hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統計的因果推論の形式化・自動化に向けての挑戦

(1)複数の読影者から得られたクラスターデータに基づいて、2つの画像診断法に対する非劣性検定を提案し、コンピュータシミュレーションや、急性くも膜下出血患者に対して実施した動脈瘤診断法から得られたデータに本提案手法を適用し、その有効性を確認した。(2)複数の読影者による評価データを統合するための多次元変量効果モデルを提案し、それに基づいた感度と特異度の推定法や、感度と特異度の同時信頼区間の構築法を提案した。(3)定理証明支援系Coqとその拡張であるSSReflectを用いた、Wang(2010)で提案された代数系Cain、とそれに基づく条件付き独立性の形式化を行った。(4)連続変量の離散化を行い、頻度として表に纏めることがしばしばある。このような疎表に基づく「セル回帰分析」の手法を開発した。セル回帰分析法は従来の回帰分析法や区間回帰分析法の拡張としてみることができる。(5)条件付き独立性の公理論的研究の中で、GraphoidとSeparoidは代表的なものである。代表者が提案した公理系Cainはこれらのアプローチとは異なり、確率密度関数や確率関数の代数的な性質に着目し、全ての公理を等式で記述する点でユニークである。このことにより、条件付き独立性の公理系であるCainを計算機で実装することができた。用いた言語はCoqの拡張となるSsreflectである。(6)統計的、計算的、人間的視点から、データサイエンスに関する総合的研究を行い、またこれらの理念を横浜市立大学データサイエンス学部の教育研究に活かすように実践的に取り組んだ。(1)複数の読影者から得られたクラスターデータに基づいて、2つの画像診断法に対する非劣性検定を提案し、コンピュータシミュレーションなどを行い、名目上の有意水準に概ね達していることを確認した。また、急性くも膜下出血患者に対して実施した動脈瘤診断法から得られたデータに本提案手法を適用し、その有効性を確認した。シミュレーションや、アルツハイマー・データへの適用を通して、提案手法の有効性を確認した。(3)定理証明支援系Coqとその拡張であるSSReflectを用いた,Wang(2010)で提案された代数系Cain、とそれに基づく条件付き独立性の形式化を行った。セル回帰では、説明変数と従属変数が属する区間情報しか得られていないので、データがセルに属する予測確率は同時分布に基づいた重積分によって得られる。セル回帰では、予測確率分布と観測分布のKullback-Leiber情報量を最小にすることにより回帰パラメータの推測を行う。本研究では、また、セル回帰から得られる事前分布をより詳細なデータに埋め込み、新しいベイズ予測の手法を提案した。提案された手法を糖尿病予測の問題に適用し、その有効性を確認した。本研究課題は概ね当初の計画に沿って順調に進展している。また外部データの利用法として、新たなデータ分析の手法である「セル回帰分析法」の開発においても大きな成果を得つつある。条件付き独立性の公理論的研究の中で、GraphoidとSeparoidは代表的なものである。私用する言語はCoqの拡張となるSsreflectである。今年度は、また異なるドメインの統計情報の統合法についても研究をおこなった。ベイズ的立場から、背景にあるドメインに隠されている事前情報を取り出す方法を開発し、またこのような事前情報を精細な私的なデータに統合する方法を開発した。条件付き独立性の公理系であるCainを計算機で実装することがほぼできた。論文としても纏めており、ほぼ投稿できる段階にある。

代表者が提案した公理系Cainはこれらのアプローチとは異なり、確率密度関数や確率関数の代数的な性質に着目し、全ての公理を等式で記述する点でユニークである。このことにより、条件付き独立性の公理系であるCainを計算機で実装することができた。用いた言語はCoqの拡張となるSsreflectである。(6)統計的、計算的、人間的視点から、データサイエンスに関する総合的研究を行い、またこれらの理念を横浜市立大学データサイエンス学部の教育研究に活かすように実践的に取り組んだ。これまでに得られた因果推論の形式化の成果を学術論文として纏めると同時に、「セル回帰分析法」の深化を目指して、研究を発展させていく。公理化されたcainに基づいて、因果推論の公理論的枠組みを構築する。その第一歩として、与えられた条件付き独立性の関係から、如何に自動的に本質的に新しい条件付き独立性を導くのかが次の課題である。国際会議にて研究成果の発表のため旅費として次年度使用予定。
１７世紀初頭ローマ宗教画と庶民

17世紀初頭のローマでは、サンピエトロ大聖堂を始め新しい聖堂が多く建設され、その内部には多数の祭壇画が描かれた。本研究は、カトリック教会が、祭壇画なども活用して庶民への宗教教育を強化しようとしていたこの時期、絵画を巡る社会的状況が変化し、絵画自体が一般の人びとにとってもかつて無いほど身近なものとなっていた現実を踏まえ、聖堂に描かれた祭壇画も、教会から庶民に押しつけられるものではなく、庶民の美術観、絵画観を考慮に入れて制作する姿勢が求められるようになったという観点から、当該時期のローマで描かれた祭壇画の制作状況と表現の特質を考え直す。
STM表面微細精密測定による繰返し塑性変形の不可逆性に及ぼす環境効果の定量評価

本研究は、繰り返し塑性変形による材料の劣化過程である疲労現象に及ぼす環境効果を定量的に評価することを目的とするものである。疲労への環境効果は材料とガスの種類、ガス量の組み合わせによって決まる。ここではAl-Li合金、純チタンおよびFe-3%Si合金の3種類の金属材料を供試材とし、湿度を制御した大気、窒素、アルゴンの3種類のガス環境中および真空中において、主として疲労き裂伝播挙動に及ぼす環境効果に着目して実験を行った。またFe-3%Si合金についてはSTMによる表面微細精密測定を試みた。まず各ガス環境で一定荷重振幅疲労き裂伝播試験を行った結果、いずれの材料においても真空中に比べガス環境中では高い伝播速度を示すことが明らかとなった。さらにAl-Li合金について一定ΔK疲労き裂伝播試験を大気中の相対湿度を0.01%から40%RHまで系統的に変化させて行い、大気中の水蒸気が疲労き裂伝播に及ぼす効果について検討を行った結果、伝播速度は30%RHまでは相対湿度の増加に伴い大きくなるが、これ以上ではその効果が飽和することがわかった。またAl-Li合金特有の層状割れが真空中で起こらず、層状割れの発生に大気中の水蒸気が関与していることも実験的に明らかとなった。STMによりFe-3%Si合金の疲労破面上に形成されたストライエーションを観察し、ナノメートルオーダーの3次元形状測定が可能であることを示した。ただし、STMでは表面の酸化被膜の影響を受けてしまうため、金蒸着を施す必要があったが、このため環境による表面の変化がマスクされてしまい、環境効果の定量化は困難であった。疲労に及ぼす環境効果を表面微細精密測定により定量的に明らかにするには、さらなる表面処理法の開発ならびに原子間力顕微鏡等の使用が必要であると考えられ、今後の課題としたい。本研究は、単結晶試料を様々な気体環境で繰返し変形させ、繰返しすべりの不可逆性に起因する試料表面粗さの増加挙動を、STM(走査型トンネル電子顕微鏡)を用い詳細かつ定量的に観察することにより、繰返し塑性変形の不可逆性ならびに疲労き裂発生に及ぼす環境の効果を明らかすることを目的とする。平成6年度は、主として環境を制御した疲労試験を行なうための試験装置の作製ならびに走査トンネル顕微鏡(STM)による試料表面粗さ定量測定のための予備試験を行なった。すなわち現有の電気油圧式サーボ疲労試験機に、試作した真空チャンバーならびに排気系を取付け、ひずみゲージを装着したダミ-試験片を用て約5x10^<-7>torrの真空下でひずみ制御疲労試験を行なうための予備試験を行った。また種々の気体環境下で疲労試験を行なうために必要な試験治具を設計するとともに測定系を整備した。またTi合金の疲労破面についてSTM観察を行ない、試料表面への蒸着の条件、試料表面粗さの定量測定条件等について検討を行なった。平成6年度の研究により、環境を制御した条件で疲労試験を行うための準備はほぼ整った。実験試料とする金属単結晶としては銅、アルミニウム、銀を使用する計画であるが、それぞれの金属ですべりの不可逆性に影響を及ぼすと考えられる気体の種類が異なっており、研究目的を達成するために最も最適な試料と試験環境の組み合わせを選択する必要がある。現在この点について検討を行っている。ここではAl-Li合金、純チタンおよびFe-3%SI合金の3種類の金属材料を供試材とし、湿度を制御した大気、窒素、アルゴンの3種類のガス環境中および真空中において、主として疲労き裂伝播挙動に及ぼす環境効果に着目して実験を行った。

またFe-3%Si合金についてはSTMによる表面微細精密測定を試みた。まず各ガス環境で一定荷重振幅疲労き裂伝播試験を行った結果、いずれの材料においても真空中に比べガス環境中では高い伝播速度を示すことが明らかとなった。さらにAl-Li合金について一定ΔK疲労き裂伝播試験を大気中の相対湿度を0.01%から40%RHまで系統的に変化させて行い、大気中の水蒸気が疲労き裂伝播に及ぼす効果について検討を行った結果、伝播速度は30%RHまでは相対湿度の増加に伴い大きくなるが、これ以上ではその効果が飽和することがわかった。またAl-Li合金特有の層状割れが真空中では起こらず、層状割れの発生に大気中の水蒸気が関与していることも実験的に明らかとなった。STMによりFe-3%Si合金の疲労破面上に形成されたストライエーションを観察し、ナノメートルオーダーの3次元形状測定が可能であることを示した。ただし、STMでは表面の酸化被膜の影響を受けてしまうため、金蒸着を施す必要があったが、このため環境による表面の変化がマスクされてしまい、環境効果の定量化は困難であった。疲労に及ぼす環境効果を表面微細精密測定により定量的に明らかにするには、さらなる表面処理法の開発ならびに原子間力顕微鏡等の使用が必要であると考えられ、今後の課題としたい。
骨細胞による造血幹細胞ニッチの制御機構の解明

骨細胞特異的にジフテリアトキシンレセプターを発現させたDMP1-DTR Tgマウスに15週齢でジフテリア毒を投与し骨細胞除去を行うと、骨髄ストローマ細胞の異常によりBリンパ球分化が阻害され、胸腺ストローマ細胞の異常によりTリンパ球分化が阻害されることを前年度までに明らかにした。さらにこれらの表現形はマウス並体結合実験による液性因子の供給では回復しなかった。今年度は、骨細胞を除去したマウスで見られる全身の脂肪減少というもうひとつの表現形の解析を行った。骨細胞除去を行うと、約三週間で皮下脂肪および腸管膜脂肪がみるみる減少し著しい体重減少を呈する。摂食量が約20%程度減少するので高脂肪食負荷による栄養過多の状態で骨細胞除去を行ったが脂肪減少は防げなかった。下痢や血便などの症状も見られないことから消化不全による脂肪減少=体重減少とは考えにくく、何らかの内分泌疾患が考えられた。それはカテコラミン過剰分泌、インスリン過剰分泌もしくは甲状腺機能亢進症である。しかし心拍数や血中インスリンの上昇は見られず、これら内分泌疾患による脂肪減少の可能性はほぼ除外された。さらに並体結合実験による液性因子の供給でも脂肪減少は防げなかったため、骨細胞除去により中枢神経を介して脂肪減少が喚起されたと想定し、摂食中枢である視床下部腹内側核ならびに弓状核を破壊したマウスにて骨細胞除去を行い脂肪減少が防げるかを検討した。結果、脂肪減少は防げなかったものの著しい脂肪肝が生じた。中枢破壊と骨細胞除去を行ったマウスの肝臓では脂質排泄能が低下しており、正常マウスとの併体結合実験により脂肪減少は防げなかったものの脂肪肝の改善が見られた。骨細胞が液性因子を介さずに骨髄および胸腺の造血微小環境を支配し、さらには全身の脂肪保持を脳と協調して制御するという概念はかつてない全く新しいものであり重要な研究である。骨細胞による造血制御機構を解明すべく、骨細胞特異的にジフテリアトキシンレセプターを発現させたDMP1-DTRTgマウスを用いて実験を行った。15週齢の野生型とDMP1-DTR Tgマウスにジフテリア毒を投与し骨細胞除去を行い、3週間後に骨髄ならびに末梢血を採取して血球の推移を観察した。フローサイトメトリー、CFU-Cアッセイ並びにLong termbonemarrow cultureの結果から、骨髄と末梢血のリンパ球に変化が見られた。CFU-Cアッセイと競合的移植実験の結果から、リンパ球の変化は骨髄内の造血幹細胞に起因するものではなかった。骨組織切片を作製しメイギムザ染色、HE染色により観察したところ、骨細胞除去により骨髄内の脂肪増加が確認された。骨髄外液を用いたオステオカルシンの測定では骨芽細胞の機能低下は見られなかった。また、血中のFGF23が低下していたがリンとカルシウムの変化は見られなかった。これらの現象が、骨細胞除去による液性因子の変化によるものなのかを明らかにすべく9-10周齢のWTとTgマウスを並体結合し、15週齢でDT投与後3週目に解析を行ったところ表現系の回復は見られなかった。以上の結果から、骨細胞を含めた骨代謝の異常が免疫細胞に影響を与えることが分かりつつあり、今後そのメカニズムを詳細に解析していく予定である。骨と造血による免疫制御機構の解明は、骨疾患ならびに血液疾患における新たな予防や治療法の確立につながる、臨床的にも意義の大きなものである。骨細胞特異的にジフテリアトキシンレセプターを発現させたDMP1-DTR Tgマウスに15週齢でジフテリア毒を投与し骨細胞除去を行うと、骨髄ストローマ細胞の異常によりBリンパ球分化が阻害され末梢血中のBリンパ球が著しく減少する。これはマウス並体結合実験による液性因子の供給では回復しないため、骨細胞が液性因子以外で造血制御している可能性をを前年度に明らかにした。本年度はT細胞分化異常の原因と骨細胞による神経系を介した制御機構の存在を明らかにすべく研究を行った。並体結合実験による液性因子および正常T cell progenitorの供給を行っても、骨細胞除去マウスの胸腺ではT細胞分化が阻害され末梢血のTリンパ球減少が回復されなかった。さらにKeratin5/keratin8による胸腺ストローマ細胞の免疫染色により胸腺ストローマ細胞の数と網目構造の異常が確認されたことから、骨細胞除去マウスでは胸腺ストローマ細胞の異常により胸腺でのTリンパ球分化が阻害されることが明らかとなった。骨細胞による液性因子以外での造血制御機構として、骨細胞が求心性に中枢神経系に情報伝達を行いその情報が中枢から遠心性に伝達されることでリンパ球支持特異的ストローマ細胞を制御しているとの仮説を立て検討した。遠心性神経破壊を目的として、6-hydroxy-dopamineを生後もしくは15週齢で投与してadrenergic neuronを特異的に破壊してから骨細胞除去を行った。さらに胸腺を支配する右迷走神経を外科的に切除してから骨細胞除去を行った。しかしこれらの神経破壊により骨細胞除去による造血異常の回復は見られなかった。さらに、求心性神経を特異的に破壊するcapsaicineを生後もしくは15週齢で投与してから骨細胞除去を行ったが回復は見られなかった。

骨芽細胞が骨髄中でニッチを形成して造血幹細胞を制御することは知られているが、骨細胞が液性因子を介さずに骨髄のみならず胸腺の造血微小環境(ストローマ細胞)を支配するという概念は全く新しいものである。詳細な制御機構が明らかとなれば、骨をターゲットとした血液疾患の新たな予防や治療法の確立にもつながり臨床的にも意義は大きい。骨細胞特異的にジフテリアトキシンレセプターを発現させたDMP1-DTR Tgマウスに15週齢でジフテリア毒を投与し骨細胞除去を行うと、骨髄ストローマ細胞の異常によりBリンパ球分化が阻害され、胸腺ストローマ細胞の異常によりTリンパ球分化が阻害されることを前年度までに明らかにした。さらにこれらの表現形はマウス並体結合実験による液性因子の供給では回復しなかった。今年度は、骨細胞を除去したマウスで見られる全身の脂肪減少というもうひとつの表現形の解析を行った。骨細胞除去を行うと、約三週間で皮下脂肪および腸管膜脂肪がみるみる減少し著しい体重減少を呈する。摂食量が約20%程度減少するので高脂肪食負荷による栄養過多の状態で骨細胞除去を行ったが脂肪減少は防げなかった。下痢や血便などの症状も見られないことから消化不全による脂肪減少=体重減少とは考えにくく、何らかの内分泌疾患が考えられた。それはカテコラミン過剰分泌、インスリン過剰分泌もしくは甲状腺機能亢進症である。しかし心拍数や血中インスリンの上昇は見られず、これら内分泌疾患による脂肪減少の可能性はほぼ除外された。さらに並体結合実験による液性因子の供給でも脂肪減少は防げなかったため、骨細胞除去により中枢神経を介して脂肪減少が喚起されたと想定し、摂食中枢である視床下部腹内側核ならびに弓状核を破壊したマウスにて骨細胞除去を行い脂肪減少が防げるかを検討した。結果、脂肪減少は防げなかったものの著しい脂肪肝が生じた。中枢破壊と骨細胞除去を行ったマウスの肝臓では脂質排泄能が低下しており、正常マウスとの併体結合実験により脂肪減少は防げなかったものの脂肪肝の改善が見られた。骨細胞が液性因子を介さずに骨髄および胸腺の造血微小環境を支配し、さらには全身の脂肪保持を脳と協調して制御するという概念はかつてない全く新しいものであり重要な研究である。当初は骨細胞による造血制御にsostやPGE2といった骨細胞が分泌する液性因子の関与を想定していた。しかし骨細胞は造血幹細胞自体には影響を与えず、リンパ球分化に重要な微小環境を骨髄のみならず胸腺でも液性因子を介さずに制御していることが明らかとなった。2年目までに遂行予定の研究は必要なものは全て達成できており、得られた想定外の結果から新たに必要とされる実験も全て遂行できている。骨細胞による神経系を介した造血微小環境制御を明らかにするべく、末梢神経のみならず中枢神経破壊を行って表現型の回復を検討する。さらに、糖代謝ならびに脂質代謝異常への骨細胞の関与についても研究を発展させる。
精神科看護師の自己効力感向上を図るツールの開発と評価

本研究は、精神科看護師の自己効力感を向上させるためのツール開発を目的とする。自己効力感は職業性ストレスと同じくメンタルヘルスを構成する要素であり、開発された尺度はストレスチェックと併せて実施できるツールとなることが期待できる。そして開発した尺度を用いて、性別・病棟機能別に評価することで精神科看護師の自己効力感を向上させるための具体的な手立てを得ることが可能となる。
個体内での血管新生・再生におけるβカテニンの機能解析

βカテニンは血管形成に必須の分子であり、その欠損型マウスでは、血管形成不全により胎生致死である。しかしながら、いつどこでβカテニンが活性化しているかは不明である。この問題を明らかにするために、我々はβカテニンが活性化した血管細胞において、緑色蛍光タンパク質(GFP)が発現する系を用いて、魚類の血管新生時に、いつどこで活性化しているのか明らかにした。上記の系を用いて1なぜ活性化するのか2なぜ活性化する事が血管形成に重要なのかを明らかにした。1に対しては、BMP依存的にAGGF1が発現する事が関与していることが明らかとなった。2に対しては、血管細胞の分化・生存に関与していることが明らかとなった。平成24年度の計画である【目的1】血管新生におけるβカテニンの転写活性変化を明らかにする、に対して、1)βカテニン転写活性を血管内皮特異的にモニターするためのゼブラフィッシュを作製した。2)上記のゼブラフィッシュを用いて、発生時におけるGFP蛍光強度(ベータカテニン転写能)を解析した。この結果より、血管新生時において、ゼブラフィッシュの尾部静脈叢に強いGFPの蛍光を検出した。そこで、尾部静脈叢形成におけるベータカテニン転写活性の生理学的意義を解析した。平成25年度以降の計画である【目的2】βカテニンの亢進・抑制が、血管新生に与える影響をレポーターを発現したゼブラフィッシュを用いて明らかにする、に対して、βカテニンの転写活性抑制が尾部静脈叢形成に与える影響を検討した。その結果、βカテニンの転写活性は、正常な尾部静脈叢形成に必須であることが明らかとなった。更に、【目的3】βカテニンの亢進・抑制が、遺伝子発現プロファイルに与える影響を明らかにする、に対して、上記のベータカテニンが活性化している血管内皮細胞を、GFPをマーカーとしてセルソーターを用いて回収し、次世代シークエンサーにて血管の部位特異的に発現亢進しているmRNAを解析した。その結果より、AGGF1、Nr2f2がGFP陽性細胞に強く発現していることを見出した。現在、これら転写産物とβカテニン転写能についての関連性を検討している。この結果より、血管形成過程において、ベータカテニンの活性は時間特異的、部位特異的に活性化していることが明らかとなった。ベータカテニンが活性化している部位の一つとして、房室弁形成時が認められた。弁形成時βカテニンの転写能が亢進する事については既に報告があるが、我々の実験系が機能している事を強く示している。また、房室弁以外にも部位特異的、時間特異的なベータカテニンの活性化を確認しており、現在解析を進めている。更に、ベータカテニン転写活性が高い部位におけるβカテニンの転写抑制がどのような影響を与えるか、優勢劣性変異体を血管内皮に発現させ検討した。その結果、ベータカテニンの転写活性は、血管新生に必須であることを明らかにした。現在、ベータカテニンの転写抑制によって起こる表現型と、ベータカテニンの転写産物との関連性について検討中である。次に、上記のベータカテニンが活性化している血管内皮細胞を、GFPをマーカーとしてセルソーターを用いて回収し、次世代シークエンサーにて血管の部位特異的に発現亢進しているmRNAを解析した。その結果より、いくつかの候補遺伝子を挙げることができた。現在、それらの転写産物と血管形成の関連性について検討中である。{背景・目的}βカテニンは転写因子であり、血管内皮特異的に欠損、または活性化させたマウスは、胎生期において血管形成異常により致死となる。この結果は、血管内皮におけるβカテニンの転写活性は厳密に制御されていることを示しているが、詳細な機序はいまだ不明である。ゼブラフィッシュを用いて、血管新生時おけるβカテニンの転写活性を血管内皮特異的に解析する。どの時期に、どの細胞で活性化が起こり、どのようにして活性化を誘導し、どのような機能をしているのか明らかにする。{成果}βカテニンの転写活性変化を明らかにするために、βカテニンの活性をモニターするゼブラフィッシュを作製し、観察した。その結果、尾部静脈叢に強いGFPの蛍光を検出した。更に、血管内皮特異的にβカテニンの転写活性を抑制し、形態に与える影響を解析した結果、尾部静脈叢特異的に細胞死が誘導され、形態の異常が認められた。

この事から、βカテニンの転写能は、尾部静脈叢形成に必須であることが明らかとなった。尾部静脈叢のβカテニン転写活性能は、どのような分子を介して活性化され、どのような機能を持っているのか明らかにするために、遺伝子発現プロファイルの変化を解析した。その結果、AGGF1・Nr2f2がβカテニン転写活性と高い相関を示した。AGGF1の発現抑制を行ったゼブラフィッシュでは、βカテニン転写活性の減少が認められたことより、AGGF1がβカテニン転写活性能を制御していることが示唆された。また、人工的にβカテニンを活性化するとNr2f2の発現は尾部静脈叢において上昇した。これらの結果より、Nr2f2の発現がβカテニン依存的であることが示唆された。以上の結果より、βカテニンは尾部静脈叢形成時に活性化されており、その機能は静脈の分化・生存に関与していることが明らかとなった。発生生物学申請書に記載した、目的1-3に対して、ほぼ達成しているため。目的1である"血管新生におけるβカテニンの転写活性変化を明らかにする"ことに対しては順調に進展している。既に、ベータカテニンをモニターするトランスジェニックZebrafishは作成済みである。上記のZebrafishの解析より、時間的、空間的特異的にベータカテニンが活性化することが明らかとなった。in vivo(ゼブラフィッシュ内において)観察された結果を、培養細胞を用いて再構築することを目指している。この検討により、in vivoにおいてどの因子が重要であるかを特定することを目指している。明らかにすべきことは1ベータカテニンが活性化している部位における、その転写活性と表現型の関連性、2部位特異的なベータカテニン活性の上流因子、3活性化しているβカテニンによる転写産物(mRNA)である。1に対しては計画書通りに進める。2に対しては、種々の阻害薬を用いて現在スクリーニング中である。3に対しては、次世代シークエンサーを用いる。次世代シークエンサーを用いたRNA-seqの系は、一般的には10^5以上の細胞を要求しているが、我々の系で回収できる細胞は、10^3細胞/週であった。この問題を克服するために、少数細胞からRNA-seqを可能にする系の確立を試み、現在は10^4程度の細胞数でも信頼度の高い結果が得られることを確認している。実験経過において、より詳細に解析を行うために、今年度中に行う予定であった実験を、数カ月遅らせたため。Zebrafishの維持管理と次世代シークエンサーを用いた解析目的に、研究費を使用する。ほぼすべて消耗品・試薬類である。
合成部材の構造性能評価の高精度化に向けた数値要素試験の開発

微視構造を持つ梁の平均物性評価のための周期境界条件および剛体回転拘束の方法を提案した.このとき,せん断遅れ変形のためにせん断剛性が過小評価されること,また,せん断遅れ変形を拘束することで精度を改善できることを,微視構造を直接的にモデル化した境界値問題との比較により確認した.提案手法を弾塑性と接触を考慮した鋼コンクリート合成桁に適用し,押し抜き試験に変わる荷重ずれ変位関係を得ることができた.これにより,摩擦や付着がずれ止めの性能に及ぼす影響を定量的に評価できた.代表体積要素の周期長を変更することで,ずれ止め間隔が性能に及ぼす影響も評価できた.本研究では,微視構造を持つ2次元および3次元梁の平均物性評価のための周期境界条件を定式化し,かつ剛体回転を拘束する方法を提案した.これにより,非均質梁の平均的な力学的特性を評価する方法を提案した.この方法により3次元均質梁の曲げ・せん断・ねじり剛性を評価し,解析解と比較し十分な精度を有していることを確認した.また,2次元非均質梁のせん断剛性を評価し,変位境界条件によるせん断剛性との比較を行った.梁軸方向に一様な2次元3層梁の解析では,単純な変位の拘束では端面での自由なせん断変形を拘束してしまうためにせん断剛性を過大評価することになる.その影響が相対的に小さくなるように長い梁をモデル化することによって精度を向上することは可能であるが,数値解析的な効率は良いとはいえない.一方,本手法では端面は数値モデル上便宜的に設けるのみであり,梁軸方向に一様なせん断ひずみ分布が再現され,代表体積要素長によらず一定のせん断剛性が得られた.上記の手法に弾塑性・接触を考慮して,実際の合成桁橋に近いモデルのせん断剛性評価を行い,従来から用いられているずれ止めの押抜試験を模擬したモデルの有限要素解析と比較を行った.接触を考慮することで,摩擦が存在する場合には,一般的にスタッドに作用するせん断力として用いられている載荷荷重が実際にスタッドに作用しているせん断力と一致しない事が分かった.また,合成桁モデルの解析結果と押し抜き試験モデルの解析結果の比較から,押し抜き試験でスタッドに作用するせん断力が合成桁中のスタッドに作用するせん断力と一致しない事が分かった.さらに,スタッド間隔の異なる解析結果からスタッド間隔が狭くなるほどスタッドに作用するせん断力は小さくなることが分かった.研究実績の概要で述べた通り,本研究では,微視構造を持つ2次元および3次元梁の平均物性評価のための周期境界条件を定式化し,かつ剛体回転を拘束する方法を提案した.これにより,非均質梁の平均的な力学的特性を評価する方法を提案した.この方法は橋軸直角方向に凹凸のない梁に対してその精度を確認しているが,補剛材のような薄い凹凸がある場合に,その板が大きく変形することで剛性を過小評価する傾向があることがわかってきた.したがって,この点についてより詳しく確認し,対応を考える必要がある.また,鋼とコンクリートの異種材料間で接触解析を行っているが,初期付着を考慮すると付着破壊に伴う大きな不つり合い力が発生し,通常のNewton-Raphson法が機能しなくなる場合があることがわかった.そこで,付着破壊に伴う不つり合い力を1ステップで解消するのではなく,複数ステップに分割することにより収束性を高めることを考えている.以上,概ね当初の計画通り研究は進捗しているが,上記の2点について,当初予定していなかった課題が見いだされたため,当初の計画と同時並行的に問題の解決を試みる予定である.本年度の研究実績は主に以下の2点である.1.再現解析土木研究所によって実施されたI形断面の鋼桁をRC壁に埋込んだ複合構造の結合部の実験の再現解析を行った.本研究の有限要素接触解析では,接合部における界面の付着と摩擦が接合部の耐荷メカニズムに及ぼす影響に着目し,ずれ止めの無い実験ケースの再現を主に試みた.その結果,付着力が全く無いか,もしくは付着破壊が発生しないと仮定した場合に比べ,本研究のように付着破壊を考慮することで耐荷力をより精度よく評価できることがわかった.ずれ止めの無い接合部では,ずれ止めを有する接合部に比べ付着強度が耐荷挙動に及ぼす影響が大きい.ただし,ずれ止めを有する接合部でも,付着強度が耐荷挙動に及ぼす影響は確認された.2.非均質梁の平均物性評価法の開発微視構造を持つ梁の平均物性評価のための周期境界条件および剛体回転拘束の方法を提案していたが,補剛材のような薄い凹凸がある場合にせん断剛性が過小評価される問題が見出されていた.これに対し,現時点で2通りの解決策を提案した.一つは,代表体積要素に対して純せん断ではなく曲げせん断を与え,変位による断面回転拘束の代わりに純曲げ時の反力を外力として与える方法である.これによれば,変位による回転拘束に比べ良い精度でせん断剛性が評価できる.しかし,曲げ剛性が長さ方向に極端に変化する場合に,精度が低下することがわかった.二つ目の解決策としては,問題が梁軸方向変位の梁軸直角方向の分布に起因することがわかったため,梁軸方向変位を面外せん断とせん断遅れによるものに分離する方法であり,まだ検討が必要ではあるが適切にせん断剛性を評価できる見通しを得た.昨年度,新たに発見された2つの問題点1)補剛材のような薄い凹凸がある場合にせん断剛性が過小評価される問題

2)付着破壊に伴う不つり合い力が大きくなると非線形方程式を解くための繰り返し計算の収束性が悪化するに対してある程度の解決策が提案できた.ただし1)に関しては純曲げをあきらめて応力境界条件を用いて評価するか,あくまでも純曲げでの評価方法を改善すべきかは結論が得られていない.また,同様に予定していた要素試験の境界条件の影響評価に関しては,スタッドの押し抜き試験に関してのみ実施することができたが,十分なデータが得られたとは言えない状況である.このことから,本研究で本年度に予定していた数値要素試験の精度検証に関しては,70%程度の進捗である.また,予定していた実物に近い異種部材接合部の実験結果を入手し,本研究で構築した界面を考慮した複合構造有限要素解析の検証を行うことができた.本手法の結果は実験結果と比較しておおむね妥当な予測が可能であったが,付着特性のばらつきやコンクリートの局所的な変形の再現性が課題として残された.コンクリートの局所的な変形の再現は,本研究の主要な目的ではないが,目的とする複合構造の数値性能評価の精度向上のためには必要な課題であると認識している.本年度は,昨年度に課題の残った非均質梁(合成梁)の平均物性評価法の開発を行い以下の成果を得た.昨年度,微視構造を持つ梁の平均物性評価のための周期境界条件および剛体回転拘束の方法を提案していたが,剛性比の大きな複数の材料からなる断面に対して,梁としてのせん断剛性が過小評価される問題が見出されていた.これに対し,面外せん断による断面変形とせん断遅れによる断面変形を分離する方法を考案した.具体的には,(A)代表体積要素の一様せん断変形を従来通り計算し,(B)せん断遅れに関連する水平面内のせん断変形を拘束して代表体積要素の一様せん断変形を計算する.水平面内のせん断変形の拘束は,ペナルティ法の考えに倣い,構成材料を直交異方性弾性体とし,水平面内のせん断剛性を他の成分の剛性に比較して大きくすることで行った.次に,(A)の結果から(B)の結果を差し引くことによりせん断遅れ変形を抽出した.また,(B)の結果により面外せん断剛性を評価した.この方法により,剛性比の増加に対するせん断剛性の評価精度の低下の程度は改善することができた.さらに精度を改善するために,代表体積要素に与える条件のうち,剛体回転拘束の方法を変更した.従来の方法では,回転を定義する断面を,変形前の断面を構成する点の最小自乗平面としていた.これを,断面を構成する材料の剛性を重みとした重み付き最小自乗平面に変更した.この変形後の断面の新しい定義によって,剛性比の大きな材料からなる複合断面のせん断剛性を従来よりも精度良く評価することができた.微視構造を持つ梁の平均物性評価のための周期境界条件および剛体回転拘束の方法を提案した.このとき,せん断遅れ変形のためにせん断剛性が過小評価されること,また,せん断遅れ変形を拘束することで精度を改善できることを,微視構造を直接的にモデル化した境界値問題との比較により確認した.提案手法を弾塑性と接触を考慮した鋼コンクリート合成桁に適用し,押し抜き試験に変わる荷重ずれ変位関係を得ることができた.これにより,摩擦や付着がずれ止めの性能に及ぼす影響を定量的に評価できた.代表体積要素の周期長を変更することで,ずれ止め間隔が性能に及ぼす影響も評価できた.概ね当初の計画通り,以下のように研究を継続する予定である.非線形性を含む構造要素の数値要素
配位結合ネットワークによる凍結反応場が持つナノ結晶形状誘導効果の数学的理解

光学・触媒特性などナノ結晶の物性は、露出結晶面やアスペクト比などその形状に強く依存する。しかし、形状に由来する高い比表面積を有するため熱力学的に不安定でありその合成が困難である。結果、非常に希薄な溶液内で合成されるため多量な廃液排出が材料として利用するための課題であった。本研究では、異方性ナノ結晶を合成するための反応場を、構造が不規則な溶液から幾何学構造を持つ配位高分子へ変更し廃液量の劇的な低減を可能とする。さらに、配位高分子と合成される異方性ナノ結晶の結晶面の幾何学的関係を数学により解析することにより本手法のさらなる一般化を目指す光学・触媒特性などナノ結晶の物性は、露出結晶面やアスペクト比などその形状に強く依存する。さらに、配位高分子と合成される異方性ナノ結晶の結晶面の幾何学的関係を数学により解析することにより本手法のさらなる一般化を目指す
食物繊維の生理機能発現に及ぼす調理ならびに摂取方法の影響

食物繊維が様々な生理機能を発現する第一段階として、消化管内容物の嵩や粘度などの変化があげられる。摂取する食物繊維の量や物性はその生理機能を左右すると考えられるが、これらは調理方法によって変化することが推測される。そこで本研究では、食物繊維含量が比較的高く、摂取する際には加熱調理が必要なさつまいもを試料とし、加熱方法の違いが食物繊維の性状と生理機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。生のさつまいもと蒸し加熱あるいは電子レンジ加熱したさつまいもの食物繊維を定量した結果、不溶性食物繊維は加熱調理により増加する傾向がみられ、加熱時間の長い蒸し加熱の方が電子レンジ加熱よりも増加する傾向がみられた。一方、電子レンジ加熱したさつまいもの水溶性食物繊維は、生や蒸し加熱に比べて粘度が高い傾向がみられ、電子レンジ加熱による急激な温度上昇が水溶性食物繊維の性状を変化させた可能性が考えられた。このような調理に伴う食物繊維の性状変化が、食物繊維の発酵性に及ぼす影響を豚の腸内細菌を利用したバッチ培養により調べた結果、粘度の高い電子レンジ加熱したさつまいもの水溶性食物繊維は発酵性が低かった。また、加熱方法の異なるさつまいもを凍結乾燥して飼料に添加し、ラットに与えて10日間飼育し、消化管の形態と機能に及ぼす影響を比較した。消化管の形態に及ぼす影響として組織重量を測定した結果、盲腸と近位結腸はさつまいもの摂取によって組織重量が増加したが、加熱方法の違いによる影響は認められなかった。しかし、遠位結腸は不溶性食物繊維含量の高い蒸し加熱したさつまいもを摂取したラットでのみ組織重量が増加し、加熱方法によって影響が異なることが示された。消化吸収機能に及ぼす影響について、飼料効率と血中脂質濃度の測定を行った結果、いずれもさつまいもの摂取ならびに加熱方法の違いによる影響は認められなかった。食物繊維が有する様々な生理機能の作用機序の第一段階として消化管内容物の物理的性状の変化、つまり食物繊維の摂取に伴う消化管内容物の保水性やカサ、粘度などの物理的性状の変化が考えられる。従って食物繊維の量や物性などの物理化学的性状の違いはその生理機能を大きく左右する。これらの性状は調理方法によって変化すると推測され、食物繊維の摂取量や摂取回数などの摂取方法も消化管内容物の物理的性状変化に影響を与え、食物繊維の生理機能を左右すると考えられる。そこで本研究では食物繊維を含む食品の調理方法ならびに摂取方法の違いが生理機能発現に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。平成18年度においては、調理方法の違いが食物繊維の物理化学的性状に及ぼす影響を検討した。各種の方法で調理することができ、食物繊維を比較的多く含む食品としてさつまいもを試料とし、加熱方法の違い(蒸し加熱、電子レンジ加熱)が食物繊維の性状に及ぼす影響を比較した。その結果、プロスキー変法により定量した水溶性食物繊維量は、生のさつまいもに比べて、蒸し加熱、レンジ加熱後も変化しなかったが、不溶性食物繊維量は生のさつまいもやレンジ加熱後に比べて、蒸し加熱後において低い傾向がみられた。加熱時間の長い蒸し加熱では加熱中にデンプンの不溶化などにより不溶性食物繊維量が増加する可能性が示唆された。水溶性食物繊維の粘度は、生のさつまいもやレンジ加熱後に比べて、レンジ加熱後のさつまいもでは高い傾向がみられた。レンジ加熱における急激な温度上昇や水分含量の変化が水溶性食物繊維の性状に影響した可能性が考えられた。不溶性食物繊維の保水力は蒸し加熱、レンジ加熱ともに生のさつまいもに比べて低かった。

平成19年度においては、調理方法の違いによるこのような食物繊維の性状変化が生理機能発現に及ぼす影響について動物実験により検討を行う。食物繊維が様々な生理機能を発現する第一段階として、消化管内容物の嵩や粘度などの変化があげられる。摂取する食物繊維の量や物性はその生理機能を左右すると考えられるが、これらは調理方法によって変化することが推測される。そこで本研究では調理方法の違いが食物繊維の性状と生理機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。18年度ではさつまいもの加熱方法の違いが食物繊維の性状に及ぼす影響を調べ、その結果、蒸し加熱したさつまいもでは生のさつまいもやレンジ加熱後に比べて、不溶性食物繊維量が高い傾向がみられた。また、レンジ加熱したさつまいもに含まれる水溶性食物繊維は、生のさつまいもや蒸し加熱後に比べて粘度が高い傾向がみられた。19年度においてはこのような食物繊維の性状変化が生理機能に及ぼす影響を動物実験により検討した。加熱方法が異なるさつまいもを凍結乾燥し、添加した飼料をラットに与え10日間飼育した。消化管組織重量を測定した結果、盲腸と近位結腸はさつまいもの摂取によって組織重量が有意に増加した。また、遠位結腸は生あるいはレンジ加熱したさつまいもを摂取したラットでは無繊維飼料を摂取した対照ラットと組織重量に差は認められなかったが、不溶性食物繊維を多く含む蒸し加熱したさつまいもを摂取したラットでは有意に増加した。遠位結腸組織に及ぼす影響はさつまいもの加熱方法によって異なることが示唆された。消化吸収機能に及ぼす影響について、飼料効率と血中脂質濃度の測定を行った結果、いずれもさつまいもの摂取ならびに加熱方法の違いによる影響は認められなかった。大腸内発酵性について盲腸内容物中の短鎖脂肪酸濃度を測定した結果、生のさつまいもを摂取した場合に比べて、蒸し加熱あるいはレンジ加熱したさつまいもの摂取によってプロピオン酸濃度が上昇する傾向がみられた。
三叉神経ー中脳系における顔面・口腔領域の体性感覚情報処理過程の解析

〔目的〕最近、対側または同側の中脳、特に、結合腕周囲核、楔状核、中心灰白質外側部を含む領域(中脳parabrachial area PBA)へ脊髄後角および三叉神経感覚核ニュ-ロンが強く投射していることがわかり、この領域の痛覚に関する役割が強調されている。本研究は、PBAから顔面・口腔領域の機械刺激に反応するニュ-ロンの記録い,さらにPBAへ投射する延髄網様体体性感覚ニュ-ロンを見いだすことを目的とした。〔実験方法〕αークロラロ-スで麻酔したネコの小脳を除去し、ガラスまたはタングステン微小電極をPBAや網様体へ刺入した。そして身体,顔面・口腔への、ピンセットによる侵害刺激、非侵害機械刺激、または熱刺激や歯髄刺激に反応するニュ-ロンを捜した。〔結果〕上記の刺激に反応する約120個のニュ-ロンをPBA領域から記録した。それらの大部分はピンチのみ、又は侵害熱刺激に反応するニュ-ロンであった。また小数であるが、軽い触・圧刺激にのみ反応するもの、侵害、非侵害両刺激に反応するもの、自発放電が侵害刺激によって抑制されるものも見出された。多数が歯髄入力を受け,受容野は非常に大きいものが多かった。さらに脊髄後角や三叉神経感覚核とPBAの間に存在する50個の中継ニュ-ロンを延髄網様体から見出した。これらはPBAニュ-ロンと似ていたが受容野は小さかった。これらの結果は、PBA伝導系の痛覚に関する大きな役割を示唆するとともに,体性感覚情報は直接または関接的にPBAへ入力することを示す。
資本移動の自由化(規制)と為替制度の選択に関する実証研究

為替制度の選択問題は,国際経済学において,最も重要なトピックの-つであり,過去十数年間研究されてきた。そしてこのトピックは,現在,学界,各国の政策当局者により,より議論されるようになってきた。そこで,本研究の目的は,様々なデータ,計量手法を用いて,実際採用されている様々な為替制度・政策の系統的な特徴を明らかにし,有益な政策的インプリケーションを提供することである。そこで,平成19年度では,平成1718年度に整備したデータ,適正な計量分析手法を用いて,為替制度と通貨危機の関係を中心に実証分析し,数本の論文を執筆した。具体的には,1980年から2001年の期間における84カ国において,為替制度と通貨危機の発生の関係をノンパラメトリック検定とプロビット・モデルを用いて検証した。分析結果によれば,第一に,実際の為替制度データを用いた場合,固定相場制が変動相場制に比べて通貨危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。第二に,資本自由化(規制)と為替制度の組合せを考慮した分析においては,金融政策の自由度がなく,規律が最も厳しい制度である資本自由化の下での固定相場制が他の制度に比べて通貨危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。第三に,中間的な為替制度と両極の為替制度(厳格な固定相場制と自由変動相場制)の危機発生確率は統計的に有意に差がなかったので,その意味において,為替制度のbipolar viewは成立していなかった。しかし,資本自由化(規制)と為替制度の組合せを考慮した場合,資本自由化の下での厳格な固定相場制の危機発生確率は統計的に有意に低かった。第四に,公表した為替制度から実際の為替制度の乖離が通貨危機の発生に統計的に有意に影響を与えていた。公表した固定相場制を実際にも採用する制度が他の制度に比べて危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。為替制度の選択問題は、国際経済学(特に国際金融)において、最も重要なトピックの一つであり、過去十数年間研究されてきた。そしてこのトピックは、現在、1990年代の一連の通貨危機により、学界、各国の政策当局者により、より議論されるようになってきた。国際的資本移動が活発に行われている現在において、安定的かつ持続可能な経済成長を達成するためには、各国はどのような為替制度を採用すれば良いのであろうか。そこで、本研究の目的は、様々なデータ、計量手法を用いて、実際採用されている様々な為替制度・政策の系統的な特徴を明らかにし、有益な政策的インプリケーションを提供することである。そこで、平成17年度では、主にデータの整備と分析手法の開発を行った。特に、(1)資本移動の自由化(規制)に関するデータ、(2)各国の政策当局者がアナウンスしている為替制度のデータ、(3)政策当局者が実際に採用していた為替制度のデータ、(4)各国の経済パフォーマンスのデータ等の様々なデータの整備・加工を行った。また、実証分析を行うための適切なモデル、分析手法の研究開発を行った。そして、試験的ではあるが、Fear of Floating政策(変動相場制を採用しているとアナウンスしている国が実際は、為替レートの自由な変動を許さない、つまり、固定度の強い為替制度を採用している政策)の要因分析を行った。その結果によると、自国通貨建てで海外から資金を借りる能力の欠如した国、つまり、バランスシートのミスマッチが大きい国が、自国通貨の減価による自国通貨建て対外債務の大幅な増加を恐れて、Fear of Floating政策を採用していた。そこで、平成18年度では、平成17年度に整備したデータ、適正な計量分析手法を用いて、為替制度と通貨危機の関係を中心に実証分析した。具体的には、1980年から2001年の期間における84カ国において、為替制度と通貨危機の発生確率の関係をノンパラメトリック検定を用いて検証した。分析結果によれば、第一に、公的な為替制度と実際の為替制度、共に、管理フロート制が他の為替制度に比べて危機発生確率が統計的に有意に高かった。しかしながら、資本規制の有無を考慮した場合、公的な為替制度と通貨危機の発生確率との間に統計的に有意な関係がなくなったのに対して、実際の為替制度と通貨危機の発生確率には統計的に有意な関係があった。特に新興市場経済と途上国においては、資本規制と資本自由化の下どちらにおいても、管理フロート制が他の為替制度に比べて危機発生確率が統計的に有意に高かった。第二に、資本規制の有無を考慮してもしなくても、両極の為替制度とソフト・ペッグというカテゴリーの違いと通貨危機の間に因果関係がないので、bipolarviewが成立していなかった。

しかし、第三に、金融政策の自由度と通貨危機の関係の分析結果によれば、金融政策の自由度がなく、規律が厳しい制度である資本自由化の下でのべッグ制(ハード・ペッグ)が通貨危機の発生確率が統計的に有意に低かった。為替制度の選択問題は,国際経済学において,最も重要なトピックの-つであり,過去十数年間研究されてきた。そしてこのトピックは,現在,学界,各国の政策当局者により,より議論されるようになってきた。そこで,本研究の目的は,様々なデータ,計量手法を用いて,実際採用されている様々な為替制度・政策の系統的な特徴を明らかにし,有益な政策的インプリケーションを提供することである。そこで,平成19年度では,平成1718年度に整備したデータ,適正な計量分析手法を用いて,為替制度と通貨危機の関係を中心に実証分析し,数本の論文を執筆した。具体的には,1980年から2001年の期間における84カ国において,為替制度と通貨危機の発生の関係をノンパラメトリック検定とプロビット・モデルを用いて検証した。分析結果によれば,第一に,実際の為替制度データを用いた場合,固定相場制が変動相場制に比べて通貨危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。第二に,資本自由化(規制)と為替制度の組合せを考慮した分析においては,金融政策の自由度がなく,規律が最も厳しい制度である資本自由化の下での固定相場制が他の制度に比べて通貨危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。第三に,中間的な為替制度と両極の為替制度(厳格な固定相場制と自由変動相場制)の危機発生確率は統計的に有意に差がなかったので,その意味において,為替制度のbipolar viewは成立していなかった。しかし,資本自由化(規制)と為替制度の組合せを考慮した場合,資本自由化の下での厳格な固定相場制の危機発生確率は統計的に有意に低かった。第四に,公表した為替制度から実際の為替制度の乖離が通貨危機の発生に統計的に有意に影響を与えていた。公表した固定相場制を実際にも採用する制度が他の制度に比べて危機発生確率を統計的に有意に低下させていた。
単クロ-ン抗体応用による腎障害機序の解析

単クロ-ク抗体(MA)を最適の武器として、腎障害惹起機序の分子レベルにおける解析をはかった。一回静注によりラットに高度な蛋白尿を惹起し得る二種のMAを作製し得た。MA5ー1ー6はIgG1に属し、種、臓器特異性に富み、ラット糸球体上皮細胞足突起表面、とりわけslit diaphragm周辺と又MA1ー22ー3はIgG3に属しラット糸球体メサンギウム細胞表面の内皮側に限局した部位と反応する。in vitroの系では前者は培養上皮細胞とは反応せば後者は培養メサンギウム細胞全表面と反応する。また蛋白尿惹起必要最低腎結合量は両者とも他のモデルに比し桁違いに微量である、その標的部位の限局性と重要性が再度示唆された。このように糸球体の透過性保特に必須の役割に演ずると思われる両認識抗原の分子量、等電点は各々前者が51kd,5.7後者が25kd、8.3である。MA5ー1ー6によりもたらされる腎病変では形態学的変化は殆ど認められない。その認識抗原が他の蛋白尿惹起モデルも含めて現実に蛋白尿と相関して減少ないし消失いていることが免疫組織化学的検索でも、放射性同位元素を応用した定量的検索でも明らかにされており、この抗原分子の動態とその生理的意義を追求することが今後の目的となる。MA1ー22ー3は蛋白尿のみならず、メサンギオライシスとそれに続くメサンギウム細胞増殖と基質の増加というメサンギウム病変をも補体依存性に惹起する。我々はこれら両MAから得られた知見をもとに、腎鰔害を腎固有細胞上の限定分子間での反応が引金を引く連鎖反応の結果とみなせないかという新しい観点を主張している。いずれにしろこれら両MAは、蛋白尿とメサンギウム病変という腎障害に一番重要で代表的な病変発現機序、並びに相互関係を、分子レベル、エピト-プレベルで明らかにしていく上に有力な武器であり今後ともこれらを用いて検索をすゝめる予定である。1.蛋白尿惹起単クロ-ン抗体(MA)5-1-6の大量精製:MA5-1-6産生ハイブリド-マの腹水化を常法どうり試みたが成功せず、高密度細胞培養装置とFPLCを応用して、in vitroでの大量精製を行い同一ロットによる検索を可能とした。2.静注MA及び対応抗原のkinetics,並びに腎結合MA量と蛋白尿に関する定量的検索:注入MAは30分後には既にslit diaphragm並びに上皮細胞足突起表面に弱く証明され、対応抗原は同部位に強く認められた。以後、抗原は減少し、24時間後には上皮細胞内小胞体に証明されるようになり、消失した抗原の再合成像と解された。3日後にはMAはもはや細胞表面には殆ど証明されず、部分的に上皮細胞中のmulti-vesicularbody中に認められた。^<125>I標識MA5-1-6による定量的検索から2mgのMA投与1時間後の腎結合量は50.8±10.4μgで以後急速に減少し、15日後には1.9±0.4となりほぼ消失することが判明した。尚、この時生ずる蛋白尿は5日後に140mg/日に達し、15日後には正常化した。

又このMAは極く微量(投与量として125μg,腎結合量として1時間後には12.8μg)にてラットに病的蛋白尿を惹起し得た。3.腎糸球体可溶化による対応抗原の同定と性状検索:常法による抗原の同定精製の試みは難航している。(1)可溶化方法の再検討、(2)出発材料の大量化、(3)MAによるcDNAクロ-ニングの予備的検討を計画中である。4.他のネフロ-ゼモデルにおける認識抗原の量的質的変化に関する検索:アミノヌクレオシド腎症始めとする他のモデルに於いても、蛋白尿の動態とよく相関した抗原の増減と局在変化が認められた。以上より、MAと限定された抗原分子間との反応が発端となって蛋白尿が惹起されうること、並びにこの抗原分子が正常の糸球体基底膜透過性保持に重要な役割を演じていることが、より明確となった。1.蛋白尿惹起単クロ-ン抗体(MA)5ー1ー6,1ー22ー3の大量精製:昨年度未成功のMA5ー1ー6腹水化がプリスタン投与後期間を長くすることで可能となった。また両MAの凍結乾燥による失活はなく保存、送付に有用であることから今後はこれによるロット均一化を図ることとした。2.対応抗原の同定ないし精製と性状検索の続行:(1)MA5ー1ー6.出発材料(ラット正常腎)を大量化(100g以上)することによりELISAにて検索可能となった。分子量は約51kdである。(2)MA1ー22ー3.ラット腎メサンギウム細胞表面のみならず、胸腺、腸管、脳、にも存在し分子量25kdであることからも、Thyー1抗原との密接な関係が示唆された。3.糸球体培養細胞における抗原の発現:MA5ー1ー6はin vitroにおける糸球体上皮細胞のマ-カ-となることが期待されたが、単離糸球体から増殖してきたいわゆる"上皮細胞"とみなされるものはすべて陰性であった。今後、単離糸球体レベルでこの抗原分子の動態解析と細胞生物学的意義を検討する予定である。MA1ー22ー3は培養メサンギウム細胞表面全周と反応することが判明した。4.MAのFab並びにF(ab')_2分画を用いた障害機序の解析によっても同様蛋白尿がもたらされるという予備的検索結果が得られた。また補体依存性についてのコブラ毒を用いた検索によると、5ー1ー6は非依存性、1ー22ー3は依存性であった。5.新しいMAも含めて蛋白尿惹起MAの反復投与並びに複数併用による新たなるモデル作製の試み:新たに糸球体内皮細胞表面と反応するMA2ー6を得たが、静注により腎障害は惹起されていない。MA5ー1ー6,1ー22ー3同時投与により相乗的な蛋白尿増加傾向を認めたが新しいモデル化には成功していない。今後投与方法の工夫により多様なモデル化を試みる予定である。