hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超微細外科の研究

当初予定した立体テレビを開発して,顕微鏡と連動させ,立体テレビを見ながら,顕微鏡レベルで得られた画面による血管縫合を行う事には成功した.つまり径1-3mmの血管縫合であれば,動物実験でも比較的高い成功率をあげる事が判った.ただより径の細いレベルの血管縫合には,立体視の画面の視野が暗い,電子シャッターの内蔵された眼鏡帯の雑音と視野の狭さ等の改良が不可欠であると考えられる.現在使用されている針付糸の改善に関しては,糸の先端にメタルコーティングする事に成功し,動物実験レベルにおいては,使用に耐え得る事がわかり,糸のサイズと針のサイズ間の差を少なくする事が可能となった.しかしコーティング部の表面の凹凸が従来のものより大きい事,コーティングした先端のシャープ差が従来のものに若干おとる事が判り,これらの改良の必要性を痛感した.Micro-manipulator(微細外科用ロボット)を用いてヒトが取扱う事の出来る限度を拡大し,血管縫合に応用する試みに関しては,マニピュレーターの製作を行ない,実際に手指と連動させる事には成功した. one planeにおける移動方向は比較的スムースであったが,三次元的な動きは非常に困難であり,ミクロレベルの微細な動きを得て,血管縫合を施行するまでには至らなかった.CO_2レーザーを立体テレビと組み合せる事には成功し,テレビ画像を見ながらの立体視下にレーザーによる血管縫合は可能となり,将来的には0.1mm径の血管縫合への期待をいだかせる結果であったが,このレベルの縫合には,立体テレビの視野の明るさや,マニピュレーダーの精密度を上げる等が不可欠であると思われる.当初予定した立体テレビを開発して,顕微鏡と連動させ,立体テレビを見ながら,顕微鏡レベルで得られた画面による血管縫合を行う事には成功した.つまり径1-3mmの血管縫合であれば,動物実験でも比較的高い成功率をあげる事が判った.ただより径の細いレベルの血管縫合には,立体視の画面の視野が暗い,電子シャッターの内蔵された眼鏡帯の雑音と視野の狭さ等の改良が不可欠であると考えられる.現在使用されている針付糸の改善に関しては,糸の先端にメタルコーティングする事に成功し,動物実験レベルにおいては,使用に耐え得る事がわかり,糸のサイズと針のサイズ間の差を少なくする事が可能となった.しかしコーティング部の表面の凹凸が従来のものより大きい事,コーティングした先端のシャープ差が従来のものに若干おとる事が判り,これらの改良の必要性を痛感した.Micro-manipulator(微細外科用ロボット)を用いてヒトが取扱う事の出来る限度を拡大し,血管縫合に応用する試みに関しては,マニピュレーターの製作を行ない,実際に手指と連動させる事には成功した. one planeにおける移動方向は比較的スムースであったが,三次元的な動きは非常に困難であり,ミクロレベルの微細な動きを得て,血管縫合を施行するまでには至らなかった.CO_2レーザーを立体テレビと組み合せる事には成功し,テレビ画像を見ながらの立体視下にレーザーによる血管縫合は可能となり,将来的には0.1mm径の血管縫合への期待をいだかせる結果であったが,このレベルの縫合には,立体テレビの視野の明るさや,マニピュレーダーの精密度を上げる等が不可欠であると思われる.超微細外科の分野の開拓には大きく分けて2つの重要な技術革新が必要である。すなわち、一つは現在の手術用顕微鏡の拡大率を上げることと他の一つはヒトが操作する手の動きを超微細外科用に縮小する事である。昭和60年度に納入された手術用顕微鏡と立体映像処理装置によって、前記の顕微鏡に関しては大きく進歩した。すなわち、かつては手術用顕微鏡の拡大率としては不可能であった30倍以上の倍率の使用が可能となり、また顕微鏡を直接覗くのではなく、テレビのブラウン管を観ながらの手術が可能となった。この方法が実現したことは画期的なことで、超微細外科の基礎が出来たものと評価している。今年度はこの装置を利用して、実際に血管縫合を行うことが出来ることを証明し、またすでに当教室で開発し、実用化した血管縫合用の炭酸ガスレーザーと併用した血管縫合に挑戦している。この方法を利用すると、現在は未だ縫合成績の良好でない0.2mm以下の血管縫合にも好成績を上げ得ると確信している。また継続研究経費として申請しているマイクロマニピュレーターを導入することによって、同様の直径の血管を手縫い法によって縫合することも可能になると考えている。また、すでに当教室で実用化した炭酸ガスレーザーによる神経縫合へも立体映像処理装置は使用出来るので、この方面でも実験を計画している。これが実現するといわゆる超微細外科の大きな分野に応用したことになり、他のmicrodissectionなどにも応用範囲が拡大出来る。この手術手技を利用した臨床面への応用は、未だ実用化してはいないが、小組織移植、組織内血管縫合、例えば神経内あるいは腱の栄養血管、内分泌器官移植などの縫合手術あるいは神経内神経分離手術などが可能となると考える。当初予定した実験計画であった手術用立体顕微鏡に立体テレビ装置を通して顕微鏡下の手術野を見ながら血管縫合を行うこと、および両手の動作をマニピュレーターに伝えて三次元の動きをさせることは実現した。これらのうち立体テレビを使用しての血管縫合の動物実験を行い、いくつかの問題点を明らかにすることが出来た。すなわち1)立体視は可能であるが視野が暗い。2)電子シャッターの内蔵された眼鏡帯の装着により視野が狭くなり、シャッター音が大きく雑音となる。

3)テレビ画面の観察から机上の観察へ、またこの逆の方向へ視線を移動することがむつかしい。などの欠点がある。今後の改良点として眼鏡が大きくクローズアップされた。一方、マニピュレーターに関しては、導入が予定より遅れたために動物実験に応用するまでに到っていない。ピンセットを把持して操作出来るように改良を重ねているが、未だ多くの問題点がある。まず移動方向に関しては、三次元の内二次元はスムースであるが他の一方向の動作のメカニズムに関して解決されていない。また電動と手動の両方法を試みているが、現段階では後者の方が優れていると考えるが、将来マニピュレーターと立体テレビを連動させるためには電動装置に関しても研究しておく必要がある。本年度の予定であった0.1mmの血管縫合の動物実験への使用には未だ上記のごとき問題が残っているので応用するまでには到っていない。ただし、最近実用化してきたレーザーによる血管縫合は従来の手縫いによる縫合操作に比較すると動作が単純で、マニピュレーターとの組み合わせの可能性がより高いと考えられる。以上顕微鏡に付属する眼鏡、マニピュレーターの両者に関して今後とも改良の余地が残っていることが判明し、現在これらの改良を行っている。
サケ科魚類における半隔離個体群の動態および個体群間の相互作用

メタ個体群の維持存続機構を解明するためには、局所集団の動態・空間的配置を把握する必要がある。しかしながら、多数の局所集団を追跡するのは困難であり、野外調査は滞っているのが現状である。近年、Hanski(1994)は、いる・いないの簡便なデータのみで示されるパッチ占有モデルが動態予測の手法として有用であることを提唱した。このモデルでは絶滅率は各パッチ(生息可能場所)の大きさ、新生率は近接集団の距離を変数として表わされる。本年度は、北海道中部を流れる空知川に生息するサケ科魚類のオショロコマをモデル生物として広域な野外調査を行ない、パッチの大きさ・パッチ間の距離(隔離度)といった空間的パラメータが、オショロコマのパッチ占有確率におよぼす影響を評価した。オショロコマは流量5.0×10^3cm^3/sec以下の支流では確認されなかった。したがって、これより大きい支流を潜在的な生息可能空間として解析を行なった。オショロコマのいる・いないを目的変数としたロジステック回帰分析をおこなったところ、大きい支流ほどオショロコマの存在確率が高くなることが明らかとなった(P<0.0001)。このことから、小さい支流では絶滅確率が高いことが示唆された。一方、隔離による効果は認められなかった(P<0.79)。また、新生率は近接集団との距離に依存しなかった。昨年度の遺伝的解析から、支流集団間の交流には距離による隔離が働いており、遺伝的浮動と平衡状態にあることがわかっている。このことから、支流間の移動が非常に頻繁に起こっており、距離に関係なく局所集団の新生が行なわれる(あるいは絶滅が起こらない)、PatchyMetapopulation構造であると考えられたメタ個体群の維持存続機構を解明するためには、局所集団の動態・空間的配置を把握する必要がある。このことから、支流間の移動が非常に頻繁に起こっており、距離に関係なく局所集団の新生が行なわれる(あるいは絶滅が起こらない)、PatchyMetapopulation構造であると考えられたサケ科魚類の河川型は河川上流部支流に半ば隔離された状態(局所個体群)で生息していることが知られているが、その支流間の交流がどの程度であるかほとんどわかっていない。本研究の目的は局所個体群の動態を明らかにし、その局所個体群間の交流がその動態にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的とする。本年度は特に、空知川上流の氾濫原に多数みられる湧水起源の小支流に生息するイワナ属オショロコマを対象に、その本流および湧水の物理的条件、オショロコマの体長組成、移動、個体数推定などの生態的調査を行い次の結果を得た。(1)調査対象とした4支流(流呈300-500m)に自動水温計を設置した。そのうち3支流は年間を通じて6-7度で安定し、1支流は6-10度と変化した。但し、本流は計測器の故障のため資料はない。(2)これら支流個体群において個体数推定を行い、個体群全体に占める0才の割合と体長組成が支流毎に異なっていることが明らかとなった(3.4-84.0%)。このことは支流毎に異なった構造をもっていることが示唆された。(3)本流にもオショロコマが分布し、これらが、支流の再生産に大きく寄与している可能性が示されたが、支流への遡上数は異なっていた(6-22尾)。来年度からは支流毎の移出入を明らかにする予定である。(4)各支流毎の遺伝的交流の程度を明らかにする目的で、上記4支流の他に7支流から39-57尾のオショロコマを採集し、フェノール/クロロホルム法によりDNAを抽出した。現在、マイクロサテライトDNA領域を用いた解析が進行中である。メタ個体群において局所集団間の交流は個体群ごとの動態や絶滅リスクに大きく影響する。したがって、交流パタンを正確に把握することはその動態の要因や適切な保全・管理につながる。

一般に、生物の移動能力には限界があり、距離的に近い集団ほど頻繁に交流が行なわれいることが予測される。逆に、集団間の交流には距離による隔離(isolation-by-distance)が働いていると予想される。本年度は北海道空知川上流の多くの支流に生息する河川生オショロコマの遺伝的・生態学的調査を行った。遺伝的研究にはマイクロサテライトを用いて、微地理的スケールにおけるオショロコマの各支流個体群間の遺伝的交流を推測した。平行して、近接した4支流でのセンサス・標識再捕獲・ヤナの設置などを行い実際の個体の移動も調べた。その結果、遺伝的距離(Fst)と地理的距離には正の相関(Mantel test : p=0.002)が認められた。そこで、1世代あたりの有効移動個体数(Nm)に対して地理的距離を回帰分析したところ、isolation-by-distanceが示唆された。また野外データによって、移動に影響する障害物がある河川集団では他集団と交流が制限されていることが示唆された。DNA解析の結果からも、この集団はセンサスを行った他の近接した3河川から遺伝的に分化していることが明らかとなった。(Fst=0.07-0.15、すべてp<0.05)。野外データからも移動が制限されていることが支持された。実際の野外調査にから、滝によって交流が制限されている支流ではメスの成熟体サイズが有意に小さいなど、近接集団と集団構造を異にする点が多く認められ局所的に適応している可能性が示唆された。現在、データの信頼性を高めるために。遺伝的・生態的調査を継続している。メタ個体群の維持存続機構を解明するためには、局所集団の動態・空間的配置を把握する必要がある。しかしながら、多数の局所集団を追跡するのは困難であり、野外調査は滞っているのが現状である。近年、Hanski(1994)は、いる・いないの簡便なデータのみで示されるパッチ占有モデルが動態予測の手法として有用であることを提唱した。このモデルでは絶滅率は各パッチ(生息可能場所)の大きさ、新生率は近接集団の距離を変数として表わされる。本年度は、北海道中部を流れる空知川に生息するサケ科魚類のオショロコマをモデル生物として広域な野外調査を行ない、パッチの大きさ・パッチ間の距離(隔離度)といった空間的パラメータが、オショロコマのパッチ占有確率におよぼす影響を評価した。オショロコマは流量5.0×10^3cm^3/sec以下の支流では確認されなかった。したがって、これより大きい支流を潜在的な生息可能空間として解析を行なった。オショロコマのいる・いないを目的変数としたロジステック回帰分析をおこなったところ、大きい支流ほどオショロコマの存在確率が高くなることが明らかとなった(P<0.0001)。このことから、小さい支流では絶滅確率が高いことが示唆された。一方、隔離による効果は認められなかった(P<0.79)。また、新生率は近接集団との距離に依存しなかった。昨年度の遺伝的解析から、支流集団間の交流には距離による隔離が働いており、遺伝的浮動と平衡状態にあることがわかっている。このことから、支流間の移動が非常に頻繁に起こっており、距離に関係なく局所集団の新生が行なわれる(あるいは絶滅が起こらない)、PatchyMetapopulation構造であると考えられた
データ駆動的待ち合わせ機構による GPGPU の非定型的処理への応用に関する研究

GPGPUをより汎用的で非定型的な処理へ応用するために、タスクベースの細粒度実行機構を提案し、それによってGPU内および複数のGPU間における処理の負荷を動的にバランスさせる手法に関して研究を行った。この手法によって、スレッドカーネルの処理の粒度がアンバランスである場合において、GPGPU内の各ブロックに割り当てられる負荷をバランスさせることが可能であることが確かめられた。本研究は、GPGPUをより汎用的で非定型的な処理へ応用するために、従来のスレッドカーネルではなく、タスクベースの細粒度実行機構によってGPU内および複数のGPU間における処理の負荷を動的にバランスさせる手法に関して研究を行うものである。本年度は、昨年度に引き続いて、新たに提案したスーパースレッドカーネルの考え方のより一般的な適用性に関して研究を行うとともに、スーパースレッドカーネルの実行制御に関して研究をすすめた。具体的には、昨年度開発したスーパースレッドカーネル内の細粒度マイクロスレッド同士の間でのデータ転送を最小化するための、複数のスレッドカーネルの選択に関する評価手法を研究した。また、GPGPUにおける非定型的なプログラムにおける各スレッドの動的な実行方式に関して評価を行うために、クイックソートのプログラムを取り上げ、プロセッサからの制御によらずに、GPGPU単独で、動的なスレッドの制御を行う手法を開発した。しかしながら、グローバルメモリにおける排他制御のオーバーヘッドなどにより、実行効率としては期待した性能が得られていない。これを解決するための課題としては、メモリ階層を生かしたメモリアクセスの効率的な使用方法を開発するとともに、メモリを介さないスレッドの制御方法を導入する必要がある。本研究によって、スレッドカーネルの処理の粒度がアンバランスである場合において、GPGPU内の各ブロックに割り当てられる負荷をバランスさせることが可能であることが確かめられた。本研究は、GPGPUをより汎用的で非定型的な処理へ応用するために、従来のスレッドカーネルではなく、タスクベースの細粒度実行機構を提案し、それによってGPU内および複数のGPU間における処理の負荷を動的にバランスさせる手法に関して研究を行うものである。本年度は、新たに提案したスーパースレッドカーネルという考え方について、その基本的な考え方を整理するとともに、それがどの程度GPGPUの処理に適用できるかについて研究を行った。具体的には、まず、複数のスレッカーネルドをまとめて1つの大きな仮想的なスレッドカーネルである、スーパースレッドカーネルとして再構成するための方式について研究を行った。これによって、通常のCUDAにおける処理方式に見られるような、CPUとGPU間での不必要なデータ転送を削減することが可能となる。このとき、スーパースレッドカーネル内の細粒度マイクロスレッド同士の間でのデータ転送を最小化するように、複数のスレッドカーネルを選択する必要があり、このための具体的な戦略や評価手法を研究した。スレッドカーネルを結合するための戦略に関して、いくつかの方式を考案し、その効果について実際にGPGPU上で実験を行った。行列積の計算を行うプログラムを題材として、スレッドカーネルの処理の粒度がアンバランスである場合においても、スレッドカーネルを適切に結合することによって、GPGPU内の各ブロックに割り当てられる負荷がバランスすることを確かめた。スーパースレッドの構築手法と予備評価を行い、本方式の有効性にある程度の見通しを得ることができた。スーパースレッドカーネルと外部のタスク制御機構の間で、制御信号をやりとりすることにより、効率的なスレッド実行をサポートする機構を開発する。具体的には、スーパースレッドカーネルの中に、外部のタスク制御機構と通信を行うための小さな制御プログラムを埋め込み、これがスーパースレッド内のマイクロスレッドの起動を制御する機構を開発する。それと同時に、全てのマイクロスレッドからのスレッド終了情報を集め、どのスレッド断片を起動するかを制御するタスク制御機構のメカニズムについて研究を進め、GPGPUの外部から、どのようにすれば効率的な制御が行えるかについて研究を行う。最新のマルチコアプロセッサでの処理と最新のGPGPUでの処理の比較を行うために、最新のマルチコアプロセッサの発売を待ってから機材を購入する方が利点が多いと考えたため、繰越額が生じた。平成24年度の研究費は、23年度の繰越額と合わせて、最新のGPGPUや最新のマルチコアプロセッサを搭載したワークステーションさらにFPGAなどの実験機材を購入し、評価実験を行うために使用する。また、GPGPUやFPGAに関する研究の最新情報を得るために、国際会議や国内会議の参加費用や旅費などに用いる。
受命判事の視点からみた大審院判決

研究代表者は、これまで、戦前の民事判決原本の分析と検討を通じて、資料への応接の制約という原因から未解明の部分がなお多く残されている大審院(民事)判決の形成過程を明らかにする研究を進めてきた。ここまでの研究で明らかになったのは、1大審院の公式判例集である「大審院民事判例集」への判決の登載基準、2公表されている判決文にはさまざまな加工が施されている場合があること、3判決原本から判決を担当した判事を特定することができること、4事実関係と訴訟経過の特定が可能になる場合があること、以上の4点である。本研究は、特に3の視点から、大審院(民事)判決の形成過程を解明しようとするものである。当初は、判決原本と民集登載判決との照合作業を進めつつ、まず大審院判事水口吉蔵の業績発掘と分析に当たる予定だったが、水口の遺した著作が想定以上に多いものであり、2つの作業を同時並行的に進行させることは困難であると判断した。そこで、当初の計画を変更し、水口と比べると著作数の少ない前田直之助をまず研究の対象とすることとした。前田は、民集の刊行が開始された大正11年(1922年)1月には既に大審院判事に就任していたため、民集1巻には、既に前田が受命判事となった判決が掲載されていることになる。そこで、平成26年度は、民集1巻、すなわち大正11年分の大審院(民事)判決原本の分析と、前田が受命判事となった判決の抽出、そして前田の業績発掘を進めることとした。前田の業績はいずれこれを目録としてまとめる予定であるのでここでは紹介しないが、平成26年度の成果の一部として、大正11年分の大審院(民事)判決において前田が受命判事となった判決を以下に数量的に示しておくこととしたい。1月:全30件中2件(民集登載判決なし)/2月:全73件中8件(なし)/3月:全94件中7件(なし)/4月:全95件中7件(1件:大正11年オ36号4月14日判決)/5月:全98件中8件(なし)/6月:全97件中5件(なし)/7月:全86件中6件(1件:大正11年オ352号7月25日判決)/8月:全20件中0件/9月:全74件中1件(なし)/10月:全96件中8件(なし)/11月:全99件中9件(2件:大正11年オ676号11月24日判決、大正11年オ760号11月24日判決)/12月:全97件中9件(1件:大正11年オ472号12月26日判決)今年度も、大審院民事判決原本(以下、「判決原本」という。)と民集に登載された公表判決との照合作業を進め、大正11年分(判決原本に収録された判決971件)についてほぼ作業を完了した。さらに、これと並行して大審院判事の著作の発掘も前年度より継続しており、大倉鈕藏(3件)、鬼澤藏之助(14件)、榊原幾久若(27件)、長谷川菊太郎(22件)についてはその発掘を終えたが、以前から取り組んでいる水口吉蔵の著作は現段階で850件近くに上っており、この分析にかなりの時間を要している状況にある。また、水口と同じく本研究課題の中核部分をなしている前田直之助の著作は現段階で50件程度発掘したにすぎないが、その中には『民事訴訟法講義』など大部の著作も含まれており、これについてもやはり水口のものと同じくその分析に相当の時間を割いてきた。これとは別に、今年度は判決原本に新たな発見があった。すなわち、判決原本に収められた判決の冒頭部分の欄外には、民集登載の可否を示す「登載」または「不掲載」の朱印が押されているが、新たに「参考」(または「参考判例」との墨書)なる朱印のある判決が見出されたことである。初出は大正11年6月26日判決であり、民集はおろかどの媒体にも公表されていないものである。その後、大正11年中にこの「参考」判決は判決原本の中に17回登場する。「参考」が意味するものは何か、この答えはその判決の具体的な分析を待つしかないが、その大半が未公表の判決であることにも鑑みると、「参考」の含意を解明することは、大審院の裁判実務、とりわけ特に「判例」の形成に対する態度を知るてがかりになるのではないかと考えている。「参考」判決の登場もあり、各判決の分析にこれまでよりもさらに時間がかかっている状況にある。そのため、研究成果の公表も遅れている。昨年度、大審院民事判決原本(以下、「判決原本」という。今年度は、作業が完了したもののうち14月分について詳細な分析と検討を進め、各判決の受命判事とその者の著作群を突合したところ、次のような対応関係が明らかになった。

1.大判大正11年1月26日(未公刊)受命判事:鬼澤藏之助対応する文献:鬼澤「正確ナル売渡抵当ノ意義」法学新報32巻6号(大正11年)96頁以下2.大判大正11年2月6日民集1巻13頁受命判事:鬼澤藏之助対応する文献:鬼澤「保険医ノ法律上ノ地位ヲ論ス」法学新報32巻4号(大正11年)34頁以下3.大判大正11年2月20日民集1巻52頁受命判事:鬼澤藏之助対応する文献:鬼澤「正確ナル売渡抵当ノ意義」法学新報32巻6号(大正11年)96頁以下4.大判大正11年3月2日(未公刊)受命判事:鬼澤藏之助対応する文献:鬼澤「正確ナル売渡抵当ノ意義」法学新報32巻6号(大正11年)96頁以下特に2及び3は、民集登載判決であり、それゆえに「判例」として取り扱われてきたものである。その受命判事である鬼澤が、当該事件の担当を契機として執筆したと考えられるのが上記の諸論文であり、現在でいえばそれらはいわゆる「調査官解説」に相当する資料価値があるものと考えてよい。実績の詳細は既に公刊している論文に譲るが、判決原本から受命判事を特定し、受命判事の手になるこうした論文を発掘して判決と突合することを通じて、判決の理論的背景等が明らかになり、そのことが場合によっては「判例」の評価に再検討を迫ることにもつながることを強調しておきたい。研究代表者は、これまで、戦前の民事判決原本の分析と検討を通じて、資料への応接の制約という原因から未解明の部分がなお多く残されている大審院(民事)判決の形成過程を明らかにする研究を進めてきた。ここまでの研究で明らかになったのは、1大審院の公式判例集である「大審院民事判例集」への判決の登載基準、2公表されている判決文にはさまざまな加工が施されている場合があること、3判決原本から判決を担当した判事を特定することができること、4事実関係と訴訟経過の特定が可能になる場合があること、以上の4点である。本研究は、特に3の視点から、大審院(民事)判決の形成過程を解明しようとするものである。とりわけ判決原本の分析が遅れている。その理由は2点ある。1つは、これまで同様、国立公文書館の審査体制の関係で閲覧申請の集中時には審査が遅れてしまうため、もう1つは、内容に個人のプライバシーに関する事項が含まれている場合にはその詳細につき慎重な審査がなされているとみられるためである。これらの場合、閲覧申請から閲覧に至るまで23か月(通常は1か月)を要することがある。そのため、予定していたほどには分析作業が進んでいない。なお、判決原本は、これを東京本館に取り寄せて閲覧することが可能だが、取寄せが1度につき5冊までと限られている点も障害となっている。つくば分館まで足を運べば解消可能な問題だが、土曜開館もなく、研究代表者の勤務の関係で開講期間中はつくばまで足を運ぶことができないという事情がある。引き続き大審院判事の著作の発掘を進める。特に、これと並行して大正11年度および12年度の判決原本の分析を進める関係から、同じ期間に大審院判事として判決にかかわった判事をその対象とする。法学直面している問題は残念ながら直ちに解消できるものではない。そのため、平成26年度の作業を継続しつつ、研究成果の公開をさらに進め、その成果を学界ないしは社会に還元することを検討したい。具体的には、Webでの公開を念頭においた、判決データベースの構築、大審院判事著作データベースの構築を考えている。今年度は、判決データベース等の作成に当たるアルバイトに対する謝金の支払を予定していたが、適当な人材を確保することができず、謝金の支払が想定をはるかに下回る結果となったため。研究代表者の勤務の関係等で、国立公文書館で予定していた調査を予定通り実施することができず、特に旅費の支出が想定以下のものとなってしまったため。次年度は既に適当な人材を確保し、集中して作業に当たってもらう環境が整ったため、アルバイトへの謝金の支払が大幅に増加することが見込まれる。次年度は主に旅費と、データベース構築協力者への謝金支払に使用する予定である。なお、研究代表者は、平成27年9月末から1年間の研究専念期間に入る予定にしており、平成27年度後半は、東京やつくばに長期滞在しての調査が可能になり、特に旅費支出の増加が見込まれる。
固体状態における高分子鎖・金属イオン間相互作用と導電性発現についての分子設計

高分子の構造,電子状態,物性・機態(導電性など)の間には密接な関係がある。この関係を高い精度で解明できれば分子設計・材料設計および高分子科学に大きな発展が見られることは明らかである。このような考え方を基礎いして,高分子の導電性発現の理解及び予測する方法を開発し分子設計への基盤を確立することを本研究課題の目的としている。本研究課題を進めるいあたり,ポリピロ-ルを研究対象とした。この高分子の導電性発現の機構は,ポリアセチレンのようなソリトンの生成によるものでなくポ-ラロン,バイポ-ラロンの生成によるものと考えられている。本研究で調製したポリピロ-ルの構造を固体を固体高分解能NMRで精度高く決定し,その構造に基いた電子状態をNMRしゃへい定数及びtightーbinding MO,FPTなどを用いて評価する。^<15>Nをラベルしたポリピロ-ルフィルを電解重合法で調製した。この際,未ド-プ及びド-プ試料を調製し,電気伝導度を測定した。^<15>NNMRスペクトルの解析から,NMRしゃへい定数が大きな範囲で分布した4本のシグナルの存有が確認された。低磁場側の2本のシグナルはキノイド構造に由来することが量子化学計算の助けで帰属できることが明らかとなった。また,ド-パントの量の増加とともにこれらの2本のシグナル強度が増加することがわかった。また,電気伝導度が大きくなり,これらのピ-クの強度と密接な関係があることが明らかとなった。また,tightbindingMO計算からキノイド型ポリピロ-ルのバンドギャップが芳香族型ポリピロ-ルのものより著るしく小さいことがわかった。本研究において開発された方法論が高分子の導電性発現の解明及び分子設計に大きく寄与することが明らかとなった。
PbSrS及びPbEuS混晶半導体を用いた3μm室温動作レ-ザの研究

3μm室温動作レ-ザの実現を目指して、良質な基板用PbS単結晶の封管気相成長、PbSrS/PbS DH及びMQWレ-ザの作製研究を行った。また、PbSと格子整合するPbCdSrS薄膜のHWE法による作製も行った。まず、PbS単結晶の作製では、本研究で開発したPbS気相成長法において、成長に用いる基板(結晶)棒をBaF_2(111)、SiO_2ガラス、Al_2O_3(1000)、Al_2O_3(0101)と替え成長を試み、結晶成長に適する基板材料を探した。比較的再現性が良い良好な結晶成長は、SiO_2ガラス、Al_2O_3(0101)基板を使用した時に得られた。PbSrS/PbS DHレ-ザでは、活性層幅0.5μmにて最高動作温度が得られた。この活性層幅0.5μmのレ-ザでは、PbS活性層とPbSrSクラッド層との格子定数差は格子歪により解消され、活性層の格子歪による発振波長の短波長化が観測された。活性層幅を0.7、1.2μmと増加させていくと、格子不整合は次第に界面でのミスフィット転位をつくるようになり、発振波長の短波長化の傾向は弱まった。MQWレ-ザにおいては,予想される電流しきい値の減少、動作温度の向上は現段階では確認されていないが、特性温度の増加傾向が見られ、動作温度の高温化に向けて期待できる。また、PbSと格子整合するPbCdSrS薄膜のHWE法による作製も試み、良質な薄膜が得られた。不純物を添加したPbCdSrS薄膜ではバンドギャップ700meVまで高キャリヤ濃度のp、n両薄膜が得られた。PbSrS/PbSストライプコンタクトDHレ-ザを作製し、パルス動作で245K(2.97μm)、連続動作で174Kまでのレ-ザ動作に成功した。この動作の温度はこれまで報告のあるPbCdSSe/PbSDHレ-ザ(200Kパルス、3.3μm)より50K程度高く、PbSrS混晶のレ-ザ材料としての有用性を示した。また、PbSrS/PbS超格子の作製を行ない、光学特性及びX線回折により超格子構造を評価した。Srの拡散はEuに比べて大きいこと、従来より50°C低い250°C程度の基板温度で超格子の作製を行なう必要があることがわかった。さらにDHレ-ザと多重量子井戸レ-ザの利得計算を行ない、多重量子井戸の周期を200Å以下に小さくし、サブバンド間のエネルギ-間隔をRTに比べ大きくすれば、注入キャリア濃度に対する利得とその増加率がともに大きくなることがわかった。このことは光とキャリアを別々に閉じ込めるSCHレ-ザの活性層に多重量子井戸構造を用いれば、電流しきい値をたいへん有効に下げ得ることを示しており、動作温度の高温動作化にとっても有効に働く可能性があることがわかった。しかし、長波長レ-ザの動作温度にはオ-ジェ再結合が支配的に働き、今後量子井戸構造のオ-ジェ再結合確率へ与える影響についても研究する必要がある。補助真空室を持ち、真空を破らずに試料の交換のできる真空装置を導入し、PbSrS薄膜の作製研究を行なった。水蒸気によるSrソ-ス表面の劣化が抑えられ組成の再現性が大きく改善された。

また、PbS単結晶成長と不純物添加、基板表面の処理方法やストライプ構造の作製法についても研究を行ない、p、n両タイプの低抵抗基板結晶の成長も行なえるよになり、ストライプコンタクト構造についても大幅に改善された。3μm室温動作レ-ザの実現を目指して、良質な基板用PbS単結晶の封管気相成長、PbSrS/PbS DH及びMQWレ-ザの作製研究を行った。また、PbSと格子整合するPbCdSrS薄膜のHWE法による作製も行った。まず、PbS単結晶の作製では、本研究で開発したPbS気相成長法において、成長に用いる基板(結晶)棒をBaF_2(111)、SiO_2ガラス、Al_2O_3(1000)、Al_2O_3(0101)と替え成長を試み、結晶成長に適する基板材料を探した。比較的再現性が良い良好な結晶成長は、SiO_2ガラス、Al_2O_3(0101)基板を使用した時に得られた。PbSrS/PbS DHレ-ザでは、活性層幅0.5μmにて最高動作温度が得られた。この活性層幅0.5μmのレ-ザでは、PbS活性層とPbSrSクラッド層との格子定数差は格子歪により解消され、活性層の格子歪による発振波長の短波長化が観測された。活性層幅を0.7、1、2μmと増加させていくと、格子不整合は次第に界面でのミスフィット転位をつくるようになり、発振波長の短波長化の傾向は弱まった。MQWレ-ザにおいては,予想される電流しきい値の減少、動作温度の向上は現段階では確認されていないが、特性温度の増加傾向が見られ、動作温度の高温化に向けて期待できる。また、PbSと格子整合するPbCdSrS薄膜のHWE法による作製も試み、良質な薄膜が得られた。不純物を添加したPbCdSrS薄膜ではバンドギャップ700meVまで高キャリヤ濃度のp、n両薄膜が得られた。
運動技能学習における睡眠の効果

運動技能学習後に睡眠をとると記憶の固定化が促進し,パフォーマンスが向上する.本研究の目的は(1)全身運動学習における睡眠の効果について,ノンレム睡眠とレム睡眠に分けて検討すること,(2)課題練習後の昼寝の効果が翌日のパフォーマンスに反映されるか否かを検討することである.これまでに報告者は,全身運動学習課題に3つボールのジャグリング(スリーボールカスケード)を用いて昼寝の効果を検討してきた,その結果,ジャグリング練習後に昼寝をした群は,昼寝をしなかった群よりもパフォーマンスが有意に向上し,翌日の朝のパフォーマンスはさらなる向上を示し,両群のパフォーマンスの差はより大きくなった.このことは,練習後の昼寝の効果は昼寝直後だけでなく翌日にも維持されることを示唆し,また練習直後というタイミングで昼寝をすることで効果は大きくなる可能性を示す.本年度は,練習直後の昼寝について,昼寝の長さではなくノンレム・レム睡眠周期に注目し,ノンレム睡眠のみの昼寝をする群(NR群)とノンレム睡眠とレム睡眠の両方の睡眠をする群(NR-R群)を設けることで,ジャグリング学習におけるノンレム睡眠,レム睡眠それぞれの役割について検討した.その結果,NR群,NR-R群ともに昼寝後にパフォーマンスが向上した.運動技能学習の直後にレム睡眠をとらなくてもパフォーマンスが向上することが明らかとなった.この結果は,ジャグリングの練習直後にはレム睡眠をとらなくともパフォーマンスが向上することを示唆している.今後は昼寝の脳波検討だけでなく,その後の夜間睡眠の脳波を検討することでより詳細に学習に関するノンレム睡眠・レム睡眠それぞれの役割を検討していく.本研究成果により,スポーツ選手にパフォーマンス向上の為のアクティブな手段として睡眠を取り入れることの重要性を示すことができた.さらに睡眠をとるタイミングや必要な睡眠(睡眠時間)を示唆した点は,実際に応用する際に具体的な方法を提案するうえで非常に重要な知識となる点で意義深いと考える.2011年3月11日の東日本大震災,その後の継続的な余震の影響で,被験者の方の安全や精神面を配慮した結果(特に,睡眠は精神の影響を受けやすいため)23年度の実験の開始日が遅れたことに伴い,24年度の実験も開始が遅れ,現在解析が途中であるため.今後は,さらに解析を進める.NR群,NR-R群の学習直後の昼寝の脳波について,視察睡眠段階判定による睡眠変数(総睡眠時間,入眠潜時,睡眠効率,中途覚醒時間,各睡眠段階持続時間とくに徐波睡眠持続時間等)の比較,周波数解析の比較を行う,さらにその後の夜間睡眠脳波についても同様の解析を行い,NR,,NR-R群,昼寝なし群で比較する.夜間睡眠についてはレム睡眠中の急速眼球運動(REM)の回数やREM密度等も解析する,これらの結果と3群のジャグリングパフォーマンスの結果を総合的に検討することで,全身運動技能学習における記憶の固定化に関わるノンレム睡眠,レム睡眠の役割について明らかにする。我々の以前の実験で、全身運動であるジャグリングの学習の記憶の固定化にはノンレム睡眠とレム睡眠のどちらか一方ではなく、両睡眠が相補的に関与している可能性が示された。その後、昼寝中の睡眠脳波を周波数解析した結果、ノンレム睡眠中、特に睡眠段階3、4に相当する徐波睡眠中のslow oscillation帯域(0.3-1Hz)と睡眠紡錘波に相当する帯域(12-16Hz)のパワー値の増加が、ジャグリン学習の記憶の固定化と関連することを新たに示唆した(American college of Sports Medicine,2011;Worldsleep,2011)。また紡錘波について検討した結果、徐波睡眠中の睡眠紡錘波の増加を明らかにし(Associated Professional Sleep Societies,2012)、ジャグリング学習における学習初期段階の記憶の固定化の促進には徐波睡眠中のslow oscillationと睡眠紡錘波の増加が大きく関与している可能性を示した(Sleep and Biological Rhythmsにて査読校正中)。平成23年度の実験では研究目的を「記憶の固定化に関するノンレム睡眠、レム睡眠それぞれの役割解明」(研究A)と「学習後の昼寝によって獲得された運動技能の維持期間についての検討」とし、研究Bを先に実施した。方法は、ジャグリング課題学習後に70分の昼寝を行う昼寝群と、学習後に安静に過ごしてもらう昼寝なし群に被験者を分類し、70分の昼寝(または覚醒)前のテストと昼寝後のリテスト1でパフォーマンスの比較を行う。さらに、両群ともに翌日にリテスト2を実施しテスト、リテスト1とのパフォーマンスの比較検討を行った。その結果、昼寝群はテストからリテスト1、リテスト1からリテスト2と有意なパフォーマンス向上を示したが、昼寝なし群に有意な向上は認められなかった。また、リテスト2において、昼寝群が昼寝なし群よりも有意に高いパフォーマンスを示した。このことから、学習後の昼寝の効果が翌日も維持され、昼寝の有無がより大きなパフォーマンスの差となったことを示している(European college of Sport Sciences,2012)。運動技能学習後に睡眠をとると記憶の固定化が促進し,パフォーマンスが向上する.本研究の目的は(1)全身運動学習における睡眠の効果について,ノンレム睡眠とレム睡眠に分けて検討すること,(2)課題練習後の昼寝の効果が翌日のパフォーマンスに反映されるか否かを検討することである.

これまでに報告者は,全身運動学習課題に3つボールのジャグリング(スリーボールカスケード)を用いて昼寝の効果を検討してきた,その結果,ジャグリング練習後に昼寝をした群は,昼寝をしなかった群よりもパフォーマンスが有意に向上し,翌日の朝のパフォーマンスはさらなる向上を示し,両群のパフォーマンスの差はより大きくなった.このことは,練習後の昼寝の効果は昼寝直後だけでなく翌日にも維持されることを示唆し,また練習直後というタイミングで昼寝をすることで効果は大きくなる可能性を示す.本年度は,練習直後の昼寝について,昼寝の長さではなくノンレム・レム睡眠周期に注目し,ノンレム睡眠のみの昼寝をする群(NR群)とノンレム睡眠とレム睡眠の両方の睡眠をする群(NR-R群)を設けることで,ジャグリング学習におけるノンレム睡眠,レム睡眠それぞれの役割について検討した.その結果,NR群,NR-R群ともに昼寝後にパフォーマンスが向上した.運動技能学習の直後にレム睡眠をとらなくてもパフォーマンスが向上することが明らかとなった.この結果は,ジャグリングの練習直後にはレム睡眠をとらなくともパフォーマンスが向上することを示唆している.今後は昼寝の脳波検討だけでなく,その後の夜間睡眠の脳波を検討することでより詳細に学習に関するノンレム睡眠・レム睡眠それぞれの役割を検討していく.本研究成果により,スポーツ選手にパフォーマンス向上の為のアクティブな手段として睡眠を取り入れることの重要性を示すことができた.さらに睡眠をとるタイミングや必要な睡眠(睡眠時間)を示唆した点は,実際に応用する際に具体的な方法を提案するうえで非常に重要な知識となる点で意義深いと考える.昨年3月11日の東日本大震災の影響で、その後も余震が継続的に生じていたため、被験者の方の安全や精神面を配慮した結果(特に、睡眠は精神の影響を受けやすいため)、実験の開始日が遅れたことと、それに伴い多少のプロトコル変更(研究Aと研究Bを別の実験として行う)をしなければならなかったため。2011年3月11日の東日本大震災,その後の継続的な余震の影響で,被験者の方の安全や精神面を配慮した結果(特に,睡眠は精神の影響を受けやすいため)23年度の実験の開始日が遅れたことに伴い,24年度の実験も開始が遅れ,現在解析が途中であるため.今後は、研究Aについて実施する。具体的には、被験者30名をジャグリング課題学習後にノンレム睡眠・レム睡眠の両方の睡眠を含む昼寝をとる群(NR+R群)、ノンレム睡眠のみを含む昼寝をとる群(NR群)、昼寝をしない群(Control群)の3群に分類し、それぞれの睡眠脳波の比較検討、昼寝前後のパフォーマンスの比較検討を行う。ジャダリングのパフォーマンスは、課題実施中にビデオ録画を行い、回数で検討を行う。睡眠脳波の検討には睡眠段階判定での評価、さらに周波数解析、睡眠紡錘波の検討を行うことでより詳細に睡眠脳波と睡眠機能を検討する。今後は,さらに解析を進める.NR群,NR-R群の学習直後の昼寝の脳波について,視察睡眠段階判定による睡眠変数(総睡眠時間,入眠潜時,睡眠効率,中途覚醒時間,各睡眠段階持続時間とくに徐波睡眠持続時間等)の比較,周波数解析の比較を行う,さらにその後の夜間睡眠脳波についても同様の解析を行い,NR,,NR-R群,昼寝なし群で比較する.
塩素イオンを酸化する錯体触媒の開発と光触媒反応系の構築

本研究では、光合成系の酸化還元サイトのモデル反応の際に従来使用されてきたエチレンジアミン四酢酸やトリエタノールアミンなどの高価な犠牲試薬の代わりに、安価でかつ酸化生成物が再還元されない電子供与体として塩素イオンを利用することを目的として、塩素イオンを効率よく酸化できる錯体触媒の分子設計・開発を行なった。塩素イオンの塩素分子への酸化は2電子移動反応を含む。したがって1段階で2電子酸化を行なうには1分子中に多数(複数)の金属を含む多核錯体が有利である。申請者はマンガンテトラフェニルポルフィリン錯体の高酸化状態が塩素イオンと反応することを見出していることから、多核金属錯体の配位子としてポルフィリン錯体をベースにした複核錯体の設計を試みた。すなわち、テトラフェニルポルフィリンの4箇所のフェニル基の1つのパラ位にカルボキシル基あるいはアミノ基を有するポルフィリンを合成し、このポルフィリン2分子間のスペーサー分子としてアラニンやフェニルアラニンあるいはロイシン等のアミノ酸を導入したポルフィリン二量体を設計した。得られた二量体は元素分析とNMRにより同定した。また、ポルフィリン錯体のみならず、2-ヒドロキシ-1-ナフトアルデヒドに種々のアミノ酸を修飾したシッフ塩基単核錯体の合成も行ない、元素分析とNMRによる同定を完了しており、現在それらの二量化を検討している。今後、中心金属にマンガンを挿入し、さらに塩素イオンをそれぞれの金属に配置させ、分光学的特性や電気化学的特性の調査を行なう予定である。多核金属錯体を用いた場合、酸化還元を伴う反応において複数金属の酸化還元により錯体は多電子を出し入れすることが可能であり、単核錯体では不可能な反応を触媒することが期待される。また、このような錯体は2個の塩素イオンを同時に適当な位置に配位しており、塩素-塩素結合の生成に有利な立体配位構造をとることが期待される。
肺癌の分子生物学的臨床病理学的包括的データベース作成とそれによる分子病期分類構築

本研究開始直後の2004年4月に肺癌における上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子の突然変異が発見された。従って、分子生物学的な解析はEGFR、K-ras、p53、PIK3CA遺伝子の突然変異と臨床像との関連を明らかにすることを中心に行った。277例の肺癌におけるEGFR遺伝子突然変異は111/277例(40%)に認められた。頻度が高いものはエクソン19の欠失変異(52例、47%)と、エクソン21のコドン858の点突然変異(49例、44%)であった。臨床病理学的因子別には、女性59%、男性26%(P<0.0001)、非喫煙者65%、喫煙者22%(P<0.0001)、腺癌49%、その他2%(P<0.0001))と、それぞれ有意差を認めた。また、EGFR変異とK-ras変異が排他的関係にあることを明らかとした。一方、p53遺伝子変異は頻度においてはEGFR遺伝子変異と独立しておこっていた。ゲフィチニブの投与をおこなった59例のうちEGFR遺伝子の突然変異は33例、56%に認めた。ゲフィチニブ投与効果のみられたものはEGFR変異33例のうち、24例、83%、変異なし群においては2例、10%と、投与効果と変異につき有意な相関を認めた。また、EGFR変異のある症例はゲフィチニブ投与後の生存期間が有意に延長していた(p=0.0053)。さらに、K-ras突然変異は9%に、PIK3CA変異は2%に認められた。K-ras変異はのある症例では奏効例は一例もなかった、また生存期間も短かった。PIK3CAを有していた2例には同時にEGFR変異も存在し、ゲフィチニブは奏効した。また、臨床面のデータベースの拡充のために、肺がんにおける転移リンパ節個数と予後に関して検討した。転移リンパ節個数は有用な予後因子であり、現在のTNM分類にさらなる情報を付加することが可能であると思われた。本年度は上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子の異常を中心に解析を行うことでデータベースを充実させ、従来明らかにしてきた他の遺伝子異常との関係を考察した。277例の切除標本からRNAを抽出しcDNAに変換後エクソン18-21の塩基配列を決定した。突然変異は111/277例(40%)に認められた。臨床病理学的因子別には、女性59%、男性26%(P<0.0001)、非喫煙者65%、喫煙者22%(P<0.0001)、腺癌49%、その他2%(P<0.0001)、腺癌のうち高中分化型57%、低分化型30%(P=0.0002)と、それぞれ有意差を認めた。K-ras遺伝子変異は肺腺癌に特異性の高い遺伝子変化であるが、喫煙者に頻度が高いこと、塩基置換はGto T transversionが多いことから喫煙の影響を強く受けていることが示唆されている。

今回のコホートでは腺癌の13%にK-ras変異を認めたが、EGFR変異とK-ras変異は完全に排他的な関係にあった。一方、p53変異も肺腺癌でも頻度の高い変異であり、41%に認められた。頻度ではEGFR変異とは無関係で独立していた。しかし、G-T transversionやベンツピレン付加体が結合するコドン157,248,273における変異など喫煙関連のp53変異は1例を除いて全てEGFR変異のない腺癌に起こっており、ここでもEGFRと喫煙の排他的関係を強く反映していた。以上のように、EGFR変異と既知のK-ras、p53遺伝子変異との関連を考察したところ、非喫煙者肺腺癌について示唆に富む知見が得られた。今年度はEGFRの下流分子である。PTEN、PIK3CAの発現、PIK3CAの突然変異などにつき検討した。また、肺癌の転移リンパ節個数につき検討した。1.原発性肺癌にてゲフィチニブ治療を受けた78例を対象とした。K-ras突然変異は7例(9%)に(G12C 3例、G12A, D, S, V一例ずつ)、PIK3CA変異は2例(2%)(E545K 2例)に、EGFR変異は44例(56%)(G719X 2例、エクソン19の欠失変異23例、L858R 15例など)に認められた。K-ras変異はEGFR変異のない腫瘍にのみ見出されたが、PIK3CAを有していた2例には同時にEGFR変異も存在した。EGFR発現レベルはEGFR変異を有する症例において有意に高かった(P=0.0075)。しかし、PIK3CAとPTENの発現とEGFR変異は関連していなかった。2.現在の肺がんTNM分類においてN因子は転移リンパ節の解剖学的広がりによってのみ規定されているが、他の癌腫(大腸、胃、乳)では転移リンパ節の個数がTNM分類に取り入れられている。今回、肺がんにおける転移リンパ節個数と予後に関して検討した。非小細胞肺癌のうちND2a以上の郭清を行った289例を対象とした。pN0:190例、pN1:35例、pN2:64例、転移リンパ節個数は0個(A):190例、1-3個(B):63例、4-6個(C):19例、7個以上(D):17例であった。5年生存率は転移リンパ節0個:77%、1-3個:58%、4-6個:42%、7個以上:6%と有意差を認めた(p<0.0001)。多変量解析では転移リンパ節個数は年齢、腫瘍径とともに独立した予後因子であった(p<0.0001)。転移リンパ節個数は有用な予後因子であり、現在のTNM分類にさらなる情報を付加することが可能であると思われた。
既存血清型では分類できない腸管出血性大腸菌の網羅的解析

日本国内で分離された既存のO血清型では分類できない腸管出血性大腸菌の解析を行った。O抗原コード領域の塩基配列決定および比較解析により、少なくとも7種類の新規タイプを見つけ出すとともに、各タイプを検出する為の遺伝学的手法を開発した。広域調査により、その一つ(OSB10=O183)は複数の下痢症患者から分離されていることが明らかとなり、今後の動向に注意が必要であると考えられた。日本で分離された腸管出血性大腸菌(EHEC)で、既存のO抗原型では分類できない(OUT)7株についてO抗原コード領域の塩基配列を決定した。相同性検索・解析をおこなったところ、2株はそれぞれShigella boydii type 10およびtype13のO抗原コード領域と高い相同性があり(塩基配列の相同性が95%以上)、2株はそれぞれ大腸菌O48およびO76と一部が相同であった(8998%)。そして残る3株は新規のO抗原コード領域であった。それぞれのO抗原コード領域を特異的に検出するPCR法を開発し、2007年から2010年に分離されたEHEC OUT株に対してPCRを行ったところ、S. boydii type 10と相同なO抗原コード領域を保有する(OSB10)EHEC株が11株検出された。ハウスキーピング遺伝子の配列比較により、O抗原コード領域配列決定株を含めた12株は単一クローンであることが明らかとなった。12株のうち2株は下痢患者より分離されており、それ以外は無症状者由来であった。全12株の制限酵素XbaI消化によるパルスフィールドゲル電気泳動パターンの解析を行ったところ、家族内感染であると予想された3株と2株を除いては、バンドパターンに明らかな違いがあり、株間の疫学的な関連性は無いと判断された。後にOSB10は2011年に新しく追加された大腸菌O血清群O183に属する(O183と同一である)ことが確認された。他のOUT株についても今後の動向に注意が必要であり、本研究で開発したPCR法の利用が有効であると考えられた。2007年から2010年に日本で分離された腸管出血性大腸菌(EHEC)で、既存のO抗原型では分類できない菌株(OUT)についての解析を行った。2008年に宮崎県において血便を呈した患者より分離されたEHEC OUT株のO抗原コード領域(約11 kb)の配列を決定して相同性検索をおこなったところ、既にデータベースに登録されているShigella boydii type 10のO抗原コード領域と高い相同性があった。本菌がS. boydii type 10のO抗原抗血清と凝集することが確認でき、本菌とS. boydii type 10が同一抗原を発現していると考えられた。上記で述べたO抗原コード領域を特異的に検出するPCR法を開発し、2007年から2010年に分離されたEHEC OUT株21株に対してPCRを行ったところ、11株で特異的なバンドが検出され、その全ての株がS. boydii type 10のO抗原抗血清と凝集した。11株のうち2株は下痢患者より分離されており、それ以外は無症状者由来であった。全12株の制限酵素XbaI消化によるパルスフィールドゲル電気泳動パターンの解析を行ったところ、家族内感染であると予想された3株と2株を除いては、バンドパターンに明らかな違いがあり、株間の疫学的な関連性は無いと判断されたことから、OSB10と名付けたS. boydii type 10と同一抗原を発現するEHECOUTグループが日本各地に広がっていると予想された。OSB10グループは下痢症や出血性大腸炎などの症状を引き起こす可能性があり、本グループの今後の動向に注意が必要であると考えられた。これまでに不明であったEHEC OUT株の菌株解析を行い、公衆衛生において重要だと考えられる新しいEHECグループの存在を明らかにすることが出来た。そのグループに対して、申請時に掲げた「EHEC OUTの遺伝学的な解析を行い、その情報を基に対象菌株を特異的に検出するマーカーを考案する」という目標も達成できた。これまでの研究を踏まえ、今後は以下の研究を実施する。・EHEC OUT(OSB10)グループについて、日本国内におけるさらに広範囲での調査および国外研究機関との連携により世界的な流行調査を実施する。・EHEC OUT(OSB10)代表株の全ゲノム解析を行い、既報のEHECゲノムとの比較解析により類似点および相違点を明らかにする。・上記以外のEHEC OUTの遺伝学的・生化学的な特徴の解析を行う。・研究費の多くをゲノム解析およびEHEC OUT株のO抗原コード領域塩基配列解析のための消耗品に費やす。・研究成果をまとめて国際学会で発表および学術誌に投稿するために使用する。