な因子が関わるとされている。現在、血行再建術を受ける予定のPAD患者に対し、術前と術後早期に歩行解析を行うことにより、血流障害がどのように歩容に関わっているかを調査中である。20例を目標としており、現在まで17例の症例のデータを収集している。計画の通り概ね順調に進行している。最終年度は、下肢への血流制限がPAD患者の歩容へ影響しているかを調べるため、血管内治療前と術後早期に三次元動作解析を用いて歩行を分析し、健常者と比較を行った。Fontaine分類II度で腸骨動脈病変をもつPAD患者10名11肢、健常高齢者11名11肢を対象とした。治療前後でABI、歩行距離、三次元動作解析装置を用いて歩行速度、立脚期の股関節、膝関節、足関節モーメントの最大値を計測した。手術から術後計測までの日数は2.3±1.7日であった。術前に比し、術後のABI、跛行出現距離、最大歩行距離は増加した。術前のPAD群では健常群に比し歩行速度、股関節屈曲モーメント、膝関節伸展モーメントがそれぞれ低値であった。PAD群は術後早期に歩行速度、股関節屈曲モーメント、膝関節伸展モーメントがそれぞれ増加したが、健常群に比し歩行速度と股関節屈曲モーメントの有意な低下が残存した。血管内治療によりPAD患者の歩行速度や関節モーメントは改善するが、血行再建だけでは歩行機能の改善は不十分であり、術後運動療法の必要性が示唆された。本研究はInternational symposium on endovascular therapy 2018において成果発表を行った。研究機関全体を通じ、健常者とPAD患者の歩容の比較、血行再建術前後での比較を行ってきた。これまでは、間歇性跛行の頻発部位である下腿後面に意図的に負荷をかけ強い痛みを誘発する歩行運動療法が主体とされてきた。しかし、これらの研究結果から下腿後面筋が発生する力は健常者と比し差がなく、むしろ股関節や膝関節が発生する力が低下していることが明らかになった。

これまで運動療法のターゲットとされてこなかった筋のトレーニングによりPAD患者の歩行距離や歩行速度が改善する可能性を示唆した。PAD患者における歩行速度低下の原因を調査することを目的とした。三次元動作解析装置を用いて、1健常高齢者との比較、2血行再建術前後での比較を行った。1では、快適歩行と速歩の両条件で健常者に比しPAD患者では歩行速度、股関節屈曲筋の求心性収縮によるエネルギー産生が低下していた。2では、PAD群は術後に歩行速度、股関節屈曲モーメントが増加したが、健常群に比し歩行速度と股関節屈曲モーメントの有意な低下が残存した。PADの運動療法は、これまで足関節底屈筋に対するトレーニングが中心であったが、股関節屈曲筋に対するトレーニングがPAD患者の歩行機能向上へ繋がる可能性がある。今後も各診療科と綿密に連絡を取り合い、対象者を増やしていく。また、血行再建術前後の縦断的研究についてもデータ収集と解析を進めていく。血行再建術前後のデータは症例数が目標に達し次第、迅速に解析を行い学会誌へと投稿する。心臓リハビリテーション,末梢動脈疾患健常被験者が当初の予定よりも集まらなかった。次年度の被験者への謝金へとあてる予定である。予定していた国際学会への演題が不採択で参加しなかったため。マーカーやシールなどの消耗品の購入、被験者への謝金、学会発表や論文作成の費用として使用するマーカーやシール、衣類などの消耗品の購入、学会発表や論文作成の費用として使用する
環境保全を考慮したエコ農業ビジネスモデルの多目的評価と利益配分

(1)耕種農業と畜産農業が混在する北海道十勝での耕畜連携型農業モデルの研究に対して,耕種農業者への便益,畜産農業者への便益,耕畜連携型農業を運営する組織の運営,環境への影響の4つの目的を有する多目的問題として定式化し,複数の代替案を構成し,比較する.(2)日照時間の長い宮崎での太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルの研究に対しては農家の満足度,地域農業の振興,環境への影響の3つの目的を有する多目的問題として定式化し農業ビジネスモデルの複数の代替案を構成し,比較する.(1)耕種農業と畜産農業が混在する北海道十勝での耕畜連携型農業モデルの研究に対して,耕種農業者への便益,畜産農業者への便益,耕畜連携型農業を運営する組織の運営,環境への影響の4つの目的を有する多目的問題として定式化し,複数の代替案を構成し,比較する.(2)日照時間の長い宮崎での太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルの研究に対しては農家の満足度,地域農業の振興,環境への影響の3つの目的を有する多目的問題として定式化し農業ビジネスモデルの複数の代替案を構成し,比較する.食の安心・安全および農業に関する環境問題や消費者の嗜好から,自然生態系に多大な負荷を与えない有機農業への転換が今後の農業経営に対する1つの方向性を示している.また近年は,食の多様化から出荷時期を早めた促成栽培が注目されているが,この農法では成育期間中に石油ヒーターなどの温風設備を利用することが多く,温暖化ガスの削減の観点からもこの農法の改善が求められる.このような状況の下で,(1)耕種農業と畜産農業が混在する北海道十勝での耕畜連携型農業モデルと,(2)日照時間の長い宮崎での太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルの2つの農業ビジネスモデルについてその実行可能性を評価したあと,多目的意思決定の手法を用いていくつかの現実の事業推進計画(代替案)の中から適切な代替案を選定する.本年度は,十勝地方での調査を行い,定式化した多目的問題の是非を明らかにし,現地での資料収集を行った.多目的意思決定手法では多様な視点から意思決定問題を評価するために,目的構造体において評価規準を明らかにする.われわれは,耕種農業者への便益,畜産農業者への便益,耕畜連携型農業を運営する組織の運営,環境への影響の4つの視点から,本モデルを評価した.また,モニタリングやプロモーションの程度を数段階に変化させることによって,耕畜連携型農業の複数の具体的な代替案を構成した.本研究では,(1)耕種農業と畜産農業が混在する北海道十勝での耕畜連携型農業モデルと,(2)日照時間の長い宮崎での太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルの2つの農業ビジネスモデルを取り扱い,多目的評価を行っているが,本年度は(1)の研究に対して,十勝地方での調査を行い,本問題を耕種農業者への便益畜産農業者への便益,耕畜連携型農業を運営する組織の運営,環境への影響の4つの目的を有する多目的問題として定式化し,モニタリングやプロモーションの程度を数段階に変化させることによって,耕畜連携型農業の複数の具体的な代替案を構成し,比較した.この結果をまとめ,第21回多基準意思決定国際会議にて,Multi-criteria evaluation for environment-consciouscollective operations betweenarable and cattlefarmersと題した論文を発表し,事例研究に与えられるワイリー賞の最終選考(ベスト3)にまで残った.さらに,論文をJournal of Multi-Criteria Decision Analysisに投稿し,採録に向けて改訂している.一方,(2)の研究に対しては,主要な目的として,農家の満足度,地域農業の振興,環境への影響の3つの目的を取り上げ,第1ステップの評価を実施した,次年度に現地調査を再度行い,論文としてまとめる予定である.さらに,本年度は,多属性効用分析のためのソフトウェアであるMIDASSをWindow7上で稼働できるようにバージョンアップの作業を開始した.本研究では,(1)耕種農業と畜産農業が混在する北海道十勝での耕畜連携型農業モデルと,(2)日照時間の長い宮崎での太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルの2つの農業ビジネスモデルを取り扱い,多目的評価を行った.(1)の研究に対して,昨年十勝地方での調査を行い,本問題を耕種農業者への便益,畜産農業者への便益,耕畜連携型農業を運営する組織の運営,環境への影響の4つの目的を有する多目的問題として定式化し,モニタリングやプロモーションの程度を数段階に変化させることによって,耕畜連携型農業の複数の具体的な代替案を構成し,比較した.この結果を論文としてまとめ,第21回多基準意思決定国際会議にて,発表したのち,Journal of Multi-Criteria Decision Analysisに投稿し,採録が決定した.(2)の研究に対しては,昨年度および本年度に現地で調査し,農家の満足度,地域農業の振興,環境への影響の3つの目的を取り上げ,これらの目的を有する多目的問題として定式化し,ビニールハウスやハウス暖房等の方式を違いから,農業ビジネスモデルの複数の代替案を構成し,比較した.この結果を論文としてまとめ,現在日本オペレーションズ・リサーチ学会誌に投稿中である.

さらに,多属性効用分析のためのソフトウェアであるMIDASSをWindow 7やWindow 8上で稼働できるようにバージョンアップの作業を完了し,Excel上で使用することのできるアドイン・ソフトも開発した.これらの成果は,上述の(2)の研究成果とともに,スペイン,マラガで開催される第22回多基準意思決定国際会議にて,発表する予定である.研究実績の概要でも記述したように,北海道の耕畜連携型農業モデルに関する研究は,論文としてまとめすでに国際学術雑誌に投稿中であり,宮崎の太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルに関しても初期段階の定式化が終わり,最終年度に再調査後,論文としてまとめていく予定であるため.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は最終年度であり,予定していた研究をまとめなければならない.北海道の耕畜連携型農業モデルに関する研究は今後改訂の必要があるかもしれないが,概ね研究をまとめ上げたと考えている.宮崎の太陽熱利用のハウス暖房による有機野菜栽培モデルに関する研究は,再調査後,論文としてまとめる予定である.また,多属性効用分析のためのソフトウェアであるMIDASSをWindow7上で稼働できるようにバージョンアップを完了させ,いくつかの機能を追加する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
aーSi:H/aーSiC:H超格子薄膜の構造と物性に関する研究

異種のアモルファス半導体超薄膜を交互に積層することによって人為的に作られる周期構造は超格子とみなすことができ、結晶半導体超格子と同様に量子力学的諸現象に基づきバルク材料にない特異な性質を示し、新しい機能性材料として注目を集めている。本研究では2元同時励起高周波スパッタリング法による多層膜作製装置を試作し、これによって作製したaーSi/aーSiCおよびaーSi:H/aーSiC:H超格子薄膜の構造と物性について評価を行った。以下に得られた主な結果を起す。1.構造評価(1)透過電子顕微鏡観察から、周期長の非常に短い超格子薄膜でも、連続で均一な膜が形成されていることがわかり、本作製条件下では、各層の成長初期から連続膜が形成されていると言える。(2)X線小角散乱によると回折スペクトルには、超格子構造の長周期に起因した鋭い回折ピ-クが高次まで観測された。これから求めた周期長は、作製時の膜厚設定値と非常に良い一致を示した。2.物性評価(1)真空紫外光電子分光および光学吸収端の測定によって、aーSi/aーSiC,aーSi:H/aーSiC:Hヘテロ接合界面のエネルギ-バンド図を求めた。その結果、水素化しない接合試料については、バンド不連続が全て価電子帯側で起きているのに対して、水素化したものについては主に伝導帯側に不連続が生じていることがわかった。(2)aーSi/aーSiCに光学ギャップには井戸層幅依存性が見られなかった。一方水素化した場合、井戸層幅の減少に伴う光学ギャップの増加が生じ、量子サイズ効界が確認できた。本研究は2元同時励起高周波スパッタリング装置を用いてa-Si:H/a-SiC:H超格子薄膜を作製し、その構造と物性を明らかにすることを目的とした。本年度は現有のスパッタリング装置を改良し、超格子薄膜作製装置を試作すると共に、作製した超格子薄膜の周期構造とバンド構造ならびに光学的特性を評価した。超格子薄膜の組成をオ-ジェ電子分光法によって分析した結果、各層は所望の組成を有し、その深さ方向の組成プロファイルから超格子構造に対応した組成の変調を確認した。また、X線小角散乱測定から得られた回折プロファイルには、長周期に起因した鋭い回折ピ-クが高次まで観測できた。これより求めた周期長は、設定値と非常によく一致した。さらに、その回折スペクトルを1次元モデルによって解析した結果、各層の周期長が原子オ-ダ-で制御できており、その接合界面は非面に急峻であることがわかった。真空紫外光電子分光法および光学吸収測定によってヘテロ接合界面のエネルギ-バンド構造を検討した。その結果、膜内に水素を導入することによってバンド構造が変化することがわかった。すなわち水素化したa-Si:H/a-SiC:Hについてはバンド不連続が伝導帯側で起きているのに対して、水素を含まない試料については価電子帯側に不連続を生じた。また、これらの超格子における光学ギャップの井戸層(a-Si)幅依存性から、a-Si:H/a-SiC:H超格子について量子効果による光学ギャップの増大を確認した。一方、水素を含まないa-Si/a-SiC超格子についてはこれらの効果は現われなかった。以上の結果からa-Si:H中の電子の有効質量に対してa-Si内の正孔の有効質量が非常に大きな値をとることを示した。本研究は、2元同時励起高周波スパッタリング装置を用いてaーSi/aーSiCおよびaーSi:H/aーSiC:H超格子薄膜を作製し、それらの構造と物性を明らかにすることを目的としている。

昨年(平成元年)度は、上述の超格子薄膜を作製し、周期構造とバンド構造ならびに光学的特性を評価し、aーSi:H/aーSiC:H超格子薄膜において量子サイズ効果に起因した井戸層幅の減少に伴う光学ギャップの増大を確認した。本年度は、アモルファス超格子構造の熱的安定性ならびにaーSi層を多結晶化したμcーSi/aーSiC超格子薄膜の構造および物性について評価した。aーSi/aーSiC超格子薄膜を真空中で7001100°C、1時間熱処理した試料について以下の結果を得た。aーSi層の膜厚が異なる超格子試料に熱処理を施しラマン散乱側定および赤外線吸収測定をした結果、aーSi層の結晶化温度はその膜厚が小さい方が高くなり、更にaーSiC層の結晶化温度は、aーSi層の膜厚によって変化した。また、TEM観察によってaーSi層結晶化後に得られた粒径はその膜厚に比例することが明らかになった。これらの結果から、最適熱処理温度は700°Cと決定した。また、その温度で熱処理した試料の断面SEM観察およびオ-ジェ電子分光法による深さ方向の組成分折結果から、aーSiC層からのC原子の拡散は認められず、急峻かつ平滑な界面を持った超格子構造が保たれていることを確認した。aーSi層のみを結晶化したμcーSi/aーSiC超格子薄膜について光学ギャップを測定した結果、μcーSi単層膜に比べて光学ギャップが増大していることがわかった。しかし、これら光学ギャップの増大がμcーSi層幅に依存せず一定となることから、量子サイズ効果とは異なった積層効果が期待できた。
免疫抑制剤点眼による全層角膜移植後の免疫抑制効果の基礎的研究

全層角膜移植は近年種々の面で改善され,移植成績も向上されて来た.移植後の混濁を起こす原因の一つに免疫反応がある.移植後の免疫反応抑制には依然ステロイド剤が使用されているが,種々の副作用がみられる.全層角膜移植後の免疫反応抑制に対して各種免疫抑制剤の眼局所への応用を試みた.我が国で開発されたミゾリビンを家兎角膜移植後に10mg/kg皮下注射及び生食水で溶解した10%,5%,2.5%,1%点眼剤を1日5回点眼して100日間観察した.皮下注射群及び2.5%以上の点眼群でコントロール群と比べて角膜移植片の透明維持が出来た.この結果から臨床応用を試みた.術直後或いは血管侵入時から1日100mg内服投与した60眼中14眼(25.5%)に免疫反応の発症がみられた.一方コントロール群では126眼中58眼(46%)にみられ,有意にミゾリビン内服投与群で発症の抑制が出来た.しかし再移植例のみを比較すると有意な抑制効果は認められなかった. 10%に溶解したミゾリビン点眼投与剤では22眼中3眼(13.6%)に免疫反応の発症がみられ,コントロール群の108眼中45眼(41.7%)と比べて有意な抑制効果が得られた.我が国で開発中のFK-506を0.1mg/kgを家兎角膜移植後に毎週2回結膜下注射し, 100日後の角膜移植後の透明維持を調べた.FK-506投与群では全例透明性が得られ,有意な抑制効果を得た.抗Ia抗体の投与はIa抗原をブロックすることが推察されている.家兎眼角膜移植後に抗Ia抗体30μg/ml,3μg/mlを1日5回点眼し,免疫抑制効果を調べた.両抗Ia抗体点眼群ではむしろコントロール群に比べて短期間に血管侵入も強く角膜移植片の混濁が認められた.これは抗Ia抗体が角膜内のIa抗原と過剰に反応したゝめと思われる.全層角膜移植は近年種々の面で改善され,移植成績も向上されて来た.移植後の混濁を起こす原因の一つに免疫反応がある.移植後の免疫反応抑制には依然ステロイド剤が使用されているが,種々の副作用がみられる.全層角膜移植後の免疫反応抑制に対して各種免疫抑制剤の眼局所への応用を試みた.我が国で開発されたミゾリビンを家兎角膜移植後に10mg/kg皮下注射及び生食水で溶解した10%,5%,2.5%,1%点眼剤を1日5回点眼して100日間観察した.皮下注射群及び2.5%以上の点眼群でコントロール群と比べて角膜移植片の透明維持が出来た.この結果から臨床応用を試みた.術直後或いは血管侵入時から1日100mg内服投与した60眼中14眼(25.5%)に免疫反応の発症がみられた.一方コントロール群では126眼中58眼(46%)にみられ,有意にミゾリビン内服投与群で発症の抑制が出来た.しかし再移植例のみを比較すると有意な抑制効果は認められなかった. 10%に溶解したミゾリビン点眼投与剤では22眼中3眼(13.6%)に免疫反応の発症がみられ,コントロール群の108眼中45眼(41.7%)と比べて有意な抑制効果が得られた.我が国で開発中のFK-506を0.1mg/kgを家兎角膜移植後に毎週2回結膜下注射し, 100日後の角膜移植後の透明維持を調べた.FK-506投与群では全例透明性が得られ,有意な抑制効果を得た.抗Ia抗体の投与はIa抗原をブロックすることが推察されている.家兎眼角膜移植後に抗Ia抗体30μg/ml,3μg/mlを1日5回点眼し,免疫抑制効果を調べた.両抗Ia抗体点眼群ではむしろコントロール群に比べて短期間に血管侵入も強く角膜移植片の混濁が認められた.これは抗Ia抗体が角膜内のIa抗原と過剰に反応したゝめと思われる.全層角膜移植後の免疫抑制剤はステロイド剤が現在主流であるが、種々の副作用がみられる。我が国で開発された免疫抑制剤ミゾリビンは腎移植で免疫抑制効果が認められた。我々は本剤が水溶性であることに注目し、点眼剤としてその効果があるかどうかについて調べた。ミゾリビン粉末を、1%、2.5%、5%、10%に点眼溶液内で溶解し、家兎角膜交換移植に100日間(5回/日)連日点眼し、免疫抑制効果について調べた。1%点眼では、コントロールと比較して有意の差は認められなかったが、2.5%以上の点眼では5%の危険率で有意に透明治癒率の延長が認められた。10%ミゾリビン点眼の100日連、点眼による毒性検査を行った所、角膜組織を始めとして網膜にも組織学的には異状は認められず、又ERG検査でも異状は認められなかった。

次に5%ミゾリビン点眼を用いてDouble Blind Testによる家兎角膜交換移植を行った所、100日間連日ミゾリビン点眼投与群では透明治癒率は15眼中9眼、基剤のみの点眼群で15眼中5眼が透明であり、【X^2】検定では有意の差は認められなかった。現在再検討中である。免疫抑制剤として現在最も効果があるとされているサイクロスポリンは水に溶けず、オリーブ油や硬化ヒマシ油しか溶解されない。本剤を点眼剤とするためには、まず基材の毒性検査が必要であため、1%、0.5%硬化ヒマシ油を作成し、2ヶ月間の連日点眼(4回/日)を行った所、1.0%点眼でも角膜上皮細胞への影響は認められなかった。
ハイブリッド動吸振器の基本構造に関する研究

研究代表者は,周期が緩やかに変動する周期的外力が作用する物体を対象としたハイブリッド動吸振器について研究した経験があり,そこでは,最適同調形動吸振器にアクチュエータを並置する一般的な構造に変えて,パッシブ系は可変同調形の反共振形動吸振器として,アクチュエータの並置により反共振現象の強化を試みた.しかし,駆動系のメカロスにより共振性が低下しやすく,また,ストロークが大きくなるため,モータの選択が困難になるなどの問題が生じた.そこで,直線運動機構をアクチュエータにより駆動して,制振対象の微小な振動変位を増幅し,その位置にパッシブ動吸振器を直列に設置する構造を考えた.本研究は,この直列形ハイブリッド動吸振器の基本的な特性について調べることを目的としている.制御方法としては単純な比例形位置制御も使えるが,これはむしろ最適同調形のパッシブ動吸振器に基づいた広帯域形のハイブリッド動吸振器に適している.反共振形ハイブリッド動吸振器として効率よく動作させるためには,従来の並列形機構と同様に,周波数依存評価関数に基づいた最適レギュレータとして制御系を設計するなどの対策が必要となる.一連の検討により,反共振形で動作させる場合を含め,アクチュエータのメカロスの影響が生じにくく,しかも,エネルギ効率に優れる利点が確認された.ハイブリッド動吸振器において,並列形と直列形は一種の相互変換が可能である.すなわち,従来の並列形のアクチュエータのスラストを,直列形の操作量としてのアクチュエータの相対変位に置き換えるとき,同等の制振効果が発生するような変換方法が存在する.この関係を用いると,直列形ハイブリッド動吸振器の制御系が設計しやすくなる.研究代表者は,周期が緩やかに変動する周期的外力が作用する物体を対象としたハイブリッド動吸振器について研究した経験があり,そこでは,最適同調形動吸振器にアクチュエータを並置する一般的な構造に変えて,パッシブ系は可変同調形の反共振形動吸振器として,アクチュエータの並置により反共振現象の強化を試みた.しかし,駆動系のメカロスにより共振性が低下しやすく,また,ストロークが大きくなるため,モータの選択が困難になるなどの問題が生じた.そこで,直線運動機構をアクチュエータにより駆動して,制振対象の微小な振動変位を増幅し,その位置にパッシブ動吸振器を直列に設置する構造を考えた.本研究は,この直列形ハイブリッド動吸振器の基本的な特性について調べることを目的としている.制御方法としては単純な比例形位置制御も使えるが,これはむしろ最適同調形のパッシブ動吸振器に基づいた広帯域形のハイブリッド動吸振器に適している.反共振形ハイブリッド動吸振器として効率よく動作させるためには,従来の並列形機構と同様に,周波数依存評価関数に基づいた最適レギュレータとして制御系を設計するなどの対策が必要となる.一連の検討により,反共振形で動作させる場合を含め,アクチュエータのメカロスの影響が生じにくく,しかも,エネルギ効率に優れる利点が確認された.ハイブリッド動吸振器において,並列形と直列形は一種の相互変換が可能である.すなわち,従来の並列形のアクチュエータのスラストを,直列形の操作量としてのアクチュエータの相対変位に置き換えるとき,同等の制振効果が発生するような変換方法が存在する.この関係を用いると,直列形ハイブリッド動吸振器の制御系が設計しやすくなる.
癌抑制遺伝子FUS1静脈注入法による骨肉腫遺伝子治療

本研究では、間葉系正常細胞、組織と間葉系腫瘍細胞、組織における癌抑制遺伝子FUS1の発現を検討した。FUS1のRNAは正常、腫瘍の両組織、細胞で広く発現が認められたが、蛋白は正常の末梢神経と正常線維芽細胞とごく一部の骨肉腫などの腫瘍組織にのみ発現が認められた。FUS1遺伝子導入による間葉系悪性腫瘍細胞の増殖抑制とアポトーシスの誘導については、骨肉腫など多くの細胞株に効果を認めたが、程度は様々であった。肺癌細胞を用いたヌードマウスの同所移植モデルにおいて、FUS1静脈注入法による遺伝子治療の効果が確認できた。本年度は骨肉腫を含めた骨軟部の良性腫瘍と悪性腫瘍におけるFUS1の発現について検討を進めてきた。RNAレベルでの発現についてはRT-PCR(real time)を用いて検討し、蛋白レベルでの発現についてはWestern Blot法で検討を行った。これまで、肺癌においては悪性化の初期段階において、FUS1の発現は消失すると考えられてきたが、骨軟部腫瘍においては悪性度との相関性は低いということが判明した。また、RNAレベルと蛋白レベルでの発現に差があることも以前から指摘されていたが、この点に関しては骨軟部腫瘍においても同様であり、FUS1 RNAの発現は多くの腫瘍に認められるものの、蛋白レベルでは一部の腫瘍にのみ発現が確認された。どのような腫瘍においてFUS1が発現し、どのような腫瘍において発現しないかについてはtissue micro array法を用いて現在網羅的に組織学的比較を行っている。Tissue micro arrayはスライドガラス上に50個程度のスポットとして配置された組織を一度に免疫染色し、染色性の比較を行うことができる方法であり、現在のところ腫瘍の発生起源と推測される組織によりFUS1の発現量に差がある傾向を認めていが、詳細については検討中であり、今後明らかにしていきたい。これまでの検討により、マウス可移植性であり、FUS1の発現が認められない骨肉腫細胞株を発見した。次年度は本細胞株をマウスに移植し、坦癌動物モデルを作成し、FUS1遺伝子を静脈より投与し治療効果について検討していく予定である。昨年度から引き続き、間葉系腫瘍におけるFUS1遺伝子と蛋白の発現について解析を進めてきた。3種の正常線維芽細胞株と、8種の骨肉腫細胞株を含む17株の間葉系肉腫細胞株におけるFUS1遺伝子発現をRT-PCR法にて解析したところ、すべての細胞株においてFUS1 mRNAの発現が確認された。同様に臨床検体より採取した16種の正常間葉系組織と11の骨肉腫を含む138検体の間葉系腫瘍組織におけるFUS1遺伝子発現の検討においても、悪性線維性組織球腫の2組織を除くすべての正常及び腫瘍組織におけるFUS1 mRNAの発現が確認された。一方で、前記の計20株の細胞株におけるFUS1の蛋白発現について抗FUS1抗体を用いたWestem blot法にて解析したところ、すべての正常線維芽細胞株と、骨肉腫や悪性線維性組織球腫などの約半数の肉腫細胞株において発現が確認された。しかし、Tissue Micro Arrayによる免疫組織染色法を用いた、間葉系の正常および腫瘍組織におけるFUS1蛋白発現の解析では、悪性線維性組織球腫、脂肪肉腫と平滑筋肉腫のそれぞれ1検体を除くほぼすべての組織において発現が認められなかった。さらに、7種の骨肉腫細胞株を用いて、FUS1遺伝子導入により各細胞株にFUS1蛋白を強制的に発現させ、細胞増殖抑制効果やアポトーシスの誘導作用などについて検討したが、ごく一部の細胞株を除き、明らかな抗腫瘍作用は確認できなかった。骨肉腫を含む間葉系腫瘍に対して、FUS1遺伝子が癌抑制遺伝子として有効に作用するかどうかについては、引き続き検討を行う必要があると考えられた。
地域性を考慮した住宅の省エネルギー設計とライフスタイルの誘導の方向性

京都府下の居住者の生活様式は夏季だけでなく冬季においても開放的な傾向が強く見られ、気密性を強化しても単純にはそれに見合った省エネルギー効果が表れるとは考えられないことがわかった.窓の好みを決める要因は「プライバシー」よりも「開放感」,「すきま風」よりも「換気のしやすさ」が重要であった.床面積当たりのエネルギー消費量の夏季冬季の増加は,冬季においては高断熱高気密住宅の省エネルギー的傾向が見られたが,夏季については明確な傾向は見られなかった.居住者の居間でのくつろぎ方についての結果は,夏季・冬季とも暑さや寒さにかなり影響された生活をしており,いわゆる体温調節行動と考えられる部分が確認された.また,夏季冬季の居間でのくつろぐ姿勢・位置などを明らかにした.これらの生活実態は寒冷地におけるものとは大きく異なっていることが明らかになった.アンケート調査結果から明らかにされた住宅居間でくつろぐ姿勢は大きく椅座位,平座位,および臥位に分類される.以上の事実より,多様な姿勢で生活する現実的な状況での体感温度の推定のために以下の実験研究を行った.代表的な姿勢について体感温度の推定を行うための基本的なデータとして,平均皮膚温算出用の重み係数を明らかにした.また,日本人の住宅での生活実態にあった温熱環境評価を行うために接触による熱伝導が人体に与える影響を明らかにした.さらに,冬季に電気カーペットなどの使用が多いことを踏まえて,下方から加温される場合の人体影響を明らかにし,姿勢別に温熱環境評価を行う必要性を明らかにした.本研究では、『省エネルギー住宅=高断熱・高気密の寒地型住宅』という常識的な見解に対する批判的な見地から,居住者のライフスタイルや意識にとくに注目して、文献調査および、関西地方を中心とした住宅とその居住者を対象としたアンケート調査を行った。具体的には住宅の熱環境調査研究をサーベイして,特に居住者のライフスタイル、意識との関連についての基本的な知見をまとめる作業を行った。また熱環境研究を含めた、住宅でのライフスタイルに関連する文献収集を行っている.また温暖地での省エネルギーの考え方について考察を深めるための文献収集を行っている.アンケート調査については,1.高性能住宅(2×4・パッシブソーラーハウス)2.現行の省エネルギー基準住宅3.無断熱の農家・町家4.RC集合住宅等を対象として訪問によるアンケート調査を行った.有効回答は夏季約150,冬季約100であり,夏季データは入力を完了して集計作業中,冬季データは入力作業中である。また環境問題や省エネルギーに対する意識が高いと思われるパッシブソ-ラハウス居住者については全国的に郵送調査を行った.その結果,冬季約300,夏季約180の有効回答を得た.高断熱・高気密住宅に関しては予備的に住まい方に関するヒアリング調査を行った。居間等の温湿度測定については,今年度は見送り,次年度に夏季・冬季の測定を行うことにした.また,居住者の過ごし方によって人体熱収支が変化し体感温度が変化することに注目して,体感温度を推定するための基礎的な実験を行い,人体と床面との接触面積や形態係数に関するデータを得た.京都府下の居住者の生活様式は夏季だけでなく冬季においても開放的な傾向が強く見られ、気密性を強化しても単純にはそれに見合った省エネルギー効果が表れるとは考えられないことがわかった.窓の好みを決める要因は「プライバシー」よりも「開放感」,「すきま風」よりも「換気のしやすさ」が重要であった.床面積当たりのエネルギー消費量の夏季冬季の増加は,冬季においては高断熱高気密住宅の省エネルギー的傾向が見られたが,夏季については明確な傾向は見られなかった.居住者の居間でのくつろぎ方についての結果は,夏季・冬季とも暑さや寒さにかなり影響された生活をしており,いわゆる体温調節行動と考えられる部分が確認された.また,夏季冬季の居間でのくつろぐ姿勢・位置などを明らかにした.これらの生活実態は寒冷地におけるものとは大きく異なっていることが明らかになった.アンケート調査結果から明らかにされた住宅居間でくつろぐ姿勢は大きく椅座位,平座位,および臥位に分類される.以上の事実より,多様な姿勢で生活する現実的な状況での体感温度の推定のために以下の実験研究を行った.代表的な姿勢について体感温度の推定を行うための基本的なデータとして,平均皮膚温算出用の重み係数を明らかにした.また,日本人の住宅での生活実態にあった温熱環境評価を行うために接触による熱伝導が人体に与える影響を明らかにした.さらに,冬季に電気カーペットなどの使用が多いことを踏まえて,下方から加温される場合の人体影響を明らかにし,姿勢別に温熱環境評価を行う必要性を明らかにした.住宅の熱環境調査研究,住宅居住者の心理評価,複合環境の評価などの文献サーベイを継続して行った.次に昨年度に回収を完了した公営集合住宅,分譲集合住宅,郊外戸建て住宅,町家,農家,高断熱・高気密住宅,およびソーラーハウスの居住者を対象とした夏季・冬季の住まい方のアンケート調査データの単純集計および住宅種別の集計を完了した.また,1996年3月1997年3月の電気・ガス・灯油のエネルギー消費量について得られた検針日から検針日までのデータを月初月末の数値に変換して,電気・ガス.灯油およびそれらの合計のエネルギー消費量について,1年間および各月毎の変動をグラフ化して考察した.差し引き法によって求めた夏季の冷房用エネルギーについては,アンケートでの申告による冷房使用時間との明確な相関が見られることを確認した.

住宅種別に数戸づつ全体で20戸を選定し,住まい方に関するヒアリング調査および居間の室温と寝室の温湿度測定を夏季(8月)と冬季(3月)に行った(一部住戸はヒアリングのみ).室温の測定期間は13週間である.これらについてエネルギー消費量の抑制と関連する要因について考察を進めている.さらに昨年度のアンケート調査結果から明らかにされた住宅居間でくつろぐ姿勢は大きく椅座位,平座位,および臥位に分類される.これらのうち代表的な姿勢について体感温度の推定を行うための基本的なデータを明らかにする各種の実験を昨年度に引き続いて行った.現在、データ分析中である.前年度までに行ったアンケート調査、ヒアリング調査,エネルギー消費量調査結果の分析を行った.また,窓の形状の好みに関する心理実験を追加して行った.その結果,以下に述べる知見を得た.京都府下の居住者の生活様式は夏季だけでなく冬季においても開放的な傾向が強く見られ,気密性を強化しても単純にはそれに見合った省エネルギー効果が表れるとは考えられないことがわかった.窓の好みを決める要因は「プライバシー」よりも「開放感」,「すきま風」よりも「換気のしやすさ」が重要であった.床面積当たりのエネルギー消費量の夏季冬季の増加は,冬季においては高断熱高気密住宅の省エネルギー的傾向が見られたが,夏季については明確な傾向は見られなかった.居住者の居間でのくつろぎ方についての結果は,夏季・冬季とも暑さや寒さにかなり影響された生活をしており,いわゆる体温調節行動と考えられる部分が確認された.また、夏季冬季の居間でのくつろぐ姿勢・位置などを明らかにした.アンケート調査結果から明らかにされた住宅居間でくつろぐ姿勢は大きく椅座位、平座位,および臥位に分類される.これらのうち代表的な姿勢について体感温度の推定を行うための基本的なデータとして,平均皮膚温算出用の重み係数を明らかにした.また,日本人の住宅での生活実態にあった温熱環境評価を行うために接触による熱伝導が人体に与える影響を明らかにした.さらに,冬季に電気カーペットなどの使用が多いことを踏まえて,下方から加温される場合の人体影響を明らかにし,姿勢別に温熱環境評価を行う必要性を明らかにした.以上にもとづいて,温暖地の地域性を考慮した住宅の省エネルギー計画のありかたとライフスタイルの誘導の方向性について考察した.
財政構造改革と政府会計制度改革

本研究では、まず米国や英国で財政構造改革と共に行われている公会計改革の流れと、わが国での公会計改革に向けた試みを展望し、財務状況を正確に把握する方法と国民にそれを説明する方法を検討した。具体的には、(1)政府の指針や理念、さらには今後の総合的施策の解説(2)予算内容、資金繰り状況、保有資産の市場価値の変化等に関する資料(3)政策の結果として生み出された資産・負債の状況を示す資料(4)政策の成果を示す資料からなる政府版有価証券報告書とも言える「政府活動報告書」の作成が不可欠なことを明らかにした。その後、(2)と(3)に対応するものとして、「収支計算書」と「貸借対照表」を作成した。「貸借対照表」は財務状況をストック面から捉え、これまでの政策の結果を総合的に評価するものであるが、これだけでは個々の政策の影響や結果との関係を評価できない。そこで、2年度間の「貸借対照表」の変化を説明する「収支計算書」を現金主義と発生主義の両面から作成し、政府の活動内容と資金繰り状況を明らかにした。発生主義概念の導入は、「貸借対照表」上では減価償却費50兆円、未払金36兆円、退職金債務22兆円という規模の債務を明確化させる。また、「収支計算書」上では、現金主義での収支は一貫して悪化し続けているが、発生主義でみると赤字になるのは95年度からであり、しかも96年度には若干改善している。つまり、現金主義のみによる財務評価に基づいく政策決定は現状認識を誤る可能性があるということである。本研究では、まず米国や英国での公会計改革の流れを展望し、その理論的な研究を踏まえ、現行のわが国の公的部門の会計制度の問題点を明らかにした。その後、このような基礎的研究に基づきながら、現行の「国民経済計算年報(経済企画庁)」の政府部門の統計を用いて、その資産と負債を企業会計に近い形での項目表示に再編成し、さらに発生主義会計に統一するため、減価償却や現時点で発生している債務を予測し、その結果に基づいてバランスシートを作成した。具体的には、1)発生主義会計を導入するため、(1)年金・退職金の将来債務の推計と(2)純固定資産への減価償却の導入、、(3)道路ストックの計上とそれへの減価償却の導入2)中央政府、地方政府、社会保障基金という3政府部門への純固定資産の配分3)企業会計と同様な流動性基準での項目配列によるバランスシート作成を試み、政府部門の真の正味財産がどのぐらいであるのかをさまざまなケースで計測した。その結果では、年金の将来債務を考慮すれば、正味財産は必ずしも正ではないことや、地方政府に比べて中央政府はかなりの債務を抱えていることなどが判明した。さらに、このようにして求めたバランスシートに基づいて、現在の真の財務状況を把握するとともに、さらにそれを時系列でも作成することにより、近年の財政運営の成果を定量的に評価し、さまざまな問題点を指摘した。本研究では、まず米国や英国で財政構造改革と共に行われている公会計改革の流れとわが国での公会計改革に向けた試みを展望し、政府の財務状況を正確に把握し、国民にそれを説明する方法を検討した。具体的には、(1)政府の指針や理念、さらには今後の総合的施策の解説(2)予算内容、資金繰り状況、保有資産の市場価値の変化等に関する資料(3)政策の結果として生み出された資産・負債の状況を示す資料(4)政策の成果を示す資料からなる政府版有価証券報告書ともいえる「政府活動報告書」の作成が不可欠なことを明らかにした。その後、(2)と(3)に対応するものとして「収支計算書」と「貸借対照表」を作成した。

「貸借対照表」は財務状況をストック面から捉え、これまでの政策の結果を総合的に評価するものであるが、これだけでは個々の政策の影響や結果との関係を評価できない。そこで、2年度間の「貸借対照表」の変化を説明する「収支計算書」を現金主義と発生主義の両面から作成し、政府の活動内容と資金繰り状況を明らかにした。発生主義概念の導入は、「貸借対照表」上では減価償却費50兆円、未払金36兆円、退職金債務22兆円という規模の債務を明確化させた。また、「収支計算書」上では、現金主義での収支は一貫して悪化し続けているが、発生主義での収支で赤字になるのは95年度からであり、96年度には若干改善している。従って、現金主義のみによる財務評価に基づいて政策決定を行うと、現状把握の誤りゆえに、政策自身が期待した効果を発揮しない可能性があるという政策的インプリケーションが得られた。