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日本 脳 炎 ウ イ ル ス の 電 子 顕 微 鏡 的 研 究 第1編

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Academic year: 2022

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(1)576, 858, 25:. 621, 385, 833. 日本 脳 炎 ウ イ ル ス の 電 子 顕 微 鏡 的 研 究 第1編 日本 脳 炎 ウ イ ル ス 粒 子 の 形 態 岡山大学医学部 平木内科教室(主 任:平 木. 大学院学生. 六. 車. 〔昭 和42年7月12日. 内 緒. 第2章. 実験材料 ならびに実験 方法. 受稿 〕. 目. 次. ⅲ 細胞学 的変 化 第4章. ウ イル ス お よびPS細. 第2節. 士. 言 実験材 料. 1,. 昌. ⅱ 線維構造. 第1章 第1節. 容. 潔 教授). 胞. 総 括 お よ び 考按. 1,. JEウ. 2,. 実験方 法. イ ル ス 粒 子 の形 態 に つ い て. ウ イル ス粒 子 を含 む 空 胞 附近 のPS細. 1,. 組織培養法. 胞 の細 胞 質 内に 認 め られ た 微 細 顆 粒 に. 2,. ウ イ ル ス の増 殖. つい て. 3,. 電 子 顕 微 鏡 に よ る観 察. 第3章. 3,. JEウ. 実 験成 績. Ⅰ. 正 常PS細. Ⅱ. JEウ. イルス 感染細胞 の 上記徴細顆 粒. 附近 に 認 め ら れ た 線 維 構 造 に つ い て 胞. 第5章. イ ル ス 接 種 後21.5時 間 のPS細. 1,. JEウ. 2,. 細 胞学 的 所 見. 結. 論. 参考文献. 胞. 写真説明. イ ル ス粒 子 の 形 態. 写. 真. ⅰ 細 胞 質 内 の微 細 顆 粒. 観 察 してJEウ. 第1章 日本 脳 炎(JE)の. 緒. 言. イル ス粒 子 は六 角 形 の 外 形 を 有 す る. こ と,お よ び 初 生 ヒナ 赤血 球 表 面 に 吸 着 さ れ たJE. 病 原 が ウ イ ル ス で あ る こ とは 林1). (1935)の 屍 体 材 料 を サ ル へ接 種 した 実 験 に よ り最. ウ イル ス粒 子 は 超 薄 切 片 上 直 径30〜40mμ こ とを 示 して い る.又 安 澄7)8)はJEウ. で あ る イ ル ス 感染. 初 明 らか に され今 日で は 確 認 さ れ た 事 実 に な つ て い. マ ウ ス脳 を 超 薄 切 片 法 に よ り電 顕 的 に 観 察 し,. る.し か しな が らJEウ. ウ イル ス は 核 内,細 胞 内 の 空 胞 内 の 空 胞 内等 に 認 め. イ ル ス粒 子 の 性 状 につ い て. は まだ不 明 の 点 が 多 い. JEウ. イル ス粒 子 の大 き さは グ ラ ドコー ル 膜 を 用. いた測定 によ れ ば10〜30mμ (1939),深 井(1962),野. で あ り(Yaoi 島3)(1962),北. et al2) 岡4)(19. 63)等 に よ り報告 され た 精 製 ウ イ ル ス 粒 子 の シ ヤ ド. られ直 径30〜36mμ. で あ る こ とを 報 告 し,東9)はJE. ウ イ ル ス 感 染PS細. 胞 を 同 じ方 法 で 観 察 して,平 均. 直 径38mμ. で あ こ とを 報 告 して い る.. 本 研 究 で は 井 上 ら10)(1962)に 常 に安 定 したJEウ 用 してJEウ. 示 して お り,か つ ウ イ ル ス 粒 子 は 円 形 で あ る と い. 殖 の解 析 と と もに,第1編. 教 室太 田 ら(19635)),高. よ り報 告 され た 非. イ ル ス増 殖 を 示 すPS細. ウ法 によ る電 顕 的 測 定 値 は こ れ よ りや や 大 き い値 を. う.. で は 先 ず ウイ ル ス粒 子 の. 染. 第2章. マ ウス脳 を フル オ ロ カー ボ ン に よ り処 理 し粗 精 製 ウ イルス粒子 を 得,こ れ を シ ヤ ドウ 法 に よ り電 顕 的 に. 第1節. 胞を 利. イル ス を培 養 し,ウ イ ル ス の 経 時 的 増. 形 態 を電 顕 的 に 観 察 した 成 績 を 報 告 す る. 橋(19656))はJE感. JE. 実 験材 料並び に実験方法. 実験材料.

(2) 590. 六. 車. 昌. 士 3,. ウイ ル ス お よ びPS細. 胞. 実 験 に 使 用 したJEウ. イ ル ス お よ び培 養 細 胞 は京. 電 子 顕 微 鏡 に よ る観 察. 正 常PS細. 胞 お よび 最 もJEウ. イ ル ス 増殖 が盛. 都 大 学 ウイ ル ス研 究 所 井上 幸 重 助 教 授 よ り分 与 さ れ. ん で あ る と考 え られ る時 期 で あ る ウ イ ル ス 接 種 後. た ウ イル ス 向 井 株 お よ びPS細. あ る.. 21.5時 間 のPS細. イル. 察 の た め に はPS細. PS細. 胞(野. 生 型)で. 胞 は 同 氏 ら10)11)12)(1962)に よ りJEウ. ス に高 い 感受 性 が あ り細 胞 変 性 効 果(CP)お. よびプ. 0.2%ト. 胞 を 観 察 の対 象 と した.電 顕的観 胞 を0.02%. EDTA溶. 液 および. リプ シ ン 溶 液 の 等 量 混 合 液 に よ り 剥離 し,. ラ ッ ク法 に よ り ウ イ ル ス の 定 量 が 可 能 で あ る こ と を. 短 時 間 低 速 遠 沈 後 生 じた 細 胞 沈 渣 を 取 り出 して細切. 示 さ れ た豚 腎 継 代 細 胞 で あ る.. し, Palade液13)に. 第2節 1,. 実験方法. 組 織 培 養 法:. %, PS細. の 方 法 に従 い10%牛. 胞 は 井 上 ら10)11)12)(1962),. 血 清 加0.5%. Lactalbuminehydr. olysate Earle液 の培 地 に よ り36℃ こな つ た.細 胞 継 代 は 通 常7日. で単層培養 をお. 目に お こな つ た が,. よ り4℃. 40分 間 固定 後70%,. 95%お よ び 無 水 ア ル コー ル に よ りそれ ぞれ10分. 間 脱 水,メ サ ク リ レー ト(ブ チ ル 対 メチル: 4対1) に包 埋, Leitz製. ウル トラマ イ クロ トー ムで 超薄切. 片 と し,ホ ル ンバ ー ル支 持 膜 上 に乗 せ,醋 酸 ウラニ ル 飽 和 水 溶 液 で8〜10時. 間電 子染 色14)後,日 立HU. ウ イル ス接 種 に は 発 育 が 盛 ん で あ り,微 細 構 造 上 ま. 11型 電 子 顕 微 鏡 に よ り直 接 倍 率5,000〜50,000で. だ 細 胞 変 性 の ほ と ん ど認 め られ な い3〜5日. 察 し た.. 胞 を 使 用 した.そ. 目 の細. 第3章. ウ イル ス の増 殖. Ⅰ, 正 常PS細. 接 種 ウ イル ス に は 組 織 培 養 法 に よ りほ ぼ 全 細 胞 が CPを. 示 した 後 の 培 養 液 を 低 速 遠 沈 した 上 清 を 用 い,. そ の 時 の 感 染 価 は約106 TCID50で ス の 接 種 に はPS細 36℃. あ つ た.ウ. 胞 に ウ イ ル ス 液1ccを. イル 加 え,. で1時 間 吸 着 させ た後 そ の 液 を 捨 て 新 しい培. 養 液 を 加 え, 36℃. で 静 置 培 養 を お こな つ た. CPは. ウ イ ル ス 接 種 後 約24時 間 で 現 わ れ 始 め, 48時 間 で全 層 剥 離 を 示 し た.ロ ー ラー チ ュー ブを 使 用 し,ウ イ ル スを 接 種 後5日. 観. の 時 の細 胞 数 は 約15×104/mlで. あ つ た. 2,. 90. 目にCPに. よ り測 定 した細 胞 内 ウ. イ ル ス の1段 階増 殖 曲 線 はFig,. 1に 示 す 通 りで あ. る.. 培 養3〜5日. 実験成績. 胞 目の 対 照PS細. 胞 は微 細構 造上 ほと. ん ど変 性 を示 して い な い.細 胞 お よび 核 はほ ぼ円形 で 核 小 体 は 明 瞭,細 胞 質 内 に は桿 状 の 糸粒 体,小 胞 体 お よ び 空 胞 が 散 在 し細 胞 表 面 には 小 数 の小突起を 認 め る.な お,ウ. イ ル ス と考 え られ るよ うな粒子は. 認 め られ な い. Ⅱ,. JEウ. イ ル ス 接 種 後21,. 1,. JEウ. イ ル ス粒 子 の形 態. この 時 期 のJEウ. 5時. 間 のPS細. イ ル ス 感 染PS細. 形 態 よ り考 えてJEウ. 胞. 胞 に は その. イル ス と考 え られ る粒 子を多. 数 認 め る.ウ イ ル ス粒 子 はPS細. 胞 の細胞質 内に存. 在 す る空 胞 構 造 の 内部 に 電 子 密 度 の高 い等大 の粒子 と して 多 数 認 め られ(Fig.. 4)ご. く少 数 の 粒子 は細. 胞 外 に も観 察 さ れ る. 時 に 空 胞 内部 で は ウイ ル ス 粒 子 は結 晶状 に配列 し て み られ る(Fig. 5). PS細. 胞 の 核 内 および 細胞質. 基 質 の 内 部 に は ウ イ ル ス 粒 子 を 認 め な い.倍 率を充 分 大 き くしてJEウ. イ ル ス粒 子 の形 態 を詳細 に観察. す る と ウ イ ル ス粒 子 は 多 くの 場 合 多 少 角ばつ た一方 向 に や や 長 い楕 円 形 で あ る.原 形 が 最 もよ く保存さ れ た と思 わ れ る もの はFig. 6, 7に 見 ら れ るよ うに 一 方 向 に や や 長 い 六 角 形 で あ り,そ の最 長対角線は 平 均40mμ,最. 短 径 は 平 均32mμ. 粒 子 の外 周 は き わ め て 薄 い2重. で ある.ウ イルス の層 構成 よ り形成さ. れ て い る よ う に見 え る外 膜 に よつ て 包 まれ,外 膜の 幅 は約20A,そ Fig. 1細 胞 内JEウ. イル スの1段. 階 増 殖 曲線. Viroplasmが. の 内部 に は 電 子 密 度 の 低 い1層 の 存 在 し幅 約30A,中. 心部 には電子密度.

(3) 日本脳炎 ウイル スの電子 顕微鏡的研究 の高 い無 構 造 のNucleoidが る.時 にNucleoidの. 存 在 し長 径 約25mμ で あ. 周 囲 に 内 膜 が 存 在 す る こと を. (Fig. 9).. 591. 2列 に規 則 正 し く配 列 して い る こ と が あ. り,ま た 空 胞 壁 に接 して並 ぶ こ と もあ る.結 晶配 列. 暗示 す る所見 を 認 め る.以 上 を 模 式 的 に 図 示 す る と. は 認 めな い.細 胞 質 内 のRNA顆. Fig. 2の よ うに な る.. 思 わ れ る.. 粒 と異 な る よ うに. ⅱ 線維構 造 上 記 微 細 顆 粒 が 認 め られ る 附近 に は ほ ぼ平 行 に走 る大 量 の 線 維 構 造 が 観 察 され る(Fig. は約60Aで. 9),線 維 の 幅. あ る.こ の 線 維 構 造 は ウ イル ス粒 子 形 成. に関 係 が あ る もの か も知 れ な い.. ⅲ 細胞学 的変化 JEウ. イル ス接 種 細 胞 に 現 わ れ た 非 特 異 的細 胞 反. 応 と思 わ れ る も の と して 糸 粒 体 の膨 化,ミ を 思 わせ る 円形 の 層 状 構 造(Fig. に 見 られ るHoneycomb状. エ リ ン像. 10),ゴ ル ジ野 附 近. の 構 造(Fig.. 11)等. を細. 胞 質 内 に 認 め る. 核 内に時に電子密度 の高い小顆粒 の小集団を 散在 性 に観 察 す る こ とが あ る(Fig.. 12),こ れ はJEウ. イ. ル ス と 関連 が あ る可 能 性 が 強 い.. 第4章 1, JEウ Fig.. 2. JEウ 2重. イ ル ス 粒 の 構 造,外. 膜 は 幅20Aで. 膜 よ り 成 る よ う に 見 え,. は 幅30A,内 で,周. 部 のNucleoidは. Viroplasm 長 径250A. JEウ. 総 括及び 考按. イ ル ス 粒 子 の形 態 に つ い て. イ ル ス粒 子 の形 は 定 形 的な 場 合 に は 断 面 が. や や 一 方 向 に 長 い 六 角 形 で あ り,そ 40mμ で あ る .JEウ. の長径 は平 均. イル ス粒 子 が 六 角 形 の 外 形 を. 有 す る こ とは 教 室 太 田 ら5) (1963)高. 囲 に は 内 膜 が 存 在 す る ら し い.. 報 告 に一 致 し,こ れ はCrickお ウ イル ス粒 子 の 断 面 が 六 角 形 で あ る こ とは 立 体 的. 橋6) (1965)の. よ びWatson15). に よ り理 論 的 に 推 定 され た よ うに, JEウ. (1956). イ ル ス粒. には ウイ ル ス粒 子 は正 多 面 体 恐 ら く正20面 体 で あ る. 子 も立 体 的 に は 正 多面 体 お そ ら く正20面 体 で あ ろ う. と考 え られ る.ウ イ ル ス 粒 子 は 先 に述 べ た よ う に空. こ と を示 す も の と考 え られ る.. 胞内 で は時 に 結 晶状 に 配 列 して い る がFig.. 6, 7に. JEウ. イ ル ス の 直 径 は深 井(1962)野. み られ るよ うに ウイ ル ス粒 子 が 散 在性 に 空 胞 内 に存. 北 岡4) (1963)等. 在す る場 合 に も2,. に 一 致 す る よ うで あ る が,シ. 3集 合 して 六 角形 の 一 辺 を もつ. 島3) (1962). の シ ヤ ドウ法 に よ る 電 顕 的 測 定 値 ヤ ドウ 法 に よ る測 定 値. て互 に接 着 し結 晶 構 造 の 最 小 単 位 と見 な す こ と の 出. は 乾 燥 条 件 等 の 影 響 を受 け 易 く,か な り のば らつ き. 来 る集 団を 形 成 して い る こ とが あ る.. が 通 常認 め られ る の で 超 薄 切 片 上 測 定 した40mμ. 更 にFig. 8の 下 部 に 示 す3個 が いに外 膜 お よ びViroplasmの. の ウ イ ル ス粒 子 は た 連 結 に よ り 生 じた. 値 は基 準 値 を 与 え る もの と 思 わ れ る.東9). の. (1965). お よ び 安 澄7)8)(1963)も. ほ ぼ 同 様 の 値 を 報 告 して い. 短 い細 管状 構 造 に よつ て 連 つ て お り,最 下 部 の ウイ. る.他 のArborvirusで. は 西 部 馬 脳 炎 ウ イル ス45〜. ルス粒 子 は一 見 尾 を 有 す る よ うに 見 え る 場 合 も あ. 48mμ16),黄. る.. 脳 炎40〜45mμ18)で. 2,. 細胞学的所見. あ り, JEウ. ネ ズ エ ラ馬. イ ル ス粒 子 の 直 径. も近 似 の 値 を とつ て い る こ と が知 られ て い る.. ⅰ 細胞質 内の微細顆粒. 2,. ウイルス粒 子 を含 む 空胞 が 認 め られ る 附近 のPS 細胞 の細胞 質 内 に しば しば 多 数 の 円形 微 細 顆 粒 が 観 察 され る.多 少 の 大 小 不 同 が 認 め られ るが,大 ものは 直径180A,電. 熱 ウ イ ル ス38±5mμ17),ベ. きい. 子密 度 が 高 く構 造 は 認 め な い. ウイル ス粒子 を含む空胞 附近 のPS細. 胞 の細. 胞管 内に認め られた微細顆粒 について Nune ル スB. z‑Montiel等19)は1961年. コ クサ ツ キ ウ イ. 5で 感 染 さ せ た 猿 腎 細 胞 中 に18±1mμ,顆. 間 の 平 均 距 離24mμ. でRosetteを. 粒. 形 成 して い る 顆 粒.

(4) 592. 六. 車. 昌. 士. を認 め,従 来 の ウ イ ル ス粒 子 の 大 き さ と比 較 す る と. オ ウイ ル ス粒 子 の結 晶 に接 して線 維構 造 を認 め,そ. 小 さ い の は 固 定 乾 燥 上 の 相 異 に よ る もの で あ ろ うと. の 内部 にあ る粒 子 は 形 態 学 的 に ポ リオ ウ イルス とほ. し,結 局細 胞 内 の ウ イ ル ス 結 晶 形 成 過 程 へ の 初 段 階. ぼ一 致 す る と ころ よ り発 育 段 階 に あ る未 熟粒子,又. で あ ろ う と考 えて い る. PS細. 胞 内 に 認 め られ た 顆. は成 熟 ウ イル ス粒 子 の 異 型 と考 え て お り,こ の線維. 粒 と 氏 らの 観 察 した もの と大 き さ の 点 お よ び. 構 造 は ウ イル ス粒 子 と関 係 が深 い こ と を 示 し て い. Rosette形 成 を認 め た 点 で は ほ ぼ一 致 す る が,こ. る.. れ. らを細 胞 内 未 熟 ウ イ ル ス粒 子 とす る た め に は 更 に検 索 が 必 要 で あ る と考 え る.. 3,. JEウ イルス感染細胞 の 上記微細顆粒 附近 に. 従つて感染PS細. 胞で ウイルス粒 子を有する空胞. 附近 にみた線維構造 もウイル ス の発育過程 と何 らか の関係を有す る可能性 があ る.. 認 め られた線維構造 につ いて 1960年Howatson20)ら. 第5章. は ポ リオ ー マ ウイ ル ス の感. 染 を 受 け た ハ ムス タ ー腎 細 胞 の 核 内 に ポ リオ ー マ ウ イ ル ス と同 時 に線 維 構 造 を 認 め,同 年Granboulan21) はAKR系. PS細. 結. 論. 胞 を用 い て 日本 脳 炎 ウ イル ス 向 井株 を 培養. し,日 本 脳 炎 ウ イ ル ス粒 子 の形 態 を超 薄 切片 法によ. マ ウス の胸 腺 お よ び リンパ 腺 の 白 血 病 細. り電 顕 的 に 追 求 した.日 本 脳 炎 ウ イ ル ス粒子 は切片. 胞 の核 内 に 線 維 購 造 の束 を 認 め 感 染 と関 係 が あ る も. 上 一 方 向 に 長 い六 角 形 で あ り,そ. ので あ ろ う と いつ て い る. Bernhardら22)は. 40mμ,外. ポ リオ. 膜,Viroplasmお. の 長径 は 平 均. よ び 中 心 部 の 長 径25mμ. ー マ ウイ ル ス に よつ て感 染 を受 け た マ ウ ス の 線 維 芽. の 電 子 密 度 の 高 いNucleoidよ. 細 胞 の 核 内 に 結 晶 状 に並 ん だ ウイ ル ス と 同時 に 線 維. た.. りな る像 を観 察 し. 構 造 の 束 を み て い る が,そ の 意 味 につ い て は 触 れ て いな い.同 様 の線 維 構 造 をDourmashkin23)は. ポ リ. 擱 筆 す るに 当 り御 懇 篤 な る御 指 導御 校 閲 を賜つた. オ ー マ ウイ ル ス感 染 細 胞 核 内 に 著 者 ら24)はStrong. 恩 師平 木 潔 教 授 並 び に 大 藤 真 助 教授 に 又 終 始御 指導. A系 マ ウス に 自然 発 生 した 乳 癌 の細 胞 内 に乳 癌 ウ イ. を 頂 い た 教 室 太 田善 介講 師,高 橋 建次 博 士に深 甚な. ル ス粒 子 に 隣 接 して 認 め た. J, Fogh等25)は1961年. る 謝 意 を 表 し ます.. ポ リオ ウイ ル ス の 感 染 を 受 け たHela細. 胞 中に ポ リ. 参 1) Hayashi, M.: Ubertragung. 考. 文. 1121, 1965.. des Virus von En. cephalitis epidemica auf Affen.. Folia psych.. 7) G. Yasuzumi and I.. 2) Yaoi, H., K. Kanazawa, M. Murai and S. Arak awa:. On the size of Japanese epidemic encep. halitis. virus as determined by "gradocol" me. mbrane.. Jap.. 日本 脳 炎 ウイ ル ス(中 山 株)の 最 新 医 学, 17: 2026,. Nakai:. 匂 配 遠 心 法 に よ る 日本 脳 炎 ウ イル スの 精 製.特 CF抗. 原 と ウ イ ル ス粒 子 の 関 係 に つ い て.. ウ イル ス, 13: 571, 5) 太 田 善 介,小 塚 堯,加. 1963. 原 雅 教,高. 本 臨 床, 21: 1939, 1963.. 6) 高 橋 建 次:日 本 脳 ウ イル ス の 電 子 顕 微 鏡 及 び 螢 光 抗 体 法 に よ る研 究.岡. 奈 良 医学雑誌,. Tsubo, R. Sugihara and Y.. Analysis of the Developmeut of Japa (JBE) Virus.. J. Ultras. 東 昇:ウ 究.日. イ ル ス 増 殖 に 関 す る 電 本 顕 微 鏡 学 的研 本 医 師 会 雑 誌,. 53:. 3, 1965.. 10) Kanda, Inoue, Y and R. Ogura: Stiudeson Japanese Benep halitis virus. III. Propagation and assay of japanese Bencephalitis virusin. 橋 建 次:螢 光. 抗 体 な ら び に 電 子 顕 微 鏡 に よ る 日本 脳 炎 ウ イ ル ス の研 究.日. Analysis of the. tructure Research, 11: 213, 1964. 9). 度. Microscepe.. nese B Encephalits. 精 製 に つ い て.. 水 昭,野 村 正 子:濃. the Electron. 14: 9. 1963. 8) G. Yasuzumi, I.. 田 啓子:. 1962.. 4) 北 岡 正 見,西 村 千 昭,清. にHA,. with. J. Exp Med., 17: 375, 1939. 濃 部 侑 三,高 橋 千 代,吉. Teubo:. Development of Japaneae B Encephalitis Virus. et neurol. japonica, 1: 419, 1935.. 3) 野 島 徳 吉,美. 献. 山 医 学 会 雑 誌, 77:. a stable line of porcine kidney cells.Virology, 18: 500, 1962. 11) Kato, H. and Y. Kanda Inoue: Studieson Japsnese B encephalitis virus. IV. Plaqueassay of Japanese B encephalitis virus in a stableline.

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(6) 594. 六. Electron. Microscopic. Part I.. 車. 昌. 士. Study of Japanese. A Study. Encephalitis. on the Ultrastructure. Virus. of JE Virus. By. Masahito Department. of Internal. Medicine,. (Director:. An electron microscopic study was Japanese encephalitis virus propagated PS cells were cultivated in bottles drolysate in Earle's balanced solution. pathic effect. osminum. At various intervals. tetroxide-solution,. MUGURUMA Okayama. Prof.. University. School. performed on the ultrastructure of the Mukai strain of in vitro on PS cells. containing 10% calf serum and 0.5% lactalbumin hy Titration of cell-associated virus was estimated by cyto. following infection,. embedded. Medical. Kiyoshi Hiraki). in. the cells were fixed in buffered 1%. methacrylates. and. cut. on a Leitz. ultramicrotome.. After the sections were stained in saturated uranyl acetate solution, they were observed in the Hitachi type HU11 electron microscope. It is suggested that the JE virus particle is hexogonal in shape and approximately 40 mu in. the. thick,. longest. diameter,. and. electron. an. it dense. is. composed nucleoid. of an 25. mu. outer. membrane. in diameter.. 20. A°. thick.. viroplasm. 30. A°.

(7) 日本脳炎 ウイルスの電子顕微 鏡的研究. 595.

(8) 596. 六. 車. 昌. 士.

(9) 日本脳炎 ウイル スの電子顕微 鏡的 研究. 597.

(10)

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