hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高いPEEP負荷によるischemic preconditioningの誘導

【方法】ラットに人工呼吸器を装着後、Sham群(n=8), Non-PEEP群(n=8)、High-PEEP群(n=6)に分けて実験した。Sham群は90分の人工呼吸管理を行った。Non-PEEP群では30分の人工呼吸管理後に、腎動脈の遮断・解除による虚血・再灌流(各30分)を行った。High-PEEP群ではPEEP12cmH_2Oをon-off各5分づつ3回負荷後、腎の虚血・再灌流(各30分)を行った。摘出腎を組織学的(HE染色)に比較検討した。【結果】Non-PEEP群High-PEEP群とも、尿細管上皮内における微細な空胞形成が認められたが、2群間に組織学的な差はなかった。【考察】ラット腎の虚血一再灌流後に見られる組織学的変化は、尿細管上皮内における微細な空胞形成と著明な尿細管の拡張・間質浮腫・空胞形成とに分類される(IrmakらUrol Res29 : 190-3, 2001)。今回の結果ではhigh PEEPの再灌流傷害抑制効果を証明する組織学的な変化は捉えれなかった。ischemic preconditioningとしてのPEEP値が十分でなかった可能性と負荷時間が短かった可能性があり、今後の検討課題と考えられる。【結語】highPEEPによるischemic preconditioningの効果は、ラット腎における30分間の虚血・再灌流において認められなかった。ischemic preconditioningの誘導は、虚血再灌流障害による臓器障害を軽減しうる有力な手法として注目されている。ischemic preconditioningは、生体を構成するほぼ総ての重要臓器において報告されている。ischemic preconditioningには、虚血情報シグナルとしての一酸化窒素、アデノシン、bradykinin、calcitonin gene-related peptide(CGRP)、情報増幅器としてのprotein kinase C(PKC)、効果器としてのK(ATP) channel、熱ショック蛋白、抗オキシダント酵素が関与することが明らかにされている。PEEP(Positive End-expiratory Pressure)は、健常生体に様々な変化をもたらすことが明らかになっている。PEEPの生理学的作用の中には、胸腔内圧増加による静脈灌流減少を伴った心拍出量減少による臓器のうっ血・虚血、ischemic preconditioningの虚血情報シグナルであるbradykinin、CGRPの産生増加が含まれている。本研究は、臓器うっ血・虚血をもたらす高いPEEP負荷(15-20cmH_2O)は、生体内臓器(特に肺、肝、消化管、腎)に対する、単純な血流遮断よりも効果的で実用的なischemic preconditioningの誘導法になるとの仮説を証明することを目的とした。これまでの研究期間にPEEPによる肺、肝、消化管、腎に対するischemic preconditioningの誘導の証明を試みた。静脈麻酔(pentobarbital)下にラットに人工呼吸を行った。10分間の持続陽圧換気(PEEP値15,25cmH_2O)と5分間の間欠的陽圧換気(PEEP値0cmH_2O)を3回繰り返した。その後、大動脈を上腸間膜動脈下部で遮断し、肝、消化器(上腸間膜動脈支配領域)、腎に対し虚血を負荷した。各臓器障害度は各臓器の組織学的変化に加え、客観性の高い指標を用いて定量した(肝:GOT、LDH;消化管:LDH;腎:血清クレアチニン)。これまでの研究結果は、15cmH_2OのPEEPを負荷した群においては、対象群に比し、虚血後の血清クレアチニンの上昇がわずかに抑制されることを示している。誘導の最適条件を明らかににする研究を継続中であり、また、他の臓器に対しも、PEEPはischemic preconditioningを誘導するかを検討中である。
元素の選択的配置を利用したポリ酸クラスター内での希土類原子発光特性の制御

本研究はポリ酸配位子を利用することにより、希土類原子の配位環境を制御し、希土類原子からの発光を制御することを目的とする。本研究で採用する手法の特徴は、ランタノイド収縮に伴う希土類原子のイオン半径の変化と、[P_2W_<17>O_<61>]^<10->配位子の多座配位能およびタングステン酸化物骨格に由来する剛直さとの相乗効果を利用して、それらが形成する錯体の構造変化をもたらす原因を明らかにしようとする点にある。今年度、[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子を用い、LaEuの6種類の希土類原子との錯体を合成・構造解析を行った。いずれの化合物も希土類原子2原子が[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子二つを架橋したユニットが、さらにユニット外の希土類原子により連結された一次元構造をとっていた。ところが、LaおよびCeが作るユニットと、Pr, Nd, Sm, Euのつくるユニットとでは構造が異なっていた。結晶構造の詳細な検討の結果、イオン半径の大きなLaおよびCeと同様の構造を、イオン半径が小さなPr, Nd, Sm, Euがとろうとすると、それらが架橋する[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子同士の衝突が起きることが予想された。一方、イオン半径の小さいため8配位となるPr, Nd, Sm, Euと同様の構造を、イオン半径が大きいため9配位となるLaおよびCeがとろうとすると、新たに加わった9番目の配位子である水分子が、隣接する[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子と衝突することが予想された。これらの立体的要因が構造変化を引き起こすことが明らかになった。機能性材料として注目を集めている分子性酸化物クラスターであるポリ酸は、希土類元素と錯形成することにより発光や磁性といったさらに新しい機能を獲得する。本研究はポリ酸内の元素を選択的に配置することにより、希土類原子との相互作用を変化させ、その配位環境を制御することにより希土類原子からの発光を制御することを目的とする。本研究で採用する手法の大きな特徴は、[P_2W_<17>O_<61>]^<10->および[P_2Mo_2W_<15>O_<61>]^<10->配位子という電荷及び外形が同一の配位子を用いて合成した一連の希土類錯体を系統的に比較することにより、元素相乗効果による物性変化を抽出し、構造変化をもたらす原因を明らかにする点にある。今年度、[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子を用いた実験ではLaGdの7種類の希土類原子との錯体を合成し、4種類の構造パターンの化合物が得られた。LaおよびCeの化合物では対カチオンとして用いたNH_4+イオンの濃度に応じて希土類原子の配位数が9のものと8のものの両方が得られた。それに対し、PrGdの化合物では希土類原子の配位数が8のもののみが得られた。また、[P_2Mo_2W_<15>O_<61>]^<10->配位子を用いた実験では、結晶加速度に応じて、導入したMo原子の配置が変化していた。それ同時に、希土類原子との錯体の構造がside-to-side型からhead-to-head型に変化していることが明らかになり、Mo原子の配置によって希土類原子の配位環境を制御できることが明らかになった。

一方、イオン半径の小さいため8配位となるPr, Nd, Sm, Euと同様の構造を、イオン半径が大きいため9配位となるLaおよびCeがとろうとすると、新たに加わった9番目の配位子である水分子が、隣接する[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子と衝突することが予想された。これらの立体的要因が構造変化を引き起こすことが明らかになった。
自己血管細胞と生分解性材料を用いた組織工学による肺内肺動脈の作成、臨床応用

動物実験による至適ポリマー、至適細胞数、至適組織裁断法の探究及び選定を行う。実験動物として子犬を用い、大腿部の静脈片を採取し、そこから自己血管壁細胞の単離、培養を開始した。十分な細胞数が得られれば、生分解性ポリマーのシート(80x80mm)に播種し一週間のポリマー上での培養を継続する。一週間後に細胞を採取した同一動物を全身麻酔下に開胸し、自己の心膜を約50x50mm大で切除した後に、このティッシュエンジニアリングで作成したシートで置換した。コントロール実験として組織断片を播種しないポリマーのみの移植も行う。移植3-12ヶ月後に作成された組織に対して造影検査、生化学的、生力学的、免疫組織学的検討を行う。生化学検査として、組織中コラーゲン、エラスチン、カルシウム濃度の測定を行い、インストロン張力検査機を用いて作成された組織の最大張力を測定し自己の同じ部位の組織と比較検討する。組織学的には免疫染色の手法を用いて内皮細胞の指標である第八因子を染色すると共に細胞間隙の間質蛋白質を染色し自己組織と比較検討する。同種細胞(allogenic)は拒絶反応の因子を排除できないため、細胞は全て自己(autologous)細胞を用いた。<ヒト細胞のin vitro実験>ヒト心膜より採取した平滑筋細胞、線維芽細胞、中皮細胞を用いてポリマー上での増殖能、ポリマーへの接着性、成長因子の影響等の分子生物学的研究をin vitroで行った。2.臨床応用段階的根治手術が予想される初回姑息手術時、約10mm大の心膜片を完全清潔下に採取し、直ちに組織培養液中に浸漬し、手術室内の細胞培養室にて単純裁断法を用いて組織の断片化を行う。播種細胞数は10万個/cm2とし、細胞播種後、約一週間でパッチとして移植手術を行う。術後約1ヶ月後に、心臓超音波検査を行いフォローアップは6ヶ月毎にに心臓超音波検査を用いて形態学的検索及び組織過形成の有無等を経過観察した。1.基礎的研究動物実験による至適ポリマー、至適細胞数、至適組織裁断法の探究及び選定を行う。十分な細胞数が得られれば、生分解性ポリマーの弁付き導管(7X 10mm)に播種し一週間のポリマー上での培養を継続する。一週間後に細胞を採取した同一動物を全身麻酔下に左開胸し、体外循環下に肺動脈弁を完全に切除した後に、主肺動脈をこのティッシュエンジニアリングで作成した導管で置換した。<ヒト細胞のin vitro実験>

ヒト心膜より採取した平滑筋細胞、線維芽細胞、中皮細胞を用いてポリマー上での増殖能、ポリマーへの接着性、成長因子の影響等の分子生物学的研究をin vitroで行っている。2.臨床応用段階的根治手術が予想される初回姑息手術時、約15mm長の末梢静脈片を完全清潔下に採取し、直ちに組織培養液中に浸漬し、手術室内の細胞培養室にて単純裁断法を用いて組織の断片化を行う。播種細胞数は10万個/cm2とし、細胞播種後、約一週間で一弁ハッチとして移植手術を行う。術後約1ヶ月後に、心臓カテーテル、造影検査、心臓超音波検査を行いフォローアップは6ヶ月毎にに心臓超音波検査を用いて形態学的検索及び組織過形成の有無等を経過観察する。1.基礎的研究動物実験による至適ポリマー、至適細胞数、至適組織裁断法の探求及び選定を行う。実験動物として子犬を用い、大腿部の静脈片を採取し、そこから自己血管壁細胞の単離、培養を開始した。十分な細胞数が得られれば、生分解性ポリマーの弁付き導管(7X 10mm)に播種し一週間のポリマー上での培養を継続する。一週間後に細胞を採取した同一動物を全身麻酔下に左開胸し、体外循環下に肺動脈弁を完全に切除した後に、主肺動脈をこのティッシュエンジニアリングで作成した導管で置換した。コントロール実験として組織断片を播種しないポリマーのみの移植も行う。移植3-12ケ月後に作成された組織に対して造影検査、生化学的、生力学的、免疫組織学的検討を行う。生化学検査として、組織中コラーゲン、エラスチン、カルシウム濃度の測定を行い、インストロン張力検査機を用いて作成された組織の最大張力を測定し自己の同じ部位の組織と比較検討する。組織学的には免疫染色の手法を用いて内皮細胞の指標である第八因子を染色すると共に細胞間隙の間質蛋白質を染色し自己組織と比較検討する。同種細胞(allogenic)は拒絶反応の因子を排除できないため、細胞は全て自己(autologous)細胞を用いた。<ヒト細胞のin vitro実験>ヒト心膜より採取した平滑筋細胞、線維芽細胞、中皮細胞を用いてポリマー上での増殖能、ポリマーへの接着性、成長因子の影響等の分子生物学的研究をin vitroで行っている。播種細胞数は10万個/cm2とし、細胞播種後、約一週間で一弁パッチとして移植手術を行う。術後約1ケ月後に、心臓カテーテル、造影検査、心臓超音波検査を行いフォローアップは6ケ月毎にに心臓超音波検査を用いて形態学的検索及び組織過形成の有無等を経過観察する。
口腔がんにおける重粒子線照射によるp53非依存アポトーシスのメカニズムの解明

我々は、これまで変異型p53遺伝子を有するヒト歯肉扁平上皮癌細胞における高LET重粒子線(鉄線および炭素線)とX線の殺細胞効果及びアポトーシス誘導を調査し、重粒子線はたとえ変異型p53遺伝子を有するがん細胞においてもX線と比較して少ない線量で効率的にアポトーシスを誘導し感受性が高くなることを明らかにした。さらに、重粒子線によるアポトーシスはCaspase依存の経路を通っており、Caspase阻害剤を用いた実験によりCaspase8経路ではなくCaspase9経路を選択的に通りCaspase3を活性化しアポトーシスを誘導する可能性があることを明らかにし、炭素線を照射した細胞では、生存シグナルが抑制されることによりアポトーシスが誘導される可能性を考え、生存シグナルのメカニズムを明らかにするため、生存シグナルに関与するタンパク質をwestern blot法にて解析した。X線照射を行った細胞よりも、鉄線を照射した細胞でmTORおよびp70S6さらにCaspase9を抑制するAktが抑制され生存シグナルが抑制されるだけではなく、同時にアポトーシス経路を活性化することを明らかにした。本年度は、さらに放射線照射によって、Akt-mTORシグナル系に関連するタンパク質量は照射2-3時間後をピークにいずれも減少していることを明らかにした。さらに、等線量(2Gy)照射において、X線よりも鉄線を照射した場合の方がAkt、リン酸化Akt、mTOR、rpS6、リン酸化rpS6、Survivinいずれも細胞内タンパク質量が効率的に減少していること、等生存線量(X線:7Gy、鉄線:2Gy)においてもX線よりも鉄線を照射した場合の方がAktが減少しており、それによりアポトーシスが促進されていることが明らかとなった。さらに、重粒子線によるアポトーシスはCaspase依存の経路を通っており、Caspase阻害剤を用いた実験によりCaspase8経路ではなくCaspase9経路を選択的に通りCaspase3を活性化しアポトーシスを誘導する可能性があることを明らかにした。本年度は、DNAマイクロアレイを用いX線と比較し炭素線で発現を認める遺伝子の検索を行った。それによりミトコンドリア経路に関する遺伝子のBcl-2がX線照射を行った細胞よりも、炭素線を照射した細胞で有意に抑制されることが明らかとなった。さらに、生存シグナルが抑制されることによりアポトーシスが誘導される可能性を考え、生存シグナルのメカニズムを明らかにするため、生存シグナルに関与するタンパク質をwestern blot法にて解析した。X線照射を行った細胞よりも、鉄線を照射した細胞でmTORおよびp70S6さらにCaspase9を抑制するAktが抑制され生存シグナルが抑制されるだけではなく、同時にアポトーシス経路を活性化することが明らかとなった。
膵癌早期診断のための血中アミリン濃度の特異性と感度の検討とアミリン測定法の改良

膵癌早期診断のための血中アミリン(IAPP)濃度の感度と特異性をCA19-9の組み合わせで検討した。血中アミリンの測定法を確立した(Am J Pathol 157:2101,2000)。アミリンは血中のプロテアーゼにより容易に分解されることが考えられたので、採血時に血液に添加するプロテアーゼ阻害剤の検討をおこなった。その結果、血液1ml当たり2μg antipain dihydrochloride 25 μg elastainal 0.5μg leupeptin及び0.5EDTA(PIM)を加えた試験管に採血し、直ちに血漿分離して測定まで-80°Cで保存した。このような血漿試料においてIAPPは4°Cで2時間安定であった。一方、一般的にペプチド測定に適用されているアプロチニンとEDTA添加血漿に加えられた合成IAPPの免疫活性は4°C、2時間で16%失われた。健常人のIAPP濃度は1.8-5.93pmol/Lの範囲内にあり、膵癌患者の平均濃度は健常人に比較して有意に上昇していた(7.1±0.9 vs 4.0±0.3pmol/L、p<0.001)。しかし、ラ氏島細胞癌、胆嚢癌、十二指腸乳頭癌、腎癌、及び慢性、急性の膵炎の患者の一部においても高値が見られた。カットオフ値を6pmol/Lとした場合の感度と特典性はそれぞれ47%と73%であった。一方、CA19-9との組み合わせにおいて(CA19-9のcut off値:70IU/ml)いずれかの値がcutoff値以上である場合をポジティブとするとその感度と特異性はそれぞれ85%と63%であった(Clin Chem 47:2071,2001)。さらに、上記測定系と異なった抗原部位を認識するモノクローナル抗体を用いた固相EIAを確立し、同試料を測定した場合も膵癌検出傾向は変わらなかった。このように、IAPPは単独では早期膵癌検出の有用なマーカーではないと結論された。血中アミリンを高感度で精度よく測定するための測定系(RIA)を確立した。本測定法を用いて、健常人(n=22)、膵癌患者(n=30)、他の種々の癌患者(n=10)及び急性、慢性膵炎患者(各n=10)の血中アミリン濃度を測定した。膵癌患者の血中アミリン濃度(mean±SE)は7.13±0.93pMで健常人の血中アミリン濃度(4.01±0.26pM)に比較して、有意に高値を示した。しかし、膵ラ島癌や膵炎患者においても高値を示す症例が見られた。手術可能な時期での早期診断が極めて難しい膵癌の腫瘍マーカーとして、有用であるかどうかを判定するために、膵部門(Mayo Clinic,USA)を訪れた患者群を対象として測定した結果を膵癌(n=30)と非膵癌(n=44)に分けて解析した。検出感度は47%で特異性は73%であった。本RIAで用いた抗体と異なった抗原部位を認識する二つのモノクローナル抗体を用いた固相EIAを確立し、同じ検体を測定した。両測定法での結果の相関は高く(R=0.83)、このEIA法でも膵癌検出傾向は変わらなかった。

現在一般に用いられているCA19-9の測定結果と組み合わせて,どちらかがcut off値以上であった場合を陽性とした分析結果では感度85%、特異性は63%であった。血中アミリンは膵癌の腫瘍マーカーとして期待されたが、単独では有力ではなく、他の検査との総合的な診断に用いられるべきと考えられた。一方、1-2年以内に糖尿病を発症した患者群に限れば、検出感度は上がると考えられた。これまでのアミリン測定法には再現性の点で問題があるものが多かったが、本研究で確立した測定法は再現性に問題がなく、精度よく、アミリン研究(アミリンの膵B細胞障害機序の解析、Am J Pathol 157:2101,2000)に用いることが出来た。アミリン(islet amyloid polypeptide : IAPP)の膵癌マーカーとしての有用性を米国Mayo Clinicとの共同研究で検討した(平成12年度)。その結果、健常人に比べて、高濃度の血中IAPPは膵癌患者において検出されたが、切除可能な膵癌の検出感度はCAl9-9よりも低かった(40% vs 75%,P<0.001)。この有用性の低さは血中のプロテアーゼによるIAPPの分解による可能性が否定できなかったので、採血時に血液に添加するプロテアーゼ阻害剤の検討をおこなった。血液1ml当たり2μg antipain dihydrochloride,25μg elastatinal,0.5μg leupeptin及び0.5mgEDTA(PIM)を加えた試験管に採血し、直ちに血漿分離して測定まで-80°Cで保存した。このような血漿試料においてIAPPは4°Cで2時間安定であった。一方、一般的にペプチド測定に適用されているアプロチニンとEDTA添加血漿試料に加えられた合成IAPPの免疫活性は4°C、2時間で16%失われた。PIMを加えた適切な血漿試料を用いてIAPPの膵癌マーカーとしての有用性を再検討した。その結果、健常人のIAPP濃度は1.8-5.93pmol/Lの範囲内にあり、膵癌患者の平均濃度は健常人に比較して有意に上昇していた(7.1±0.9 vs 4.0±0.3pmol/L、P<0.001)。しかし、ラ氏島細胞癌、胆嚢癌、十二指腸乳頭癌、腎癌、及び慢性、急性の膵炎の患者の一部においても高値が見られた。カットオフ値を6pmol/Lとした場合の感度と特異性はそれぞれ47%と73%で、適切に処理された血漿試料を使っても、膵癌の検出のためのIAPPの有用性を有意に上げることは出来なかった。上記の測定系(RIA)と異なった抗原認識部位を検出するEIAで測定した場合と比較しても(両測定法の相関係数は0.83)感度と特異性において差は見られなかった。このように、IAPPは単独では早期膵癌検出の有用なマーカーにはなりえないと結論された。
視床下部神経内分泌細胞における免疫系情報の受容機構の解析

電気生理学的手法ならびにCa^<2+>画像解析法を用いて視床下部視索上核(SON)ニューロンならびに下垂体中葉内分泌細胞へのプロスタグランディン(PG)の作用機構、受容体サブタイプの解析を行い、以下の成績を得た。1.バゾプレシンおよびオキシトシン分泌を亢進するプロスタグランディンE_2(PGE_2)はスライス標本中のSONニューロンにおいて8割以上のニューロンで放電頻度の増加を引き起こした。2.PGF_<2α>およびFPアゴニストであるfluprostenolも同様の興奮作用を示したが、EP,DP,IP,TPアゴニストの作用はこれらに比して弱かった。EP_1アンタゴニストであるSC-51322ならにびEP/FPアンタゴニストであるONO-NT-012はPGE_2の興奮作用に有意な効果を示さなかったのに対し、fluprostenolによる興奮はONO-NT-012で抑制された。3.PGE_2は単離したSONニューロンに直接作用し、非選択的陽イオン電流の活性化を引き起こした。しかしながらPGを介して視索上核ニューロンに興奮性の効果を有すると考えられていたサイトカイン、インターロイキン1β(IL-1β)は直接効果を示さなかった。4.スライスパッチクランプ法を用いてSONニューロンへの自発性シナプス入力を検討したところ、PGE_2はグルタミン酸による興奮性シナプス入力には著明な影響を与えずGABAによる抑制性シナプス入力を選択的に抑制した。5.PGE_2およびPGF_<2α>、FluprostenolはSONニューロンに直接作用し、細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)の上昇を引き起こしたが、インターロイキン1βは直接効果を示さなかった。6.ホールセルパッチクランプ法を用いて中葉細胞の膜電位依存性Ca^<2+>チャネル電流(IBa)を解析したところ、PGE_2は百日咳毒素感受性GTP結合蛋白を介して膜電位依存性Ca^<2+>チャネルを抑制した。電気生理学的手法ならびにCa^<2+>画像解析法を用いて視床下部視索上核および下垂体中葉細胞のプロスタグランディン(PG)の細胞内作用機構、受容体サブタイプの解析を行い、以下の成績を得た。1.視床下部視索上核ニューロンにおけるPGの作用:視索上核(SON)にはPGE_2ならびにEP受容体が存在すること、PGE_2がバゾプレシンならびにオキシトシン分泌を促進することが知られている。そこでスライス標本を用いてラットSONニューロンに対するPGE_2の作用を解析したところ、約8割のニューロンにおいてPGE_2は興奮作用を示した。この作用は10^<-10>10^<-6>の範囲で濃度依存性であった。PGE_2以外のPGならびにPG受容体アゴニストで最も顕著な興奮作用を示したのはPGF_2αおよびFPアゴニストであるfluprostenolであり、EP,DP,IP,TPアゴニストの作用はこれらに比して弱かった。さらに単離SONニューロンにおいてホールセルパッチクランプ法によりPGE_2の作用を検討したところ、PGE_2は逆転電位が約-35mVの電流を生じること、この逆転電位はパッチ電極のCI濃度に影響を受けないことが判明した。さらに単離SONニューロンにFura-2を用いたCa^<2+>画像解析法を適用したことろ、PGE_2ならびにfluprostenolにより、著明な細胞内Ca^<2+>濃度の増加が観察された。

またスライスパッチクランプ法をもちいてSONニューロンへの自発性シナプス入力を検討したところ、興奮性、抑制性シナプス入力ともにPGによって著明な影響を受けないことが判明した。これらの結果により、PGE_2は視索上核においてシナプス後膜に存在するPG受容体に直接作用して、非選択性陽イオンチャネルを活性化し、膜電位の脱分極を引き起こす結果、放電頻度を増加させること、膜電位依存性Ca2+チャネルを活性化して細胞内Ca^<2+>濃度を増加させることが明らかとなった。さらにPGE_2の作用は従来知られていたEP受容体ではなくむしろFP様受容体を介して作用している可能性が示唆された。2.下垂体中葉細胞におけるPGの作用:下垂体中葉細胞にはEP受容体が高密度存在し、PGE_2により、αMSH分泌が抑制されること、細胞内Ca^<2+>濃度が減少することが報告されている。この作用機序を知る目的で、ホールセルパッチクランプ法を用いて中葉細胞の膜電位依存性Ca^<2+>チャネル電流(ICa)におよぼすPGE_2の作用を解析した。PGE_2は濃度依存性にICaを抑制し、この抑制はprepulse(150mV,50ms)百日咳毒素前処置により解除された。さらに同様のICaの抑制がEP1およびEP3アゴニストによってもみられた。これらの結果より、下垂体中葉においてPGE_2はEP1およびEP3受容体、百日咳毒素感受性GTP結合蛋白を介して膜電位依存性Ca^<2+>チャネルを抑制することが示唆された。電気生理学的手法ならびにCa^<2+>画像解析法を用いて視床下部視索上核(SON)ニューロンヘのプロスタグランディン(PG)の作用機構、受容体サブタイプの解析を行い、以下の成績を得た。ラットSONのスライス標本において細胞外記録法を用いてPGE_2の作用を解析したところ、約8割のSONニューロンにおいてPGE_2は興奮作用を示した。この作用は10^<-10>10^<-6>Mの範囲で濃度依存性であった。PGF_<2α>およびFPアゴニストであるfluprostenolも同様の興奮作用を示したが、EP,DP,IP,TPアゴニストの作用はこれらに比して弱いか、無効果であった。またEP1アンタゴニストであるSC-51322ならびにEP/FPアンタゴニストであるONO-NT-012はPGE_2の興奮作用に有意な効果を示さなかったのに対し、fluprostenolによる興奮はONO-NT-012で抑制された。さらに単離SONニユーロンにおいてホールセルパッチクランプ法によリPGE_2の作用を検討したところ、PGE_2は逆転電位が約-35mVの電流を生じること、この逆転電位はパッチ電極のCl^-濃度に影響を受けないことが判明した。さらに単離SONニューロンにFura-2を用いたCa^<2+>画像解析法を適用したところ、PGE_2ならびにfluprostenolにより、著明な細胞内Ca^<2+>濃度の増加が観察された。またスライスバッチクランプ法を用いてSONニューロンヘの自発性シナプス入力を検討したところ、PGE_2はグルタミン酸による興奮性シナプス入力には著明な影響を与えずGABAによる抑制性シナプス入力を選択的に抑制することが判明した。
セキュアで透過的なIoTエージェントプラットフォームの研究

H30年度はSecure IoT Agent Platformの高機能化とその機能呼び出しのフレームワーク化を行った。本研究では、特に、IoTで扱うデータをクラウド上で秘匿分散する仕組みを実装した。本機能は、中川+下條によるm-cloud:秘匿分散統計解析手法を応用したもので、データを複数に分割してクラウド上に保存することを特徴とする。クラウド上に安全に保存されたデータは、複数クラウドからの統計情報を集約することで、多数のIoTデバイスから取得されるデータの平均、分散をはじめ、様々な統計指標を正確で誤差なく計算することができる。個々のIoTデバイスが持つデータはプライバシーに関わる情報を有する可能性があり、これらのデータをクラウド上に保存する際に秘匿分散を行うことでプライバシー情報の漏洩リスクを低減する。既存の研究でも報告されている通り、いくつかのサービスでは、プライバシーを確保しつつ、サービス基礎となる統計解析指標を得る手段として同手法は有用である。また、同機能を利用するため、Secure IoT Agent Platformがフレームワークとして利用している透過的クラウドの仕組みを拡張した。デバイス上の開発では、クラウド上で秘匿分散されていることを意識せず、容易かつ直感的な開発によって、秘匿分散統計解析手法のメリットを得られるよう、フレームワーク拡張の設計と実装を行った。本拡張では、デバイスから、クラウド上にデータをアップロードする際、透過的クラウドフレームワークのライブラリ内でデータの分割と複数へのアップロードを自動的に処理することにより、上位層のプログラムの改変を不要としたことが特徴である。本研究の当初計画では、H30年度上期に「エージェントが扱うデータの秘匿分散化」を、また、H30年度下期に「透過的な機能呼び出しのフレームワーク化」を予定していた。H30年度は、おおむね計画通りに研究を進めた。前者の秘匿分散化では、m-cloud:秘匿分散統計解析手法を応用したクラウド上のデータの分割・分散保存と、同手法による統計指標の計算の仕組みを設計・実装した。同研究内容は、COMPSAC 2018及びP2P and overlay研究会でその成果を発表した。後者のフレームワーク化については、前述、秘匿分散化の機能を透過的クラウドの開発フレームワーク内での実装を行うことにより、デバイス上の開発において、秘匿分散を活用するためのオーバーヘッドなしで、その機能を利用できるようにした。より具体的には。透過的クラウドの開発フレームワークのライブラリ内にデータ分割及び分散アップロードの機能を実装し、上位層にはその詳細の仕組みを意識させることなく、秘匿分散手法のメリットを得られるようにした。H31年度はSecure IoT Agent Platformの実用化研究を行う。本研究では、主として(1)実用化に向けたビジネスモデルの検討、および(2)実用化に向けた課題と対応策の検討、に取り組む。前者「実用化に向けたビジネスモデルの検討」では、Secure IoT Agent Platformに関するいくつかの具体的な応用事例を想定し、対象となる企業や事業者へのヒアリングや議論を通して、ビジネスモデルの検討を行う。特に、Secure IoT Agent Platformは、IoTデバイスが有するべき、通信やセキュリティに関する機能をクラウド・プラットフォーム上に置くことで、それらの機能の責任分介点をクラウド上に定義することを特徴とする。その特徴を活かしたサービスの設計と、相応するビジネスモデルの検討が重要と考えている。後者「実用化に向けた課題と対応策の検討」については、前述のビジネスモデル検討で明らかにされる実用化に向けた課題を深掘りし、その整理と対応策の検討を行う。前述の責任分介点の定義の他、クラウド上のデータの所有権、クラウド上のエージェントの管理・運用、セキュリティ、コストと価格、など様々な課題が想定されるが、これらの課題を明らかにしつつ、可能な範囲でその対応策についても検討する。なお、中川はTクラウド研究会でIoTの新ビジネスの検討に関する研究活動を行っているが、同研究会での発表や議論、あるいは実証実験の結果をフィードバックし、本研究を推進していく。本研究では、近年、IoTの重要な課題とされる、IoTデバイスのセキュリティの向上を目的としてIoT Agent Platformを提案した。同アーキテクチャの前提として、まず、物理的なデバイス上に、本来のデバイスの機能とIoTの機能を共存させることについての本質的な課題について、機能としてのスコープ、ライフサイクル、モニタリング・メンテナンス、アップデート、責任分介点など様々な視点から分析し、現状のデバイス開発者の視点でIoT機能を提供することの難しさとリスクについて整理した。特に、物理デバイスを開発・提供する事業者は、歴史的にモノを販売することを主としており、通信や機能を永続的に提供する、というサービスモデルとはまったく異なるため、セキュリティの設計・実装を行うことが極めて難しいことを明らかにした。また、これらの課題を解決するために、IoT Agent Platformを設計し、プロトタイプ実装を行った。同Platformでは、IoTデバイスからインターネットとの通信に関わる機能を分離し、同機能をクラウド上のエージェント上で実現するアーキテクチャを提案した。本アーキテクチャでは、IoTデバイス上での開発モデルとして、透過的クラウド開発フレームワークを応用し、直感的かつ簡単なプログラミングによってAgentとの連携が可能なモデルを提案した。プロトタイプ実装では、スマートホームなどで扱われるIoT家電を想定し、家電が持つ各種のデータをクラウド上のAgentで扱う仕組みを実装し、その有効性を検証した。本質的な課題の整理については、スコープ、ライフサイクル、モニタリング・メンテナンス、アップデート、責任分介点など様々な視点について整理できた。また、基本アーキテクチャについては、IoTデバイスとクラウド上のAgentの機能分担、及びその間の通信モデル及び開発の手法については透過的クラウドの手法を応用する形で提案を行った。同時にプロトタイプ実装を用いて、その基本的な機能について有効性を検証した。

H30年度はSecure IoT Agent Platformの高機能化とその機能呼び出しのフレームワーク化を行った。本研究では、特に、IoTで扱うデータをクラウド上で秘匿分散する仕組みを実装した。本機能は、中川+下條によるm-cloud:秘匿分散統計解析手法を応用したもので、データを複数に分割してクラウド上に保存することを特徴とする。クラウド上に安全に保存されたデータは、複数クラウドからの統計情報を集約することで、多数のIoTデバイスから取得されるデータの平均、分散をはじめ、様々な統計指標を正確で誤差なく計算することができる。個々のIoTデバイスが持つデータはプライバシーに関わる情報を有する可能性があり、これらのデータをクラウド上に保存する際に秘匿分散を行うことでプライバシー情報の漏洩リスクを低減する。既存の研究でも報告されている通り、いくつかのサービスでは、プライバシーを確保しつつ、サービス基礎となる統計解析指標を得る手段として同手法は有用である。また、同機能を利用するため、Secure IoT Agent Platformがフレームワークとして利用している透過的クラウドの仕組みを拡張した。デバイス上の開発では、クラウド上で秘匿分散されていることを意識せず、容易かつ直感的な開発によって、秘匿分散統計解析手法のメリットを得られるよう、フレームワーク拡張の設計と実装を行った。本拡張では、デバイスから、クラウド上にデータをアップロードする際、透過的クラウドフレームワークのライブラリ内でデータの分割と複数へのアップロードを自動的に処理することにより、上位層のプログラムの改変を不要としたことが特徴である。本研究の当初計画では、H30年度上期に「エージェントが扱うデータの秘匿分散化」を、また、H30年度下期に「透過的な機能呼び出しのフレームワーク化」を予定していた。H30年度は、おおむね計画通りに研究を進めた。前者の秘匿分散化では、m-cloud:秘匿分散統計解析手法を応用したクラウド上のデータの分割・分散保存と、同手法による統計指標の計算の仕組みを設計・実装した。同研究内容は、COMPSAC 2018及びP2P and overlay研究会でその成果を発表した。後者のフレームワーク化については、前述、秘匿分散化の機能を透過的クラウドの開発フレームワーク内での実装を行うことにより、デバイス上の開発において、秘匿分散を活用するためのオーバーヘッドなしで、その機能を利用できるようにした。より具体的には。透過的クラウドの開発
新規アクリル系モノマーの精密構造制御重合法の開発およびその応用

α-(置換メチル)アクリル酸エステルは、オレフィンのα位に2種類の官能基を有するモノマーである。我々は、そのリチウム反応剤等を用いたアニオン重合が、α位に導入する置換基を設計することにより、イソタクチック特異的に進行することを見いだした。本研究では、このモノマーデザインによる重合の高度な立体制御をさらに発展、応用することにより、以下のことを明らかにした。1.α-位に2級のアミノ基、チオフェン等のヘテロ芳香環、チオエーテル基等、様々な官能基を有するα-(置換)アクリル酸エステルのアニオン重合について検討した結果、いずれもモノマーの構造および重合反応をうまくデザインすることにより、生成ポリマーの構造を高度に制御できることを明らかにした。2.通常、その立体制御が極めて困難であるラジカル重合において、触媒量のルイス酸を添加し、そのモノマーおよび成長末端への配位構造を制御することにより、イソタクチックからシンジオタクチックに至る様々な立体規則性を有するポリマーを合成することに成功した。さらにこの手法を応用し、汎用性モノマーであるアクリルアミド類の重合における高度な立体制御を達成した。3.スチレンのオルト位に光学活性ジアミンを導入したモノマーを設計し、アニオン重合を行なうことにより、生成ポリマーの1次構造のみならず、ポリスチレン誘導体ではこれまで例のない、主鎖の規則的な構造に基づくと考えられるらせん構造等の高次構造制御を達成した。4.α-(置換メチル)アクリル酸エステルの特徴的なモノマー構造に着目し、マクロ環状モノマーを設計、アニオン重合を行うことにより、新規な構造を有するポリ(クラウンエーテル)を構築した。さらにその特徴的な機能について明らかにし、ナノチューブ構造の構築やより高度な機能の創成が可能であることを示した。1.α-置換アクリル酸エステルのラジカル重合における立体制御一般に、ビニルモノマーのラジカル重合において、立体規則性を制御することは極めて困難であり、その制御法の開発は高分子合成の分野において最も重要な研究課題の1つである。Α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステルの開始剤として(i-PrOCO_2)_2を用いたラジカル重合において、種々の金属塩の添加効果について検討した結果、金属塩を添加しない場合、アタクチックなポリマーを与えるのに対し、触媒量のZnBr_2(r=71%)、及びSc(OTf)_3(m=69%)が、大きな添加効果を示すことがわかった。本重合系では、これらルイス酸の成長末端あるいはモノマーのα-位の官能基への配位が、立体制御において重要な役割を果たしている。以上、ラジカル重合において添加する金属塩の種類を選ぶことにより、イソタクチックからシンジオタクチックに至るポリマーを作り分けることに成功した。2.α-置換アクリル酸エステルのアニオン重合における立体制御α-位に2級のアミノ基、チオフェン等のヘテロ芳香環、チオエーテル基等を有するα-(置換)アクリル酸エステルのアニオン重合について検討した結果、いずれもモノマーの構造、重合反応系をうまくデザインすることにより、生成ポリマーの構造を高度に制御できることがわかった。例えば、α-位に2級のアミノ基を有するα-(アミノメチル)アクリル酸エステルは、活性なアミノプロトンを有するため、これまでそのアニオン重合については、全く知られていなかった。これに対して、アミノ基上の置換基や開始剤をうまくデザインすることにより、イソタクチックからシンジオタクチックに至る、ビニルポリマー骨格のみからなるポリマーを選択的に得ることが可能となった。1.α-置換アクリル酸エステルのラジカル重合における立体制御およびその制御機構一般に、ビニルモノマーのラジカル重合において、立体規則性を制御することは極めて困難であり、その制御法の開発は高分子合成の分野において最も重要な研究課題の1つである。

我々は、α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステルのラジカル重合が、通常アタクチックなポリマーを与えるのに対し、触媒量のルイス酸ZnBr_2、あるいはSc(OTf)_3を添加することにより、シンジオタクチック(r=72%)からイソタクチック(m=69%)に至るポリマーを作り分けることに成功した。さらに本重合系を詳細に検討することにより、その制御機構を明らかにするとともに、ルイス酸触媒のより精密なデザインに基づき、ヘテロタクチシチーに富むポリマーを選択的に得ることにも成功した。2.オルト-置換スチレンのアニオン重合における立体制御我々は、これまでにα-位に種々の官能基を有するα-(置換)アクリル酸エステルのアニオン重合において、官能基のカウンターカチオンへの配位をうまく制御することにより、生成ポリマーの構造を高度に制御できることを明らかにしている。この結果に基づき、スチレン誘導体のアニオン重合における立体制御について検討を行なった。スチレンのオルト位に光学活性ジアミンを導入したモノマーを設計し、アニオン重合を行なうことにより、生成ポリマーの1次構造のみならず、主鎖の規則的な構造に基づくと考えられるらせん構造等の高次構造制御を達成した。これまで安定な1方向巻きのらせん構造を有するポリスチレン誘導体の合成例は全く知られておらず、新規光学活性材料としての応用が期待される。マクロ環状α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステルの立体特異性アニオン重合と機能α-(置換メチル)アクリル酸エステルは、オレフィンのα位に2種類の官能基を有するモノマーである。我々は、このα-(置換メチル)アクリル酸エステルの特徴的なモノマー構造に着目し、exo-メチレン基を有する新規マクロ環状モノマーを設計・合成し、その立体特異性重合を行い、さらに得られたポリマーの機能について検討した。ここで得られるポリマーは、マクロ環が主鎖に対して垂直に固定化された構造を有し、その合成例はこれまで知られていない。従って、全く新しいイオン・分子認識能を有するポリマーとしての応用が考えられるだけでなく、その特徴的な構造に基づく新規機能の発現が期待できる。クラウンエーテル型構造を有するマクロ環状モノマーをアニオン重合することにより、種々の立体規則性を有する新規なビニルポリマー、ポリ(クラウンエーテル)が得られた。これらのポリマーのアルカリ金属イオン抽出能の評価を行った結果、環構造および立体規則性の違いによるアルカリ金属イオン抽出能の大きな違いが認められ、さらにこれらのポリマーが従来の側鎖にクラウンエーテルを有するポリマーにはない、特徴的な抽出能を示すことが明らかとなった。また、ポリマーをベシクル二分子膜中に導入し、人工イオンチャンネルとしての機能について検討を行った結果、本研究において合成されたポリマーが、Co^<2+>のイオンチャンネルとしての機能を有することが明らかとなった。
RHICエネルギーでの原子核効果の解明とQGP相の研究

申請者は、昨年度に引き続き、米国ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン加速器(RHIC)を用いたPHENIX実験に参加し、2004年度に取得された核子あたり重心系エネルギー200GeVの金・金衝突におけるJ/ψ粒子の収量測定に関する研究を行ってきた。今年度は、昨年度中にPHENIXのPreliminaryな結果として認められた申請者の研究結果を投稿論文とするための最終チェックを行った。全統計量を用いて、電子に対する各種検出器の応答の校正、ラン毎のチェックを行い、電子・陽電子の不変質量分布を算出し、バックグランドを詳細に検証する事でJ/ψを同定し、系統誤差も詳細に見積もった。不変生成断面積を算出するために、検出器の稼動領域や電子に対する検出効率からくるJ/ψ粒子に対するアクセプタンスを、モンテカルロシミュレーションを用いて評価し、昨年度の地点では不十分だった運動量分解能によるSmearingの効果やJ/ψが電子対と光子に変換する効果も考慮し、詳細に評価した。申請者が算出したJ/ψ粒子の不変生成断面積の中心衝突度依存性はPHENIX実験の最終結果として投稿論文に纏められた。得られたJ/ψ収量の中心衝突度依存性から、J/ψ粒子は金・金中心衝突では陽子・陽子衝突から予想される収量の約1/4程度まで抑制されている事が分かった。申請者はJ/ψ収量抑制のモデルを構築し、J/ψはクォーク物質中でカラー遮蔽効果により溶解し、溶解温度はクォーク物質への転移を起こす2.1倍の温度である事を突き止めた。これは最近行われている格子QCD計算といい一致を見ている。この研究は実験結果を通じてJ/ψの溶解温度を算出した最初の結果となり、J/ψがクォーク物質の温度計として有効利用できる可能性を実証した最初の例である。実データの解析やモデル計算に関する一連の研究結果は申請者の博士論文として纏められた。報告者は、米国ブルックヘブン国立研究所の高エネルギー重イオン加速器(RHIC)を用いたPHENIX実験に参加し、昨年度取得された金・金原子核衝突実験のデータ解析を始めた。取得されたデータは数百テラバイトにも及ぶため、同研究所に長期滞在し、同研究所の解析センターで研究を行った。初めに各検出器の校正を行い、電子陽電子の不変質量分布を算出する事でJ/psi粒子を同定した。更に、J/psi粒子の不変生成断面積を算出するために、検出器の有効領域や稼働状況からくる検出効率を、シミュレーションを用いて評価した。この解析状況は毎週のミーティングで報告され、更に今年度の日本物理学会でも報告された。今年度購入したノートパソコンはこれらの発表原稿作成に不可欠であった。また、報告者は高エネルギー重イオン衝突実験で使用される次世代検出器「遷移輻射検出器(TRD)」の開発に参加した。この検出器は2007年から欧州素粒子原子核研究所の大型ハドロン加速器を用いて行われるALICE実験に導入され、飛跡再構成や電子同定を行う重事な検出器である。この実験はRHIC加速器より30倍程大きなエネルギーで重イオンを衝突させるため、QGP相の実現が高確率で期待され、QGP相の特性を研究する上で非常に重要な実験である。報告者は、今年度10月に欧州素粒子原子核研究所で行われた遷移輻射検出器のテスト実験に参加し、電子陽電子の優れた同定アルゴリズムの開発を行い、J/psi粒子の同定能力に関する研究を行った。この研究はPHENIX実験におけるJ/psi粒子測定を研究する上でよい比較研究となった。また、この滞在中に遷移輻射検出に関する出版論文の最終議論が行われた。報告者は米国ブルックヘブン国立研究所の高エネルギー重イオン加速器(RHIC)を用いたPHENIX実験に参加し、2003年度取得された金・金原子核衝突のデータ解析を引き続き行った。取得されたデータ量は数百デラバイトにも及ぶため、同研究所に長期滞在し、同研究所の解析センターで研究を行った。今年度末までに2003年度取得された金・金原子核衝突のデータ再構成が終了し、全統計を用いての研究が可能となった。その高統計のデータを用いて、検出器の校正を再確認し、電子・陽電子を同定し、不変質量分布を算出する事で、J/psi粒子の同定を行った。更にJ/psi粒子の不変生成断面積を算出する為に検出器の有効領域や稼動領域から来る検出効率を、シミュレーションを用いて評価した。更に、算出された不変生成断面積に対する系統誤差を評価し、この結果は、Preliminaryな結果としてPHENIX実験で了承された。この研究では、当研究室の研究者にも補助を依頼し、彼らとの協力の下で完遂された。この結果は、日米合同で行われた物理学会で発表され、他の国際会議やワークショップでも発表された。購入したハードディスクは、解析段階で生成され使用された様々なファイルの保存に使用されている。また報告者は、高エネルギー重イオン実験における次世代検出器「Hadron Blind Detector (HBD)」の開発にも参加している。この検出器は、2007年度からPHENIX実験に導入され、電子・陽電子対を用いたφ、ωという低質量ベクター中間子の同定を効率よく行う検出器であり、J/psi領域のバックグランドも減少される事が期待される。本年度は、このHBDのR&Dの為に、チェンバーの開発や関連部品の購入などを行った。

この研究は、当研究室の研究員の協力によって行われ、研究成果は日本物理学会で発表予定である。申請者は、昨年度に引き続き、米国ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン加速器(RHIC)を用いたPHENIX実験に参加し、2004年度に取得された核子あたり重心系エネルギー200GeVの金・金衝突におけるJ/ψ粒子の収量測定に関する研究を行ってきた。今年度は、昨年度中にPHENIXのPreliminaryな結果として認められた申請者の研究結果を投稿論文とするための最終チェックを行った。全統計量を用いて、電子に対する各種検出器の応答の校正、ラン毎のチェックを行い、電子・陽電子の不変質量分布を算出し、バックグランドを詳細に検証する事でJ/ψを同定し、系統誤差も詳細に見積もった。不変生成断面積を算出するために、検出器の稼動領域や電子に対する検出効率からくるJ/ψ粒子に対するアクセプタンスを、モンテカルロシミュレーションを用いて評価し、昨年度の地点では不十分だった運動量分解能によるSmearingの効果やJ/ψが電子対と光子に変換する効果も考慮し、詳細に評価した。申請者が算出したJ/ψ粒子の不変生成断面積の中心衝突度依存性はPHENIX実験の最終結果として投稿論文に纏められた。得られたJ/ψ収量の中心衝突度依存性から、J/ψ粒子は金・金中心衝突では陽子・陽子衝突から予想される収量の約1/4程度まで抑制されている事が分かった。申請者はJ/ψ収量抑制のモデルを構築し、J/ψはクォーク物質中でカラー遮蔽効果により溶解し、溶解温度はクォーク物質への転移を起こす2.1倍の温度である事を突き止めた。これは最近行われている格子QCD計算といい一致を見ている。この研究は実験結果を通じてJ/ψの溶解温度を算出した最初の結果となり、J/ψがクォーク物質の温度計として有効利用できる可能性を実証した最初の例である。実データの解析やモデル計算に関する一連の研究結果は申請者の博士論文として纏められた。
チロシンキナーゼSykが発癌に抑制的に関わる分子機構の解明

チロシンキナーゼSykは乳癌等を用いた解析によりその悪性化を阻止する作用が報告されたが分子作用機序については未解明である。Sykが発がんとその後の病態に抑制的に関わる分子作用機序を明らかにするため、骨髄微小環境における白血病発症モデルとなる実験系を利用した。フィブロネクチンまたはヒアルロン酸を塗布した培養プレート上で、増殖因子依存性細胞株BAF3および32DをケモカインCXCL12で刺激し、誘導されるシグナル伝達を、細胞接着性、運動性および細胞形態の変化とともに解析した。両細胞株は刺激後すみやかに形態変化をおこし、細胞極性を伴った移動を開始した。すなわち細胞移動の前方側に葉状突起、後方側に細胞が収縮したような構造、uropodが生じた。この変化と呼応してSykの活性化が認められた。そこで野生型およびキナーゼ不活性型、優性抑制型,Sykをこれら細胞株に導入した。Syk野生型の大量発現により刺激前より細胞極性を示す細胞が増加したがキナーゼ不活性型ではそのような効果は得られなかった。また、優性抑制型Sykを発現した場合には、刺激前の細胞移動度が上昇し、細胞極性の形成、典型的なuropodの構造が消失した。この細胞では細胞接着も減少しており、SykがCXCR4により誘導される細胞極性とuropod構造を介した細胞接着の両シグナルの上流で機能することが示唆された。そこで、この機構に関わるシグナル伝達分子としてRho-pathwayの活性化について解析した。野生型細胞株ではCXCL12刺激によりRhoAの活性化型が速やかに上昇したが、優性抑制型Syk発現細胞では上昇が認められなかった。本研究の成果は、チロシンリン酸化を介したケモカインシグナルが、細胞の極性化と接着制御により骨髄微小環境での安定した造血細胞の成熟に寄与する事を示しており、癌悪性化に関わる分子メカニズムの解明に寄与する。
希土類-クロム複合酸化物皮膜による耐熱合金の表面改質に関する研究

クロムを含む耐熱合金に、希土類、Ti、Zr、などの活性元素を添加すると、酸化性雰囲気における高温耐食性が著しく改善されることが古くから知られている。活性元素の作用機構については十分明らかになってはいないが、酸化によって生成するCr_2O_3皮膜と活性元素の相乗作用によって耐熱性が保たれていることは確かである。従って、活性元素そのものの代わりに、活性元素とクロムを含む複合酸化物皮膜で合金を被覆すれば耐高温酸化性をさらに向上できると考えられる。そこで、本研究においては、電気化学的方法を併用することによりステンレス鋼の表面に活性元素とクロムを含む複合酸化物皮膜を形成する新しい方法を開発するとともに、生成した皮膜の組成および高温における耐酸化性について検討することを計画し、以下の結果を得た。(1)合金を活性元素イオンを含む強酸性のクロム酸溶液に浸漬してカソード分極し、表面に薄いゲル状のコンポジット皮膜を形成したのち熱処理によって酸化物皮膜に転換するという方法でZr-CrおよびTi-Crの複合酸化物皮膜を形成する方法を確立した。クロム含量の異なる数種のFr-Cr合金およびSUS430ステンレス鋼に応用したところ、これらの被覆によってステンレス鋼の高温耐食性が向上することを見出した。(2)電解析出法によって微酸性のLa(III)-Cr(VI)溶液から化学量論組成のLaOH(CrO_4).XH_2D〔X2〕皮膜を形成する方法を見出し、これを熱処理することによってペロブスカイト構造のランタンクロム複合酸化物、LaCrO┣D23、の皮膜が得られた。この方法で、ほかのRCrO┣D23┫D2(R:希土類元素)の組成を持つ安定なペロブスカイト型の酸化物皮膜も形成できる。(3)LaCrO_3皮膜は高温での酸化や腐食に対する高い抵抗性を持ち、高温水蒸気雰囲気におけるSUS304鋼、SUS430鋼などの寿命を通常の10倍以上に延ばすことができる。本研究は,電気化学的手法により耐熱合金の表面に活性金属(希上類, Zr, Ti, Alなど)-クロム複合酸化物被膜を形成し,高温における合金の耐酸化性を向上することを目的とする.昭和62年度においては,まず鉄-クロム合金であるSUS430鋼を試料としてZr(IV), Ti(IV), La(III), Ce(III), Y(III), Gol(III), Al(III)などを含むクロム算溶液中でカソード分極してコンポジット被膜を形成することを目的として実験を行ない,以下の結果を得た.ZrO(CH_3COO)_2-CrO_3溶液からZrO_2-Cr_2O_3複合酸化物被膜を形成しうることを見出し,生成する被膜の組成とカリード電位との関係を明らかにした.また,被膜を施した試料について,熱サイクル試験および加速酸化試験を行ない,この被膜がSUS430鋼の耐熱性向上に有効であることを明らかにした.Ti(SO_4)_2-CrO_3またはK_2TiO(C_2O_4)_2-Ti(SO_4)_2-CrO_3溶液からTiO_2はCr_2O_3複合酸化物被膜を形成しうる条件を見出し,被膜組成とカソード電位の関係を明らかにした.この被膜によって耐酸化性が向上することもわかったが, Tiの析出量を増すために,さらに検討が必要である.Ce(CH_3COO)_3-CrO_