hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光誘起表面反応を併用したCVD法によるダイヤモンド膜の低温形成

これは,成長表面の炭素原子をsp3軌道に維持させるために表面のダングリングボンドを終端するH原子が,高温(700°C以上)でないと脱離しないためである.そこで,本研究では,低基体温度成長のために,光励起反応による原子の吸着・脱離過程について測定し,H原子を低温脱離させる光誘起表面反応を実現することを目的とする.本年度は,高圧合成Ib型単結晶を用いて,熱脱離および光励起脱離の測定を行うための,装置製作を昨年度に引き続き行った.試料表面のダングリングボンドを酸素または水素で終端するためのドース機構を新たに組み込んだ.ドース機構は,超高真空下へ気体を微量に吹き込む気体導入部と,導入した気体を原子状に解離させる熱クラッキング部からなる.熱クラッキング部では,ガス導入管の一部を高温のタングステン管とすることにより気体分子を輸送中に熱解離させる.これにより,試料自体の加熱による気体分子の熱解離を利用した,もしくは,熱クラッキング部で生成させた原子フラックスを用いた,試料表面の終端原子の任意操作を可能とした.なお,水素には,超高真空中に残存する水素と区別するために重水素を用いた.水素終端試料から熱脱離する水素分子の質量スペクトル測定,酸素終端試料から熱脱離する一酸化炭素分子の質量スペクトル測定などを行い,試料表面全体に単原子層の水素または酸素を終端させるドース条件について探索している.光誘起表面反応を併用したCVD法によるダイヤモンド膜の低温形成ダイヤモンド膜の気相生成上の課題のひとつに,高基体温度(800900°C)がある。これは,sp3軌道を維持するために表面のC原子のダングリングボンドを終端するH原子が,高温(700°C以上)でないと脱離しないためである。そこで,本研究では,ダイヤモンド表面を終端するH原子及びO原子に着目し,光励起反応を用いた原子の吸着・脱離過程について動的に測定することを目的とする。この結果得られた知見を基に,H原子やO原子を低温脱離させる光誘起表面反応を実現することを目指す。本年度は,高圧合成Ib型(100)単結晶を用いて,昨年作製したドース機構を用いて,試料表面のダングリングボンドを水素により終端する処理を行った。超高真空中に残存する水素と区別するために重水素を用い,1000Kに加熱した試料表面での水素分子の熱解離を利用した。光励起脱離の測定を行うためには,試料表面が目的とする終端構造である必要があるため,水素終端試料から熱脱離する水素分子の質量スペクトル測定を行い,熱脱離測定によって試料表面の終端構造を確認した。得られた水素終端表面に対して,Nd : YAGレーザーの4倍波を照射し光脱離する種の特定および試料温度依存性の測定を行っている。本研究では,ダイヤモンド表面を終端するH原子及びO原子に着目し,光励起反応を用いた原子の吸着・脱離過程について動的に測定することを目的とする。対象とする結晶面としては,ダイヤモンドのCVD生成における成長面である(111)面および(100)面,またはこれらの面から構成された多結晶面とする。昨年度までに,光励起脱離種測定用超高真空装置を設計製作し,ダイヤモンド結晶の再構成表面から物理吸着種,およびH終端表面からのH_2,O終端面からのCO, CO_2等を対象として熱脱離質量スペクトルの測定を行ってきた。D原子およびO原子の終端構造は,超高真空下のD_2およびO_2の高温試料に対する吹付けまたは高温W管中で熱クラッキングを用いて,in-situな終端処理を行った。この結果と既存の熱脱離測定データとを比較して,装置性能のチェックを行うと同時に,光脱離測定を行うための結晶表面構造や脱離時の結晶温度について考察を行ってきた。
「閉じこもり」高齢者に対する自己効力感の改善を目指した介入プログラムの開発

【目的】わが国において寝たきりの予備群として注目されている「閉じこもり」高齢者に対して、無作為化比較試験による構造的ライフレビューを用いた心理療法により、ADLに対する自己効力感の向上が認められるのかを検討した。【方法】対象は福島県福島市A地区在住の65歳以上の高齢者1334名を対象とした。なお、介護保険利用者は除いた。2003年8月に「閉じこもり」高齢者をスクリーニングするため、郵送法による調査をしたところ、1100名の有効回答を得た。本研究では「週1回未満の外出しかしない」と回答した人を「閉じこもり」と操作的に定義し、全体の14%が該当した。2003年10月に「閉じこもり」高齢者に対し、無作為化比較試験による介入研究への参加同意の確認と介入の効果を測定するため事前調査を実施した。そのうち、100名が同意し、2003年11月から前半群49名、後半群が50名の無作為化を行った。介入デザイン:「閉じこもり」対象者を前半介入群と後半介入群に分け、週1回、計6回の介入プログラムを実施した。内容は健康情報の提供、ライフレビュー、体操プログラムを組み合わせたものである。1回の介入は90分を設定した。事前評価と同一項目で事後評価を行った。身体的項目は生活体力、転倒の有無など、心理的項目は自己効力感、生活満足度など、社会的項目は老研式活動能力指標などであった。事後評価は2004年3月実施した。また、ライフレビューにおける発言、応答、意欲、表情など8項目の評価を実施した。【結果および考察】介入群において、49名中21名が全6回のプログラムを終了した。14名は中途終了となった。介入完了者における、ライフレビュー時における評価では、ライフレビューの回数が増えるにつれて、それらの側面で改善の傾向が見られた。介入の効果については事後評価終了次第分析をする。目的:これまでの研究から介護予防の点から最近注目が集まっている高齢者の「閉じこもり」に対して、自己効力感を上昇させることを中心とした介入プログラムを作成することが必要である。そこで、本研究では自己効力感の上昇をメインとした心理的介入プログラムを作成し、効果的な介入を実施するため、70歳以上の在宅高齢者を対象とした「閉じこもり」の発生率や要因分析するための悉皆調査を実施した。対象:2002年福島県某市A地区在住の70歳以上の全住民(2002年6月1日現在対象者数668人)のうち、介護保険利用者は除いた人を対象に、会場面接と訪問調査を実施したところ、590名(男性22名、女性368名)のデータが得られた。また、都市部の「閉じこもり」の実態と比較するため、東京都某区の85歳以上の全住民381名を対象に同様の調査を実施した。有効回答数は234であった。なお、「閉じこもり」は週に1回未満の外出と定義した。結果及び考察:「閉じこもり」の割合は全体で24.1%であった。男性よりも女性で高率だった。「閉じこもり」高齢者に外出が減った原因を尋ねたところ、身体的な不自由さが43%、留守番が18.5%、自営や家事、畑などの仕事が11.9%、その他が17.8%であった。身体面を理由にあげる人が多かった一方、その他の中には、出かける場所がない、出かけたくないからと答えたものも少数いた。今後は心理・社会的理由を持つ「閉じこもり」高齢者に対して、心理プログラムの提供を実施していく計画である。

介入完了者における、ライフレビュー時における評価では、ライフレビューの回数が増えるにつれて、それらの側面で改善の傾向が見られた。介入の効果については事後評価終了次第分析をする。
近世における木材規格の成立と分布域に関する研究-とくに「丈四」材について

「連」と呼ばれる筏の規格が河川の流域によってどのように定められたかに注目して、京都周辺の丹波材、紀州の吉野材・熊野材、鳥取藩の智頭材について、各川筋における「連」の規格と変遷について史料調査を行った。丹波材14尺、吉野材は1間を7尺5寸、熊野材は13尺と15尺、智頭材は1間を7尺としていた。このような相違がみられることについては、各河川の浚渫状況や中継する材木市場などの相違が条件として考えられた。民家調査、市町村史編纂等の成果によって収集された普請帳や木寄帳などを素材として、用材の寸法(材種別の長さ、断面)と使用部位について調査した。またそれらの生産地についても出来る限り明らかにした。当該年度は鳥取県西伯郡大山町所子の旧家、南門脇家にのこる普請記録『明治三十六癸卯年十月日建物新築改造費帳』および南門脇家の遺構調査を行うことによって、明治末大正期の豪農の民家普請の特徴と用材産出の状況を研究した。即ち、南門脇家の普請は、所子近隣のほぼ固定された職人たちによって進められたこと。建材調達地として、所子集落周辺に加え、美保湾岸の商工地域である淀江、米子、境がよく登場すること。遠方からの建材の大半は座敷造作材で、西は温泉津から東は岐阜まで広範囲に及ぶこと。遠方からの建材輸送は敷設されたばかりの山陰本線と近世以来の西廻航路が使われたと推測されること。県内近隣では西方からの供給が多く、民家形式の地域性の成立要因が示唆されうること。銘木の調達は、県内における地方博覧会及び物産陳列場での調達機会があったこと。大正期には神社林が材木として流通し、民家普請に使用されていたこと。を明らかにした。このような文書史料の成果と併せて、建築遺構を実測調査することで、対応する部材の寸法と材種を詳細に裏付けられた。このように本年度の成果として、明治末大正期の豪農の普請に関わる史料から構成部材に関する研究が行えたことに加えて、史料が反映する遺構の部材を詳細に調査できたことは、建築材料という具体的な研究対象を史的に扱う際に生じる具体性の裏付けの困難さを、遺構調査によって補完したという点で、建築生産史的に意義の深いものである。また、近世の木曽材の規格寸法と材種を、尾張藩「白鳥材木役所」関連史料『白鳥御材木奉行覚書乾』に拠ることで、詳細に考察した。「連」と呼ばれる筏の規格が流域によってどのように定められていたのかということに注目して、京都周辺の丹波材(桂川、由良川、安曇川)、紀州の吉野材・熊野材(紀ノ川、熊野川)、鳥取藩の智頭材(千代川)について、各川筋における「連」の規格と変遷について史料調査、収集を行った。桂川、由良川では、平安時代の貢納材に由来すると考えられる「丈四」(1丈4尺=14尺)という規格が近世においても流通していたことが確認された。それは「丈間土伝」という正味長さ14尺の材で、主として表柱に使われたことから、近世の京都町家の軒高は14尺前後の軒高にそろうことになった。また「丈五」という流通材もみられるが、これは材木屋が製材したものとみられ、価格は「丈四」の4割高であった。しかし、桂川、由良川と同じ丹波産地に発し琵琶湖を経由して京都を主な消費地とする安曇川の流下材には「丈四」はみられない。吉野材は吉野川、紀ノ川を流下してその多くは大坂方面に運ばれた。丸太で一間=七尺、角材で一間=七尺五寸の尺換算をとり、流通規格は、一丈・二間・二間半・三間・四間であった。一方、熊野材は主に江戸との取引が活発でその多くが新宮から江戸へと回漕された。そしてその流通規格は十三尺(杉、檜)と十五尺(杉、檜以外)であった。智頭材は一間=七尺という尺換算値をとり、九尺・一丈・二間・二間半・三間の規格があった。「丈四」もあったが、数量は少なく筏の上荷にされるくらいであった。このような相違がみられることについては、各河川における浚渫工事の状況や中継する材木市場などの相違が条件として考えられるが、なお精査を要する。(桂川水系の筏関係史料所有者(研究協力者)の死去により、新所有者への相続・引き継ぎが完了するまで閲覧ができないため、6ヶ月研究機関を繰り越すことになった。)
新しいヒトABCファミリーcMOAT遺伝子は抗がん剤感受性を制御するか?

固形がんの化学療法におけるシスプラチンの貢献度は非常に大きいが、薬剤感受性の低下した腫瘍の出現が治療の足枷となっている。我々がシスプラチン耐性細胞株より単離したヒトcMOAT遺伝子について、抗がん剤の排出ポンプとして薬剤耐性に関与している可能性を検討して以下の成果を得た。1.頭頚部、前立腺、卵巣の各腫瘍由来のシスプラチン耐性細胞株で、我々が同定したヒトcMOAT遺伝子の転写が亢進していること、また、卵巣腫瘍由来のシスプラチン耐性細胞株では、蛋白レベルでも発現亢進していることを示した。2.シスプラチンやその他の抗がん剤耐性へのヒトcMOATの具体的関与を明らかにするために、cMOATを高発現しているHepG2細胞にcMOATのアンチセンス発現構築体をトランスフェクトし、コロニーフォーメーションアッセイ法により感受性変化を検討した結果、シスプラチン、CPT-11、ビンクリスチン等に対する感受性の増加を観察した。さらに、トランスフェクタントにおいて、ビンクリスチンとシスプラチンの蓄積が増加していることを観察した。3.クロスハイブリダイゼーション法によりcMOATに近縁の遺伝子を単離した。4.肝臓でビリルビンの排泄障害を持つ疾患であるDubin-Johnson症候群の患者4名で、cMOAT遺伝子の変異を同定した。いずれもN端側ATP結合領域の周辺に同定され、ファミリー間で良く保存されているこの領域が機能にも重要であることが確認された。今後、アンチセンスによる近縁の他の遺伝子発現を抑制している可能性を除くための、センスの構築体を用いたトランスフェクション実験、cMOATに近縁の遺伝子の耐性への関与の検討、およびDubin-Johnson症候群で同定された変異について、トランスフェクション実験による基質特異性の変化の解析が必須と考えられた。
サイトカインの解析を応用した産業化学物質の免疫毒性の評価

本研究では、我々は、サイトカイン活性およびその遺伝子発現の解析を重点に置き、産業化学物質特に職業性感作物質の免疫毒性を検討し、下記の成果が得られた。まず、強い感作性物質であるDNCB、塩化ピクリリト、オキサゾロンを用いて、Balb/Cマウスを感作し、所属リンパ節および炎症皮膚のサイトカインmRNA発現をRT-PCR法で検索した。感作後の3日目に、感作マウスのリンパ節ではTh1細胞サイトカイン(IL-2、IL-12、IFN-gamma)のみならず、Th2細胞サイトカイン(IL-4、IL-10、IL-13)も対照マウスと比べ有意に増加したことが認められた。また、アレルギーマウスの炎症皮膚において、IL-2、IL-4、IL-12とIFN-gammaのmRNA発現は対照マウスより有意に増強された。つぎ、上記の所見が感作性物質の共通な性質か否かを検証するために、弱い感作性物質であるホルマルアルデヒドを、マウスに17.5%ホルムアルデヒドを隔日に計3回で塗布し、リンパ節および脾臓での数種のサイトカインmRNAを検討した。その結果、最終塗布後の3日目より、マウスのリンパ節ではIL-2、IL-4、IL-12、IL-13とIFN-gammaとのmRNAsが著明に増加したことが分かった。脾臓においても、同様な傾向が見られた。また、2%ホルムアルデヒドで誘発したマウスの皮膚では、IL-4とIFN-gammaとのmRNAsを有意に誘導したことが明らかにされた。さらに、IL-12がマウスを用いた感作性試験のアジュバンドになるかを明らかにするために、我々は、感作段階でマウスにIL-12を投与し、接触過敏症およびサイトカイン産生への影響を研究した。IL-12を投与した感作マウスでは、非投与群より強い接触過敏症が耳介肥厚反応と組織学とのいずれにしても認められた。また、非投与群に比べ、投与群マウスの炎症皮膚とリンパ節ではIL-2とIFN-gammaのmRNA発現は非投与群より有意に増強されたのに対し、IL-4mRNAの発現はかなり抑制された。In vitroのPHA刺激に対し、投与群マウスの脾臓細胞が非投与群より強いIL-2、IL-4とIFN-gammaの産生を示したことが分かった。以上の結果より、本研究は産業化学物質の免疫毒性を評価する際にサイトカインの解析が有用な指標であることを示唆している。平成8年度の研究では、DNCB、OXAZ、TDI等を試験物質として異なる投与経路を用いてマウスに投与し、その免疫毒性をサイトカインELISA法およびRT-PCR法で検討したとともに、他の免疫毒性指標との比較をも行った。以下の知見が得られた。(1)DNCB、OXAZを用いて皮膚塗布したマウスでは、処置後の6日目にそのリンパ節においてサイトカインmRNAをRT-PCRで測定した。

その結果、IL-2、IL-4、IL-5、IL-10、IL-12p35、IL-12p40、IL-13、IFN-gammaのmRNA発現が対照群に比べて有意に増加した。これらのサイトカインの中で、IL-2、IL-12、IL-4、IFN-gammaのmRNA発現の増加は最も強かった。(2)上記の検討の結果を基づいて、IL-2、IL-4とIFN-gammaのmRNA発現の時間経過を検討した。IL-2とIFN-gammaのmRNAの場合には、その発現は処置後の2日後にピークになって、その後減少し、10日後に殆ど正常に戻った。他方、IL-4は2日後に上昇をはじめ、6日後ピークになったが、10日後に依然高い水準を維持した。また、IL-12の投与により、リンパ節におけるIL-2とIFN-gammaのmRNA発現が増強されたが、IL-4のmRNAの発現は抑制された。(3)TDIを塗布または皮内注射したマウスについてその脾臓細胞をin vitroにおいてPHAで刺激し、その上清中のサイトカイン濃度をELISA法で測定した。その結果、TDIで処置したマウスでは、IL-5を除いて、PHAによる脾臓細胞のIL-2、IL-4とIFN-gammaの産生は対照群より強かった。また、血清総IgEとIL-4産性との間およびマウス耳介肥厚反応とIFN-gammaとの間には正の相関関係が認められた。(4)OXAZ、DNCB、TDIによるT細胞表面マ-カ、B細胞表面マ-カとNK細胞表面マ-カの変化、DDVPおよび水銀によるサイトカインと細胞表面マ-カとへの影響について現在実験進行中である。以上の結果より、サイトカインの解析は、たぶん産業化学物質の免疫毒性評価の一つの新たな手法になろうと思われる。本年度では、職業性皮膚感作性物質の免疫毒性を重点におき、産業現場でよく見られている皮膚感作性物質であるホルムアルデヒドを被検物質として導入し、その免疫毒性をサイトカイン産生の面から評価した。具体的には、マウスをホルムアルデヒドで感作し、リンパ器官および炎症皮膚における種々なサイトカインの遺伝子発現を検討した結果、以下の成果が得られた。まず、17.5%ホルムアルデヒドをBa1b/Cマウスの腹部に一日おきに計3回塗布した。その後、異なる日にマウスの脾臓およびリンパ節における9種類のサイトカインmRNAをRT-PCR法で検索した。その結果、最終回の塗布を行った3日目に、感作マウスの脾臓とリンパ節では、そのIL-2,IL-4,IL-12p40,II-13,IL-15,IL-18,IFN-gammaのmRNA発現が対照群に比べ顕著に増加したことが分かった。しかし、IL-5とIL-10に関しては有意な増加は見られなかった。つぎ、同じく塗布後の3日目にマウスの耳介を2%ホルムアルデヒドでチャレンジャーし、耳介肥厚反応を惹起するかを検討した。誘発後の24時間後に、感作群では有意な耳介肥厚反応が認められた。また、皮膚におけるIL-2,IL-4,IL-5とIFN-gammaとのnRNAを定量したところ、IL-4とIFN-gammaのmRNA発現に関しては炎症皮膚は対照皮膚より有意に高かったが、IL-2とIL-5のmRNAに関してはその差は認められなかった。さらに、炎症皮膚におけるIL-4mRNAの発現量と耳介肥厚反応の間に有意な正の順位相関が見られた。また、IFN-gammaとIL-4mRNAの発現量と耳介肥厚反応の間にも同様な正の相関が見られた。以上の成績は、サイトカイン産生の検索が産業化学物質の免疫毒性を評価するための有用なパラメータであることを示唆する。
多出力階層系の中間素子共用化と内部表現の整合構造形成:計算論と生理実験による研究

人工ニューラルネット(NN)の内部構造について、不要な経路を自律除去しつつ最小最適構造に刈り込む研究が盛んである。我々は、発生生物学的な妥当性も内在する「集束抑制と発散促進(CSDF:Convergence Suppression and Divergence Facilitation)」と呼ぶ構造淘汰原理を発表し、これをBP型NNに組み入れた。そして、並列論理、分類、文字認識、auto-encoderなどの例題で良好な成績を得た。本年度はCSDFを応用して「NNによるアナロジー類推」という新テーマに取り組んだ。スペースの関係で本年度の報告はこのテーマに関したことに絞る。状況1(太陽系、より大きい、(太陽、地球))、(太陽、に含まれる、太陽系)、(太陽、より大きい、地球)、(太陽、を引き付ける、地球)、(地球、に含まれる、太陽)、(地球、周りを回転する、太陽)状況2(原子、より大きい、(原子核、電子))、(原子核、に含まれる、原子)、(原子核、より大きい、電子)、(原子核、を引き付ける、電子)、(電子、に含まれる、原子)、(電子、周りを回転する、原子核)抽象化モデル(NN内部表現モデル)(Z、より大きい、(X,Y))、(X、に含まれる、Z)、(X、より大きい、Y)、(X、を引き付ける、Y)、(Y、に含まれる、Z)、(Y、周りを回転する、X)3項記述(A、R、B)は要素Aは要素Bに対してRという関係をもつと読む。状況1と状況2は互いにアナログといえる。すなわち、太陽、原子核→X、地球、電子→Y、太陽系、原子→Zという具合に対応要素の抽象化写像を行うと、(Z、より大きい、(X、Y))、...、(Y、周りを回転する、X)という抽象化モデルを得る。本研究のアーキテクチャでは、例えば、要素「地球」と関係「回転する」を入力として与え、教師有り学習により正解「太陽]を出力させようとするものである。逆伝播学習則とCSDF構造最適化アルゴリズムの働きで抽象化写像と抽象化モデルが自動的に育成される。また、出力層に向けては脱抽象化写像、すなわち、X→太陽、原子核、Y→地球、電子、Z→太陽系、原子、が抽象化写像行列の転置行列として自動生成される。さらに、(地球、回転する、太陽)などの個別記述がどのカテゴリー(状況1、あるいは、状況2)に属するのかはNN内に自律的に発現するクラス分けモジュールが自動的に決定し、出力候補である〔太陽]と[原子核]の中から前者が選び出される。アナロジー類推のタスクは、本例の場合、まず12個の関係記述のうち1部を除いた残りを経路の刈り込みを伴う教師付き学習させた。学習終了の時点でNNを固定し、教えなかったケースについて類推させた。他に家系図や地理的な位置関係に関する類推問題についてもテストした。類推の成績はいづれも概ね良好であった。

アナロジー類推のタスクは、本例の場合、まず12個の関係記述のうち1部を除いた残りを経路の刈り込みを伴う教師付き学習させた。学習終了の時点でNNを固定し、教えなかったケースについて類推させた。他に家系図や地理的な位置関係に関する類推問題についてもテストした。類推の成績はいづれも概ね良好であった。
木質構造接合部の横拘束による耐震補強方法の提案とその有効性に関する実験的研究

軸組み工法による木造住宅では、地震時の繰り返し水平力により、柱・上台接合部が引張や圧縮力およびせん断力を受ける。本研究では、スーパージョイントで接合された柱・土台接合部の引抜き耐力および変形性能を改善する為の新しい工法を提案し、その有効性確認のため以下の実験を行った。断面105mm角のすぎ材を用いた柱試験体を91体作製し、スーパージョイントおよび新案の柱端部補強材を取り付け、土台からの引抜き力をlOt油圧ジャッキにより作用させた。柱端部補強材は、座金付きボルトまたはガラス繊維補強プラスチック(GFRP)の引抜き成形品でできた角型管で、柱材端部を横拘束し、スーパージョイント取り付けボルトにより同柱材が割裂かれるのを防ぐ役目をする。実験変数は、上記柱端部補強材のうち、座金付きボルトの場合は座金寸法(20×20×3mm、40×40×5mm、60×60×8mmの3種類)とし、GFRP角型管の場合は厚み(5mm、7mmの2種類)および長さ(20、40、60、80、120mmの5種類)で、それらの補強効果の比較を行った。主な測定項目は、接合部の引抜き力-変位関係である。結果、スーパージョイント接合部の変形能力は、無補強のものに比べ、補強材を用いた全ての試験体で改善がみられた。しかしながら端部補強を座金付きボルトで行った場合は、その有効性が低く実用性に乏しい結果となった。一方、GFRP角型管の場合は、柱端部補強材の長さが80mm以上の場合に明らかな変形性能の改善に加え耐力の上昇も見られた。さらに、スーパージョイントを用いた実大3層フレーム(高さ8.43m、幅3.64m)を8体作製し、地震時を想定した水平加力実験を行い、構造フレームでの柱・土台接合部の挙動について観測し、上記接合部引き抜き実験結果による接合部モデルを用いたフレーム解析結果との比較を行った。結果、本研究で用いた接合部モデルの妥当性が検証された。軸組み工法による木造住宅では、地震時の繰り返し水平力により、柱・土台接合部が引張や圧縮力およびせん断力を受ける。そのため、従来は、同接合部を、Zマーク表示金物と呼ばれる在来軸組構法用金物やスーパージョイントと呼ばれる特殊金物を用いボルト接合することも多いが、必ずしもその接合方法の耐震性能が十分であるとは言えない。断面105mm角のすぎ材を用いた柱試験体を46本作製し、スーパージョイントおよび新案の柱端部補強材を取り付け、土台からの引抜き力を10t油圧ジャッキにより作用させた。柱端部補強材は、ガラス繊維補強プラスチック(GFRP : Glass Fibre Reinforced Plastics)の引抜き成形品でできた角型管で、柱材端部を横拘束し、取り付けボルトにより同柱材が割裂かれるのを防ぐ役目をする。なお、実験で用いたボルトの径は、12mmである。実験変数は、上記柱端部補強材の厚み(5mm、7mmの2種類)および長さ(20、40、60、80、120mmの5種類)で、それらの補強効果の比較を行った。

主な測定項目は、接合部の引抜き力-変位関係である。結果、接合部の変形能力は、無補強のものに比べ、補強材を用いた全ての試験体で改善がみられた。また、最大耐力については、柱端部補強材の長さが80mm以上の場合に明らかな改善が見られた。なお、当然のことながら、柱端部補強材の長さおよび厚みとも大きなものの方が小さなものより、耐力および変形性能の改善効果が大きかった。軸組み工法による木造住宅では、地震時の繰り返し水平力により、柱・土台接合部が引張や圧縮力およびせん断力を受ける。本研究では、スーパージョイントで接合された柱・土台接合部の引抜き耐力および変形性能を改善する為の新しい工法を提案し、その有効性確認のため以下の実験を行った。断面105mm角のすぎ材を用いた柱試験体を91体作製し、スーパージョイントおよび新案の柱端部補強材を取り付け、土台からの引抜き力を10t油圧ジャッキにより作用させた。柱端部補強材は、座金付きボルトまたはガラス繊維補強プラスチック(GFRP)の引抜き成形品でできた角型管で、柱材端部を横拘束し、スーパージョイント取り付けボルトにより同柱材が割裂かれるのを防ぐ役目をする。実験変数は、上記柱端部補強材のうち、座金付きボルトの場合は座金寸法(20x20x3mm、40x40x5mm、60x60x8mmの3種類)とし、GFRP角型管の場合は厚み(5mm、7mmの2種類)および長さ(20、40、60、80、120mmの5種類)で、それらの補強効果の比較を行った。結果、スーパージョイント接合部の変形能力は、無補強のものに比べ、補強材を用いた全ての試験体で改善がみられた。しかしながら端部補強を座金付きボルトで行った場合は、その有効性が低く実用性に乏しい結果となった。一方、GFRP角型管の場合は、柱端部補強材の長さが80mm以上の場合に明らかな耐力および変形性能の改善が見られた。さらに、スーパージョイントを用いた実大3層フレーム(高さ8.43m、幅3.64m)を8体作製し、地震時を想定した水平加力実験を行い、構造フレームでの柱・土台接合部の挙動について観測し、上記接合部引き抜き実験結果による接合部モデルを用いたフレーム解析結果との比較を行った。
液体アルゴン・カロリメータを用いた希土類元素近辺の新中性子過剰核の探索実験

アレン入り液体ArカロリメータのGSIでの重イオンの照射実験は、初め、GSIでNaイオンを使用して1994年に行われた。しかし、その際、内部電極間に放電が発生し、有効なデータがとれなくなった。そのため、帰国して内部電極の交換を行い、再び、カロリメータをGSIに運んでの650MeV/nの^<58>Niイオンの照射実験を行った。今回は、実験は上手く行きデータの解析に入ることができた。いろいろと工夫を凝らしたのであるが、エネルギーの分解能が悪く、どうしても明確な同位元素の弁別は出来なかった。そのため、方針を変更して、元素弁別のみで議論できる、Ni粒子が停止するまでに作られるフラグメント核の生成断面積を求めることにした。その全断面積としては、300600MeV/nのエネルギーにわたって、ほぼ予測通りの結果を得、又、観測できたフラグメント核の生成断面積もほぼ予期した結果を得た。このように広いエネルギーの範囲の断面積が、一挙に測定できたのはこれが始めてである。また、この方法では、生成されたフラグメントが最終的にとのような元素に落ち着くのか調べることが可能であり、その結果は、核化学的な結果とも比較することが出来る。今その方針に従って解析を続行中である。液体アルゴン・カロリメータの高エネルギー重イオンに対する予備実験は、昨年の6月後半から7月の初めにかけてGSIにおいて行なわれた。使用されたビームは、約850MeV/nのNe,Na,Mgの同位体である。この実験は、理化学研究所の谷畑グループの実験のパラサイト実験としてなされ、すでにMUSICやTOFによって分離された10数ケの核種がカロリメータに入射した結果を観測しいる。現在、その観測結果を解析中である。このカロリメータでは、理論的には個々の核種が弁別され得る筈であるが、それらの同定はそう容易ではない。ただ、最近の結果によれば、個々に核種が弁別される程度のエネルギー分解能が得られていることが確認された。この確認に基き、それぞれの核種の足取りの追跡が行なわれつつあり、やがてその全ぼうが明らかとなろう。今年は、7月に、再び、GSIで^<58>Niイオン・ビーム照射実験が、より単純な電極配置で行なわれることになっている。今年度は、先ず、この実験で使用する液体アルゴン・カロリメータの同位元素弁別能を明らかにするために、1GeV/nのNa,Fe,Ni,Laイオンによるシュミレーションを行なった。また、先に予備実験としてGSIで行なった比較的軽い粒子に対する実験の解析の一部を、昨年9月、UCLAで行なわれた液体検出器の会合でシュミレーションの結果と共に発表した。今年度は、GSIで^<58>Niイオンの照射実験が初め昨年の7月にパラサイト実験として予定されていたが、GSI側の都合によりその実施は12月上旬となった。イオンのエネルギーは主実験の希望で650MeV/nとなったが、^<58>Niイオンの直接照射実験は、好条件の下に実験を終了したが、そのfragmentsに対する実験は、バックグラウンドに対してなかなか良い測定条件が得られず苦労したが、一応有意義なデータを得ることが出来た。目下、そのデータを解析中である。GSIとの連絡に食い違いがあったため、平成7年の後半になって、はじめてGSIでの650MeV/ Niビーム実験が平成8年度の2月(前報告書に平成7年12月とあるのは誤り)に行なえることに決った。我々の実験はパラサイトで生物照射実験室が割り当てられたために、我々の実験としては余り自由度がなかったが、ターゲットなしの場合と、ターゲットのある場合に就いて一応のデータが取れた。結果は、現在解析中であるが、今の処の次のような結果を得ている。i)同位元素弁別:現在処まだ同位元素の弁別には成功していない。全体としてエネネルギー分解能が期待されたより倍ほど悪い為でその原因を追求中である。しかし、電極の組合せの如何によってはまだ同位元素弁別の可能性があり、目下、その検討を行なっている処である。ii)

元素弁別:元素弁別に就いては完全で、目下、生成fragments成分の解析を行なっている処である。この結果は、生物・医学での放射線照射効果面で要求されつつあるデータで、目下、その要求に応じたデータ解析も行ないつつある。全体としての最終結果が得られるには、あと23ケ月を要する。
有機金属反応剤の溶液中での構造解析による反応場の設計

Bis(iodozinciomethane)中心に有機金属化合物の溶液での構造解析を行った。構造解析は,X線異常散乱法による部分構造解析と,中性子小角散乱法による粒度分布を組み合わせ行った。この結果,bis(iodozinciomethane)は会合することなく,Schlenk平衡を起こす事もなく,THF中では単量体として存在していることが明らかになった。この二つの方法の組み合わせによる溶液中の有機金属化合物の構造の研究は,普遍性の高い新規な確実な方法であり,今後継続して他の有機金属化合物の溶液内での構造を決定していく。Bis(iodozinciomethane)の構造が,単純な単量体であることから,この化合物が一つの炭素に二個の亜鉛原子が置換した特殊なルイス酸であることが期待された。この構造から,ルイス塩基としては,隣接した炭素上に酸素等のヘテロ原子が置換した基質が適当と考えられる。2,3-エポキシアルコールを基質としてbis(iodozinciomethane)を作用させると,face-to-face型の配位によりピナコール転位が進行した。通常のプロトン酸あるいはルイス酸によるピナコール転位は,転位する炭素上では,SN2型の立体反転を伴い反応が進行する。しかし,この反応の場合は,立体が保持で進行する。これは,ルイス酸として用いたbis(iodozinciomethane)の特異な構造によるものである。低原子価塩化チタンと光学活性アミンとの混合物をベンズアルデヒドに作用させると不斉ピナコールカップリングが進行することをみいだした。この際,用いる反応剤はTHFの溶液であるが,この溶液内の構造を小角X線散乱(SAXS)を用い調べたところ,大小二種類のクラスター混合物であることが明らかになった。このような,有機反応剤の溶液に関する構造研究は新しい試みであり,従来画一的にとらえられていた金属反応剤の構造を細かく知ることができた。また,この溶液を超平坦サファイアに塗り,原子間力顕微鏡を観察し,SAXSの結果を間接的に確かめることもできた。本方法は、溶液中の活性種を観察する方法としては、新しい試みであり、溶液中の不安定種を観察するという、従来では困難であることを試みている。溶液という述語は、本来完全に均一状態であることを意味するが、我々が実際に使用する際は、見かけが均一であるという意味に使用している。このように、溶液と称されるものの内部を分子スケールでみると、実際は何種かの大きさの粒子の混合状態であることがわかる。このことは、有機反応における反応の制御、とくに立体化学の制御に大きな影響を与えることが予想される。これらの情報を分子変換反応における実際の操作に反映することができれば、分子レベルの反応制御が可能になることになる。そこで、前述の不斉ピナコールカップリングにおいて、硫黄原子を含む配位子を加え、より均一状態を実現することをめざし、反応を行い、不斉収率の向上を実現した。低原子価チタン-アミン錯体によるピナコールカップリングは、見た目は溶液状態で進行し、これまでの概念では「均一系」である。しかし、不斉合成を行う場合、その「均一さ」に厳密度が求められる。この測定により、半径7.7Åの球状粒子と半径85.0Åの球状粒子が550:1の数比で存在することが明らかになったのである。言い換えれば、この均一系と称する溶液は、実際にはこのような粒子の混合物であることが測定により明らかになり、有機金属を用いる場合の均一性ということは、厳密には非常に難しい状況であることがわかった。

また、有機金属化合物の溶液状態での構造を明らかにするために異常小角散乱を測定した。対象となる試料は、bis(iodozincio)methaneである。測定のセルや条件の設定をみいだし、最終年度のデータ収集に備えることができた。Bis(iodozinciomethane)中心に有機金属化合物の溶液での構造解析を行った。構造解析は,X線異常散乱法による部分構造解析と,中性子小角散乱法による粒度分布を組み合わせ行った。この結果,bis(iodozinciomethane)は会合することなく,Schlenk平衡を起こす事もなく,THF中では単量体として存在していることが明らかになった。この二つの方法の組み合わせによる溶液中の有機金属化合物の構造の研究は,普遍性の高い新規な確実な方法であり,今後継続して他の有機金属化合物の溶液内での構造を決定していく。Bis(iodozinciomethane)の構造が,単純な単量体であることから,この化合物が一つの炭素に二個の亜鉛原子が置換した特殊なルイス酸であることが期待された。この構造から,ルイス塩基としては,隣接した炭素上に酸素等のヘテロ原子が置換した基質が適当と考えられる。2,3-エポキシアルコールを基質としてbis(iodozinciomethane)を作用させると,face-to-face型の配位によりピナコール転位が進行した。通常のプロトン酸あるいはルイス酸によるピナコール転位は,転位する炭素上では,SN2型の立体反転を伴い反応が進行する。しかし,この反応の場合は,立体が保持で進行する。これは,ルイス酸として用いたbis(iodoznciomethane)の特異な構造によるものである。
内耳奇形ハムスターにおけるdevelopment anomaly-耳石器の形態異常と機能の関連について-

数年前、無治療飼育群に、偶然に発見された内耳奇形ゴールデンハムスターを系代飼育中である。これを使用し、成熟後の蝸牛に見られた所見を観察し、新知見を得、この奇形の原因が細胞の成熟障害に起因することを検証した。また、他に例を見ない、得意な水泳行動について検討した。中枢神経に異常を認めないことから、前庭耳石器の異常であることが、強く示唆され今年度前庭機能評価と形態異常との関連について検討した。平衡機能検査では水泳と関口法による行動発達評価を行い、また形態評価は前庭の走査電顕による検索を行い特徴的な異常を認めた。前庭有毛細胞の極性は単極性であり、通常前庭に見られる双極性の有毛細胞の配列は認められない。前庭機能の行動評価から生後4週間以内に著明な行動低下が見られ、前庭形態評価によって前庭有毛細がまばらで、感覚細胞の変性程度が経時的変化が認められた。行動異常と形態変化が平行して起こっており、大変まれなdevelopmental anomalyであることが検証された。有毛細胞の極性がアクチンフィラメントの存在によっておこることはかってより報告されていることが、この内耳奇形ハムスターにおいてもアクチンフィラメント異常を強く示唆し、今後の検討に大変期待のおける動物モデルである。
ジョセフソン接合列での急速な量子相転移における自発的対称性の破れの観側

前年度に引き続き、超伝導ポイントコンタクトの研究を行った。我々は、超伝導原子ポイントコンタクト(SAPC)が非sin型の電流-位相関係を持つことを既に実験的に確認している。その性質を利用すると、SAPCと超伝導トンネル接合を組み合わせたdc-SQUIDをラチェット効果のモデル系とすることができる。ラチェット効果とは、非対称な周期ポテンシャル中を運動する物体に振動外力を加えたときに一定方向への運動が生じる一種の整流作用である。SQUIDの振る舞いを通常の物体の運動に置き換えると、超伝導位相が物体の位置に、バイアス電流が外力に、発生した電圧が位相の時間微分に相当する。上記のdc-SQUIDに適当な微小磁場をかけると、位相の運動に対するポテンシャルが非対称になる。このような状況で、このSQUIDに交流電流を流し、発生した電圧を測定すると、直流電圧が発生した。このこととSQUID系と通常の物体の運動の対応関係とを考えると、このSQUIDにおいてラチェット効果が生じていることがわかる。通常、ラチェット効果では、傾きが緩い側からポテンシャルの山を登り急な側を下る向きに運動方向が整流される。ところが、我々のSQUIDラチェットにおいては或る周波数域において整流の向き(直流電圧の極性)が反転した。この整流の向きの反転の原因は、現在検討中である。また、この反転は、0.05K程の低温で見られたが、温度を0.1K程に上げると見られなくなった。また、新たなジョセフソン接合を作るための材料としてグラフェンシートの研究を開始した。グラフェンシートを介したジョセフソン接合は、ゲート電圧やスピン注入によって制御できる新しいタイプのジョセフソン接合として期待できる。ジョセフソン接合列での急速な量子相転移(超伝導-絶縁体転移)を実現するため,希釈冷凍機中でのメカニカルブレーク接合(MBJ)法を動作させるための機構を開発し,高制御・高安定かつ広範囲(切断トンネル接合原子ポイントコンタクトバルクなコンタクト)に可変な金属接合を実現した.さらに,この実験の目的である,急速な量子相転移による自発的対称性の破れを観測するためには,複数のMBJの結合・切断のタイミングをそろえる必要がある.しかし,実際に試験的に複数の接合の結合・切断のタイミングを観測してみると,そのタイミングをそろえることは非常に困難であることがわかった.そこで,上記のMBJ法を利用した超伝導原子ポイントコンタクトにおいて,ジョセフソン接合の基礎的な特性である電流-位相関係を調べる実験を行った.理論的には,超伝導原子ポイントコンタクトの電流-位相関係は,コンタクトにおける電子の透過率をパラメーターとして予測されており,透過率が大きい場合は通常の場合のsin型から外れると予想されている.しかし,実験的にはその定量的な評価は十分にはなされていない.我々の方法は,超伝導体(Al)のMBJとトンネル接合(Al/AlOx/Al)からなるdc-SQUIDを作製し,その電流-電圧特性からポイントコンタクトのミクロな評価(透過率の決定)をし,最大超伝導電流の磁束依存性から,電流位相関係を決定するというものである.この方法によって,今まで調べられていなかった,ミクロな特性のわかった複数の超伝導ポイントコンタクトの電流-位相関係を調べることができた.そして,その電流-位相関係は理論の予想通りの非sin型のものであったが,大きさは理論の予想よりも小さく,コンタクトの抵抗が大きい(約2kΩ以上の)領域では理論の約0.5倍であった.前年度に引き続き、超伝導ポイントコンタクトの研究を行った。
ヒト鼻粘膜における粘膜上皮―免疫細胞相互作用のＥＰＩＭＭＵＮＯＭＥ解析

鼻粘膜は気道では外界からの侵入門戸であり,各種抗原や病原体からの防御機構として重要な役目を持っている.上皮特有の機能としてのタイト結合,M細胞を持つなどの特徴があるが,特に樹状細胞などの免疫機構との関連は重要である.本研究では,バリア機能としての鼻粘膜上皮のタイト結合を初代培養を用いて検討するとともに,アレルギー性疾患とウイルス感染症での上皮の役割を追求し,その中から新しい治療戦略を模索した.この結果,上皮由来のアレルギー誘導サイトカインの関与,RSVの鼻粘膜上皮での複製・出芽メカニズムを明らかにした.さらに,アレルギーやウイルス感染を抑制する活性物質の同定を行い,新たな治療戦略を提唱した.鼻粘膜は気道では外界からの侵入門戸であり,各種抗原や病原体からの防御機構として重要な役目を持っている.上皮特有の機能としてのタイト結合,M細胞を持つなどの特徴があるが,特に樹状細胞などの免疫機構との関連は重要である.本研究では,バリア機能としての鼻粘膜上皮のタイト結合を初代培養を用いて検討するとともに,アレルギー性疾患とウイルス感染症での上皮の役割を追求し,その中から新しい治療戦略を模索した.この結果,上皮由来のアレルギー誘導サイトカインの関与,RSVの鼻粘膜上皮での複製・出芽メカニズムを明らかにした.さらに,アレルギーやウイルス感染を抑制する活性物質の同定を行い,新たな治療戦略を提唱した.今年度は特に鼻粘膜上皮の感染系を確立し,その系を用いてインターフェロン産生について解析した.そこでは鼻粘膜からはRSVや呼吸器ウイルス感染でI型インターフェロンでなく,III型インターフェロン(IFN-λ)が主に産生されることがわかった.このことは,上気道の鼻粘膜での抗ウイルス作用が粘膜上皮特有のインターフェロンを主として産生し感染防御に関与していることがわかった.一方,鼻粘膜上皮の自然免疫では上皮バリア機能が各種因子において複雑に調節されているが,鼻粘膜上皮ではプロテアーゼなどの上皮バリア減弱因子に対して,非常に速い修復力を持つことがわかった.このように,鼻粘膜上皮は独自の自然免疫機構を持ち外来因子に対して防御機構を構築していることがわかった.一方,上皮内樹状細胞と上皮細胞との関連では,新規タイト結合であるトリセルリンの鼻粘膜上皮での分布を解析した,このトリセルリンは細胞頂端部に存在し,3細胞の接点に分布していることが免疫組織学的,免疫電子顕微鏡にて鼻粘膜でも同様の分布を示していることを確認した.このタイト結合は細胞頂端部での樹状細胞の突起の伸長に関連していることが考えられ,自然免疫での樹状細胞の鼻粘膜上皮での抗原捕捉と認識に重要であることが推察できた.樹状細胞にもトリセルリンが発現していることから,上皮と樹状細胞が相互にタイト結合タンパクを発現し,バリア機能を維持しながら抗原捕捉や免疫監視を行っていることが推察できた.このように,上皮と免疫担当細胞の相互作用を,自然免疫にかかわる最前線の部位について詳細に検討した.今年度の成果として,新たに次の3点について明らかにした1.細菌由来のプロテアーゼに対する鼻粘膜上皮細胞のタイト結合の変化を確認した.この成果は,各種のプロテアーゼが上皮細胞と上皮細胞下の免疫担当細胞との相互作用を調節する因子であることを示しており,抗原提示細胞との相互関連との観点からも,重要な外因性因子であることを示している.さらに,この研究では,鼻腔の抗原やアレルゲンに対する侵入調節,さらに,薬剤の新しいルートの調節因子であることも意味しており,有意義な成果であった(Nomura K et al. Resp Res 2014)2.ウイルスの鼻粘膜上皮での複製・出芽は上気道感染症での重要なステップである.特に小児での重要なRSV感染症について,昨年度にはその鼻粘膜上皮でのウイルス複製・出芽のメカニズムを詳細に検討した(Masaki T et al Mol Biol Cell 201).さらに今年度は,このRSVの鼻粘膜上皮での増殖・出芽抑制効果を示す活性物質の探索を行った.その結果,NF-kappa B抑制活性を持つ物質がこの作用を持つことが解明され,その中でクルクミンが顕著なウイルス抑制作用を持つことが分かった(Obata K ety al Plos One 2013).さらに,ホップ成分であるフムロンも同様の作用を持つことが分かり(Fuchimoto J et al Med Mol Morphology 2013),機能性食品への道筋をつけることができた.このように,今年度の成果は,抗原の侵入,ウイルスに対しての作用という2つの鼻粘膜上皮の持つ生体防御機構について解明し,新たな治療戦略への一歩を示すことができた.自然免疫・獲得免疫機構の成立に,従来あまり重要視されていなかった「粘膜上皮細胞の重要性」が近年提唱されている.機械的バリア機能だけが強調され,「免疫学の舞台」に登場することが少なかった上皮細胞が,免疫応答の起点として中心的役割を担っていることが解明されつつあり,この上皮細胞の免疫臓器としての役割が注目されている.鼻粘膜の「炎症の場」としての役割も,この上皮細胞の機能から解明する必要が出てきた.本年度の研究実績としては,2つの炎症についての研究を深めた.すなわち,鼻粘膜を舞台とする主要な上気道炎症,「アレルギー性炎症」と「微生物病原体による炎症」にも自然免疫と獲得免疫の両者の炎症反応が病態に関与している.これらの免疫応答のうち獲得免疫系の研究は非常に進んでいる.

しかし,自然免疫系についての研究はまだ始まったばかりである.鼻粘膜での上気道炎症において,自然免疫系がどのようなメカニズムにより誘導され機能しているのか,また,抗炎症作用に自然免疫応答はどのように関わっているのかなど,まだまだ明らかでない点が多く残されている.この研究課題では,上気道炎症の病態を新たな視点から解明するために,アレルギーの発症メカニズムにかかわるサイトカインの詳細な検討を,免疫応答のカスケードの段階ごとに検討した.さらに,鼻粘膜構成細胞である上皮細胞・間葉系細胞の機能を解析することは,上気道炎症の病態全体の理解には必要不可欠なアプローチである.最近の新たな自然免疫の概念をもとにした「炎症の型」を鼻疾患の病態に組み入れて検討を加えた.この研究成果をもとにして新しい治療戦略構築を目指すこととした.ウイルズに対する鼻粘膜上皮の自然免疫機構の解析で上気道独特のシステムが構築されていることがわかった.さらに,ウイルスの鼻粘膜上皮への感染様式や複製機構についても検討しており.これらの新しい成果が順調に得られている.25年度が最終年度であるため、記入しない。鼻粘膜上皮と他の間葉系細胞との関連性については,共培養や間葉系細胞の分離培養を用いる手法で詳細な解析が可能となった.さらに,この培養系を用いた種々の物質のアレルギー抑制効果やウイルス感染抑制効果の評価につながるデータが得られ,社会的な還元を目指す新たな創薬あるいは機能的食品の開発の基礎研究となることが確信できた.さらに,アレルギーについては上皮産から産生されるアレルギー誘導サイトカインの詳細な検討を行い論文とした.自然免疫の分野ではタイト結合を中心としたバリア機能についての詳細な検討を継続し,総説としてまとめ,さらに新しい観点からの解析も試みた.これらに関しては,十分に達成できており,新しい概念の提供も可能となっている.また,アレルギーに関与する脂質メディエーターについては受容体の解析と局在についてヒト鼻粘膜の検討を行い論文化した.しかし,もっとも進展が遅れているのは,樹状細胞と上皮の関連である.上皮内にある樹状細胞は最近のマウスの肺での研究で,特徴的な性質を持っていることが報告された.鼻粘膜でもこのことを証明したいのだが,ヒトで用いることのできる手法が限られるため,進展していないのが現状である.次年度へ向けて,これらのウイルス感染の結果をもとに抗ウイルス作用を持つ物質の評価系として応用し,新しい抗ウイルス分子のスクリーニングを始める予定である.特に,今回用いたRSVは乳幼児に多く罹患する感染症であるため,安全性の高い機能し食品の開発も考慮している.25年度が最終年度であるため、記入しない。1.アレルギーの抑制効果の研究:機能性食品としてあるいは創薬として,アレルギー抑制効果のある物質の同定についての研究を継続する.さらに,樹状細胞の研究は続けるとともに,鼻粘膜のバリア機能の調節因子と鼻粘膜を介したDDSとしての働きについての関連性についても続けて検討する2.ウイルス感染についてはRSVについての検討を引き続き行うとともに,現在までに同定したウイルス抑制効果のある物質のほかに,さらにスクリーニングを行っていく.大きな方向性としては,このほかに,RSVの上皮への感染メカニズムについてもさらに検討を重ねる.3.アレルギー発症にウイルス感染がどのように関与しているかを検討する.
超高磁場MRIによる脳卒中発症前診断法の開発

近年我が国では脳血管障害による死亡率は治療法の進歩とともに一定の抑制を見たが、発症自体は増加の一途である。また死亡に至らなくとも要介護状態に陥る例も多い。そのため、脳卒中発症前診断の社会的要求は極めて高いと考えられる。本研究では研究用超高磁場磁気共鳴画像(magnetic resonance imaging : MRI)装置を用い、拡散テンソル画像、脳灌流画像、MR spectroscopyを撮像し、白質神経線維障害、脳循環動態を画像化し、脳卒中発症前診断法の確立を目的とした。本研究の結果、拡散テンソル画像において大脳白質神経線維のFA値を定量的に評価することにより、神経障害を定量的に評価可能であることが示された。また、脳灌流画像においては造影剤を使用しない完全非侵襲的脳血流定量的評価法を確立するに至った。本手法では核医学的評価との相関も示された。さらに、脳内出血症例においては、発症早期に拡散テンソル画像を取得することにより、その後の運動機能障害予後を判定できることを見いだした。MR spectroscopyに関しても、脳主幹動脈閉塞性症例において、細胞代謝の指標とされるNAAの値が通常の画像で変化が生じる前に低下することを見いだした。これまでの報告では、脳循環予備能が低下した症例は脳卒中発症の高リスク群であるされていた。しかし、脳循環予備能は核医学的手法でもって評価する以外に方法が無かったが。本研究の結果から、超高磁場MRIを撮像することにより、脳卒中発症高リスク症例を効率よく診断することが可能となった。MRIは放射線被曝の可能性が皆無であり、安全にスクリーニングを行うことが可能であり、臨床的に有用である。そのため、脳卒中発症前診断の社会的要求は極めた高いと考えられる。本研究では研究用超高磁場磁気共鳴画像(magnetic resonance imaging : MRI)装置を用い、拡散テンソル画像、脳灌流画像、MR spectroscopyを撮像し、白質神経線維障害、脳循環動態を画像化し、脳卒中発症前診断法の確立を目的としている。現在、予定されていたMRI装置のバージョンアップも順調に進んでいる。拡散テンソル画像は従来の手法で撮像したデータであるが、脳内神経線維の障害を定量的に評価可能であることが示されている。また、脳灌流画像においては定量的評価法をほぼ確立するに至っている.造影剤を使用した手法においては、核医学的評価との相関が得られている。また、造影剤を使用しない完全非侵襲的脳血流評価法においても、現在正常ボランティアでの評価を終了し脳主幹動脈閉塞性症例での検討を開始した段階である。正常ボランティアにおいては、比較的ばらつきの少ない良好なデータが取得されている。MR spectroscopyに関しても、脳主幹動脈閉塞性症例において、非侵襲的に脳血液量増大を捉える手法を開発し、現在正常ボランティアでのデータ収集を行っている。研究期間中にMRI装置のバージョンアップが行われ、パラレルイメージングに加え、PROPELLA方による拡散強調画像を撮像することに成功した。

このことにより、従来問題視されてきたMRIでのゆがみ・動きによるアーチファクトは最小限に抑えることが可能となり、より正確な定量評価が可能となった。特に拡散テンソル画像では、脳内神経線維の障害を定量的に評価可能であることが示された。このことにより、脳出血症例の長期予後予測が可能となった。さらに脳灌流画像においては定量的評価法を確立した。造影剤を使用した手法においては、核医学的評価との相関を確認し、欧文氏に報告した。また、造影剤を使用しない完全非侵襲的脳血流評価法においても、その臨床的有用性を国際学会において報告した。MR spectroscopyに関しても、脳主幹動脈閉塞性症例において、術前後に脳代謝動態が変化しうることを見いだし、学会で報告した。これらMRIによる定量的評価と、これまで報告されていた脳循環予備能との比較を行うことにより、脳卒中発症ハイリスク症例を鋭敏に捕らえる手法を確立できたと考えられる。