hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
接合上皮の深行増殖時におけるファイブロネクチンとラミニンの分布

生後1、2、3、5、7、10、15、20、30、40、50、60、70、80週令のマウスの下顎第一臼歯の舌側歯肉接合上皮を組織学的に観察するとともに、基底膜におけるファイブロネクチンとラミニンの分布状態を蛍光抗体法および免疫電顕法により検索した。蛍光抗体法による観察の結果、抗ファイブロネクチン抗体に対しては20週齢までは歯冠側から根尖側に至る接合上皮の外側基底膜に一致して一様な反応がみられたのに対し、30週齢以降は根尖側の外側基底膜で特に強い反応をみとめた。抗ラミニン抗体に対しては、いずれの週齢においても歯冠側の外側基底膜には反応がみられたのに対し、根尖側の外側基底膜には反応がみられなかった。電顕的観察では、接合上皮の根尖側移動は20週齢すでにみられ、胞体の一部をセメント質上に伸ばしていた。外側基底膜は根尖側でしばしば不明瞭であった。根尖側に移動した接合上皮の外側基底膜と隣接する結合組織中の細線維に一致してファイブロネクチンの存在を示す粒子が密に分布していた。ラミニンは根尖側の外側基底膜に特別な曲在を示さなかった。以上のことから、接合上皮は20週齢から根尖側への移動を開始することが確認された。ファイブロネクチンは上皮細胞の伸展や遊走を促進するといわれ、創傷治癒の過程で上皮細胞がファイブロネクチンを含むマトリックス上を伸展、移動することが報告されている。また上皮細胞はラミニンに対し正の走化性を有し、歯周疾患の際の根尖側移動はラミニンが誘導するといわれているが、反面、上皮細胞の運動性を阻害するという報告もある。今回の観察では、接合上皮の根尖側端でしばしば基底膜が不明瞭であったこと、創傷治癒過程で上皮細胞は明帯に先行するといわれていること、およびファイブロネクチンとラミニンの分布から、接合上皮の根尖側移動は上皮細胞が基底膜に先んじて直接結合組織のファイブロネクチンに接することにより進行したことが推定できた。生後1週齢から80週齢までの雄C3Hマウスの下顎第一臼歯下側歯肉を用いて、歯肉接合上皮の根尖側移動を経週齢的に組織学的観察を行い、さらにファイブロネクチン(FN)とラミニン(LN)の分布状態を蛍光抗体法および免疫電顕法により観察し、接合上皮の根尖側移動との関連について検討した。生後2週齢までは歯牙は未萌出でエナメル質は退縮エナメル上皮に覆われていた。3週齢から20週齢までは接合上皮の根尖側端はセメントエナメル境に位置したが、30週齢以降は増齢とともに上皮は根尖側に移動した。蛍光抗体法の結果、FNは3週齢から15週齢までは上皮直下の結合組織に広汎に分布したが、20週齢以降は根尖側端を除く移動上皮の外側基底膜への局在を示した。根尖側端ではFNは外側基底膜には存在せず、直下の結合組織で強く染色された。免疫電顕的観察では、移動上皮の根尖側端では外側基底板は不鮮明で連続性は確認できなかった。根尖側端の上皮細胞に隣接する結合組織にはセメント質に平行に走行する直径1015nmの細線維群をみとめ、細線維に一致してFNが染色された。また、移動上皮と外側基底板との間にはフォーカルコンタクトが観察され、FNが分布していた。これに対しLNは蛍光抗体法でも免疫電顕法でも歯冠側基底膜には均一な分布をみとめたが、移動上皮の根尖側では染色されなかった。以上のことから、接合上皮は基底板を介することなくFNを豊富に含む基質に接することにより根尖側移動を誘導されることが推定された。これに対しLNは基底膜での分布状態から上皮の安定化に関与していることが考えられた。
神経細胞分化シグナル伝達に関与する遺伝子群の同定

PC12細胞が神経成長因子(NGF)に応答して神経細胞に分化する際にras遺伝子産物p21が必須な役割を果たすことが示されている。したがってPC12細胞のNGF非応答性変異株の中にはrasシグナル伝達に関与する遺伝子の異常が含まれているはずである。そこで、その産物が恒常的に活性化されているras遺伝子を保持しその発現を誘導し得る系を利用してras遺伝子発現に応答しない変異株を単離した。単離した株の多くはNGFに対する応答性も顕著に低下していることが示された。そこでこの形質を復帰させる遺伝子の単離を試みている。神経分化の際にras遺伝子産物が必須な役割を果たすことからNGF刺激に際してras遺伝子産物p21の活性化が起こることが期待される。p21はGTP結合時に活性化されGTPの加水分解にともない不活化される。そこで、PC12細胞にNGFを添加しp21に結合しているヌクレオチドを分析した。その結果NGF添加後急激にGTP結合量が増大する結果を得た。したがって、ras遺伝子産物p21はNGFレセプタ-からのシグナルにより活性化され、下流の因子にシグナルを中継するものと考えられる。PC12細胞の神経細胞分化を引き起こす因子として知られる、IL6およびcAMPはp21の活性化をもたらないことから、別個のシグナル伝達系が存在することが示された。p21のGTP加水分解活性はその活性調節に重要な役割を果たす。そこでp21のGTPア-ゼ活性促進因子であるNF1遺伝子産物を分子量235kDaの不溶性タンパク質として同定した。NF1活性の組織特異性を調べたところ、脳においてその発現が高いことが示された。またすでに知られているGAPおよびNF1とは分子量、抗原性が全く異なる新たなGTPア-ゼ活性促進因子を同定しその精製を行った。ras遺伝子発現に対し極めて応答性の低下した細胞株を数株単離し、その性質について現在検討中である。予備的な実験では、NGFに対しても応答性が低下していることが認められた。変異株の中にはcAMPの細胞毒性に対してその感受性が非常に高まっているものが認められた。またcーfos発現に関する変異株を選択的に単離するために、cーfos遺伝子プロモ-タ-にエンベロ-プ遺伝子を連結したプラスミドを作成し現在PC12細胞に導入している。同じくcーfos発現の変異株を単離するためエンベロ-プ遺伝子の代わりにジフテリア毒素遺伝子を連結したプラスミドも作成し、これもPC12細胞に導入しているところである。後者の方法はトランスジェニックマウスで特定の組織を除去するために用いられている方法である。ras遺伝子産物p21の活性制御因子と考えられているGAP(GTPase Activating Protein)について研究するため、これを遺伝子組換え法を用いて大腸菌内で大量発現し均一標品に精製した。精製したGAPタンパク質は、EGFリセプタ-と再構成することにより、EGF依存的にチロシンリン酸化されることを見いだした。またras遺伝子に対して抑制的に機能する遺伝子NF1の遺伝子産物を免疫沈降法を用いて同定することに成功した。ウシ大脳を用いて細胞分画を行なったところ、NF1は細胞膜画分に存在することが明らかとなった。ラット褐色細胞腫PC12細胞は神経成長因子(NGF)添加により神経細胞に分化するがこの際ras遺伝子産物p21の機能が必須である。また活性化変異を起こしたras遺伝子の発現によってNGF添加と同様な分化がみられる。前年度にPC12細胞変異株として、活性化ras遺伝子の発現およびNGF添加に対し非応答性の変異株を単離した。

そこでこれらの細胞株の性質を調べたところ、多くの株がcAMPの添加により死滅する性質を示した。この現象を利用して、変異形質を復帰させる遺伝子を単離する試みを続けている。p21の活性を制御する因子はNGFシグナル伝達系の構成要素と考えられたので生化学的に同定することを試みた。p21はGTP結合型が活性型であり、GTPの加水分解にともなって不活化される。そこでNGF添加によるPC12細胞中のp21結合グアニンヌクレオチドの変化を分析した。PC12細胞にNGFを添加後数分のうちにp21・GTP量が10倍に上昇することがわかった。種々の因子の効果を測定したところ唯一上皮細胞成長因子(EGF)のみが同等の効果をもたらしたが、その効果が一時的であるのに対し、NGFによる上昇は数時間以上持続した。p21のGTPア-ゼ活性を促進する因子は、p21の負の調節因子と考えられたので、この因子についても検討した。I型神経繊維腫症(NFI)発症に関与するNF1遺伝子はrasのGTPア-ゼ活性促進因子(GAP)と相同性を示すが、実際に脳で発現しているNF1遺伝子産物が、不溶性画分に存在するGTPア-ゼ活性促進因子であることを示した。NF1遺伝子産物は脳に多く発現してることも示した。またNF1およびGAPと異なる新たなGTPア-ゼ活性促進因子を同定した。
阻害剤・酵素複合体のX線結晶解析を基盤とする次世代の抗HIV薬のデザインと合成

平成9年度の研究ではMKC-442/RT複合体のX線結晶解析で得られた座標を基にコンピューター・シミュレーションを行い、RTのLys103と水素結合すると思われる一連の1-カルバモイルアルキル誘導体を合成した。しかしながら、いずれの誘導体もMKC-442よりも低い抗HIV-1活性を示し、Tyr181Cys変異HIV-1にも無効であった。本年度の研究では、新たに合成した誘導体TNK-6123(6-cyclohexylthio-1-ethoxy-methyl-5-isopropyluracil)がTyr181Cys変異HIV-1に対して増殖阻止活性を有することを見い出した。この化合物とRTとの複合体については、現在X線結晶解析が終了し論文の投稿を準備中である。一方TNK-6123の活性を増強する目的で、6位にメチレンを介して脂環状構造を有する誘導体を合成している。現在シクロペンチル誘導体の合成を終え、シクロヘキシル体の合成が進行中である。ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の逆転写酵素(RT)に対してアロステッリク阻害剤として働きHIV-1の増殖を阻止するMKC-442は、現在併用療法に用いるエイズ治療薬として米国における第二相臨床試験が進行中の化合物である。他の非ヌクレオシド系RT阻害剤(NNRTI)と同様に、本化合物の場合にもRTのアミノ酸に変異が起こりやすく(MKC-442の場合Tyr181Cys)ウイルスの耐性獲得を引き起こす点に問題がある。平成9年度の研究では、NNRTIの結合部位近傍に露出しているRT中のLys103との新たな水素結合によりウイルスの耐性獲得を抑制することを目的として、MKC-442のアシクロ側鎖部分を改変した。MKC-442/RT複合体のX線結晶解析の結果を基にコンピューターグラフィクスによるシミュレーションを行ない、アシクロ側鎖として末端にカルバモイル基を有する各種のアルキル基をデザインし、MKC-442を出発原料として用い合成した。しかしながら、本研究において合成した化合物はすべてMKC-442よりも低いHIV-1増殖阻止活性を示し、MKC-442耐性HIV-1には全く無効であった(本研究の結果は現在投稿中である)。現在RTとの複合体を調製してX線結晶解析により分子レベルでこの結果を解析すべく研究を進めている。
神経筋シナプス制御因子の網羅的探索と機能解析

神経筋シナプスは神経筋接合部(neuromuscular junction : NMJ)とも呼ばれ、骨格筋の主な構成要素である筋管(筋繊維)と運動神経の軸索末端(前シナプス)を結ぶ唯一のシナプスとして、呼吸・運動機能の制御に必須の役割を果たす。NMJの形成・維持は、筋特異的な受容体型チロシンキナーゼ(MuSK)によって制御される。我々の研究グループは、MuSKの活性化とNMJの形成に必須な、筋内在の細胞内タンパク質downstream of tyrosine kinases-7 (Dok-7)を同定し、その重要性を示してきた。事実、Dok-7欠損マウスはNMJを形成することができず、出生直後に呼吸不全により死亡する。しかしながら、Dok-7により活性化されたMuSKが駆動するNMJ形成シグナルの実体については不明な点が多く残されていた。そこで、本研究では、MuSK下流の、NMJの形成・維持・機能に重要な因子(NMJ制御因子)の同定とその作用機序の解明を目指した。これまでDok-7/MuSK下流で機能することが予想されるNMJ制御因子群を選定し、その一部については遺伝子欠損マウスの作出に成功した。現在、NMJの形態的な解析やマウス個体の運動機能試験により、NMJ形態の経時的な変化とそれに伴う運動機能の異常を解析している。本研究の過程で、新たなNMJ制御因子の候補取得、ならびにNMJ形成・維持に関わる分子のin vivoでのスクリーニング系の立ち上げに成功し、これらの成果によりNMJ形成・維持機構の解明が加速されることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。神経筋シナプスは神経筋接合部(neuromuscular junction : NMJ)とも呼ばれ、骨格筋の構成単位である筋管(筋繊維)と運動神経の軸索末端(前シナプス)を連結する唯一のシナプスとして、骨格筋収縮、ひいては、呼吸・運動機能の制御に不可欠の役割を果たす。NMJの異常は易疲労性の筋力低下を特徴とする、遺伝性の先天性筋無力症候群や、自己免疫性の重症筋無力症の原因となる。また、筋萎縮性側索硬化症などの運動神経変性疾患や筋ジストロフィーにおいてもNMJ形成不全との関連が示されている。それゆえ、NMJ形成・維持機構の解明はこれらの神経・筋疾患の病態解明や診断・治療技術の開発にも結びつく重要な研究課題である。NMJの形成・維持は、筋特異的な受容体型チロシンキナーゼMuSKによって制御される。我々の研究グループは、MuSKの活性化とNMJの形成に必須な、筋内在性の細胞内タンパク質downstream of tyrosine kinases-7 (Dok-7)を同定し、その重要性を示してきた。事実、Dok-7を欠損したマウスはNMJを形成することができず、出生直後に呼吸不全により死亡する。しかしながら、Dok-7により活性化されたMuSKが駆動するNMJ形成シグナルの実体については不明な点が多い。そこで、本研究では、MuSK下流の、NMJの形成・維持・機能に重要な因子(NMJ制御因子)の同定とその作用機序の解明を目的とした。当該年度においては、個体のNMJ形成・維持・機能に寄与する候補因子の選定、及び、これらの遺伝子欠損マウスの作出を目指し、研究を推進した。予定通り、NMJ形成・維持への寄与が示唆される因子群を選定することに成功し、その一部については、遺伝子欠損マウスの作出を進めている。研究実績の概要に示す通り、NMJ形成・維持への寄与が示唆される因子群を選定し、その一部については、遺伝子欠損マウスの作出を進めている。さらに、未経験であった電気生理学的な機能の解析やNMJ超微細構造の解析に必要となる実験手技を習得した。これらの成果と手技により、次年度に計画した研究を着実に推進することができる。ゆえに当該年度の評価は上記の通りとする。

本研究の過程で、新たなNMJ制御因子の候補取得、ならびにNMJ形成・維持に関わる分子のin vivoでのスクリーニング系の立ち上げに成功し、これらの成果によりNMJ形成・維持機構の解明が加速されることが期待される。上記の遺伝子欠損マウスの作出を進め、当該マウスにおけるNMJの形態・機能の解析、および運動機能の解析を実施することにより、当該制御因子がNMJの形成・維持・機能に果たす役割を明らかにする。さらに、作出した遺伝子欠損マウスの表現型に応じて、培養筋管細胞や運動神経の初代培養系などを用いた解析の実施も検討する。また当該制御因子の作用機序を明らかにするため、その予想される機能とNMJの形成・維持や神経筋伝達との関連について解析を進める。当該制御因子の機能が不明である場合は、その因子と結合する分子を同定し、当該制御因子との結合がNMJ形成・維持・機能に果たす役割を追求する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
超音速分子線による中性分子配向効果と衝突イオン化反応過程の立体異方性の研究

昨年度(平成16年度)に行った液体窒素冷却型放電ノズルの開発により、衝突エネルギー分解ペニングイオン化電子分光法において観測可能な衝突エネルギー範囲を従来の70-350meVから20-350meVに拡大することができた。本年度はこの低温励起原子ビーム源を用いて、低エネルギー領域における実測データの不足から衝突イオン化反応の立体異方性を明らかにすることができなかった系(不飽和炭化水素(アセチレン,エチレン),アセトニトリル,硫化カルボニル)に対して、系統的な研究を行った。具体的には上記分子のHe^*(2^3S)励起原子による部分イオン化断面積の衝突エネルギー依存性(Collision Energy Dependence of Partial Ionization Cross Sections : CEDPICS)を20-350meVのエネルギー範囲において測定した。さらに実測CEDPICSおよび古典トラジェクトリ計算をもとにした理論計算により、実測CEDPICSを再現する定量的な相互作用ポテンシャルを求め、その立体異方性およびその原因を明らかにした。また低温励起原子ビーム源の開発とアセトニトリルに関する研究成果、およびアセチレンとエチレンに関する研究成果を学術論文として公表した。本研究課題である超音速分子線中における中性分子配向効果を明らかにするためには、励起原子-標的分子間の相互作用ポテンシャルを精密に求めることが必要不可欠であり、低温励起原子ビーム源の開発によりそれが可能となったと言える。以上より、本研究は超音速分子線中における中性分子配向効果および衝突イオン化過程における反応確率の立体異方性を明らかにするための実験手法の確立に大きく寄与したと結論できる。本研究ではまず、準安定励起原子により粒子間相互作用の立体異方性を観測できる衝突エネルギー/電子エネルギー二次元分光装置の装置改良を行った。具体的には実測の部分イオン化断面積の衝突エネルギー依存性(Collision Energy Dependence of Partial Ionization Cross Section : CEDPICS)および理論計算により、定量的な励起原子-標的分子間の相互作用ポテンシャルを求めるため、新たにノズル放電型の高強度低温励起原子ビーム源を製作した。ノズルには耐熱性が良く絶縁性材料であるで窒化ホウ素(BN)を用い、その周囲には熱伝導率の良い銅製のパイプを巻きつけた。そのパイプに液体窒素を循環させることで放電時に発生する熱を効率良く抑え、低速の励起原子ビームを生成することができた。これにより、観測可能な衝突エネルギー範囲を従来の70-350meVから20-350meVの広範囲に拡大することができた。アルゴン、窒素などの標準的試料の全イオン化断面積の衝突エネルギー依存性を測定し、既報の実験データと比較することで、本手法の実験データの信頼性を確認した。さらに本研究では、上記のビーム源を用いて弱い相互作用系であるアセチレン-励起原子He^*(2^3S)系のCEDPICSを衝突エネルギー範囲20-350meVで測定し、水素原子近傍に弱い引力井戸が存在することを実験的に明らかにした。現在は古典トラジェクトリ計算をもとにした理論計算を用いて、実測CEDPICSを再現するような相互作用ポテンシャルの定量的な評価を行っている。また上記計画と並行して本装置の衝突エネルギー分解能を向上するため、単位スリット幅を狭くしたメカニカルチョッパー(準安定励起原子の速度選別用)を新たに製作した。以上の研究実績は、衝突イオン化過程における反応確立の空間的異方性(立体異方性)、および超音速分子線中における中性分子配向効果を明らかにしていくための実験手法の確立に寄与したものと考えられる。
アポトーシス細胞の貪食機構およびその生理的意義

ホスファチジルセリン受容体であるTim4の生理的意義を明らかにするために、まずマウスTim4に対するモノクローナル抗体を作製した。発現部位を免疫組織染色により検討した所、マウス脾臓において白脾髄および辺縁帯にTim4発現を認めた。白脾髄では、CD68に共染色される事よりTingiblebody macrophageが、辺縁帯では、CD169と共染色されることよりMarginal metallophilic macrophageがTim4を発現していることが示された。これらのマクロファージは、アポトーシス細胞の貪食に関与することが知られており、Tim4がアポトーシス細胞の貪食に重要な役割を担っていることが考えられる。次に生理的意義を解析するために、Tim4ノックアウトマウスを作製した。ノックアウトマウスはC57BL/6由来のES細胞を用いて作製した。マウス腹腔在住性マクロファージはTim4を強く発現し、アポトーシス細胞を非常に効率よく貪食する。ノックアウトマウスより採取した腹腔在住性マクロファージはアポトーシス胸腺細胞を用いた貪食の系では、その貪食が強く阻害されていることが示された。この結果は、生体内にて実際にTim4がアポトーシス細胞の貪食に関与していることを示している。実際、Tim4遺伝子単独欠損マウスでは自己免疫反応を惹起することは無かったが、MFG-E8とのダブルノックアウトマウスを作製したところ、B6バックグラウンドマウスにおいてもダブルノックアウトマウスのみに自己免疫反応が観察され、Tim4の機能欠失が自己免疫発症の一因となりうることを明らかにした。
慢性心不全患者のエンドオブライフに向けた意思決定支援モデルの開発

本研究では、慢性心不全患者のエンド・オブ・ライフに向けての療養法選択に関わる意思決定支援モデルをEganの看護介入モデル開発プロセスに基づき帰納法的に作成した。その結果、熟練看護師によるインタビューからは、現段階で14カテゴリーの看護様式(mode)が、6カテゴリーの介入のゴールが見出された。海外視察時の情報収集を含め、慢性心不全患者の意思決定支援は予防期、発症期、急性増悪期、回復期、慢性期、終末期の時期に行われること、看護者の役割として、病状や選択肢の理解を促すための教育的役割、患者・家族・医療者それぞれの状況を俯瞰し、調整する役割の重要性が明らかになった。本研究は循環器疾患の終末像である慢性心不全患者のエンドオブライフに向けての療養法選択に関わる意思決定支援モデルをEagenの看護介入モデルの開発プロセスに基づき、帰納法的に作成し、評価することを目指す。平成26年度は文献検討に基づく重要概念を整理し、構成要素の前提に明らかにするとともに、米国ミシガン州のArbor Hospiceにおいて米国の非がん性疾患患者の終末期ケアの現状についての視察・研修を行った。また研究者、次年度以降のデータ収集施設における研究協力者も含めて、看護介入モデルの開発のプロセスについて、慢性看護に関する研究会にて12月、3月の計2回、学習会を実施した。文献検討を通して、意思決定支援モデル作成の前提に関わる、心不全の末期(end-stage)と終末期(end-of-life)の違い、意思決定の主体別の3つのタイプ(パターナリズムモデル、シェアードディシジョンモデル・インフォームドモデル)、コンコーダンスモデル(患者自信が症状を一番わかっているという立場での医療の在り方)について確認した。さらにアドバンス・ケア・プラニング、アドバンスディレクティブ、DNAR(Do Not Attempt Resuscitate)の関連について整理し、意思決定支援における医療者-患者・家族間にとってのプロセスの重要性を明確にした。海外視察では、医療従事者からの講義や討議、対象患者宅への同行訪問により情報収集し、非がん患者の終末期の症状と緩和のための治療とケア、意思決定への支援方法、医療制度や医療提供者側の問題について整理し、モデルの構成要素の参考とした。研修内容については、関連学会交流集会で発表予定である。本年度は昨年度にミシガン州で実施した慢性心不全患者をはじめとする非がん患者のエンドオブライフケアに関する研修内容を学会の交流集会で公表し、米国での現状と本邦でのエンドオブライフケアの課題について参加者と意見交換を行った。また、慢性心不全患者のケアに関わる急性期から終末期のケアに携わる熟練看護師にインタビュー調査を実施するために所属施設の倫理委員会の承認を受け、クリティカルケア専門看護師、集中ケア認定看護師、慢性心不全認定看護師、ジェネラリスト熟練看護師など9名にインタビュー調査を行った。その結果、看護師が関わる意思決定支援の内容は、療養の場の選択、減塩などの生活管理法の実施、人工呼吸器の装着、モルヒネの使用、家族への病状の説明、移植の実施など多岐にわたっていた。病状を患者にどのように伝えるのか、患者の反応に適切に対応できるかという看護師自身の葛藤が大きく、患者や家族の反応に対処をできるという見通しを持てることが関わりの基盤となっていた。さらに患者や家族のQOLの維持や満足感も看護支援のアウトカムとなるが、意思決定支援に携わる医療者の職責に関わる満足感もアウトカムの規準となっていることが示唆された。このことはエンドオブライフに向けた意思決定支援は、医療者も患者、家族の意思決定のプロセスに関わるというshared decision modelに基づき実践されていることの結果であると考えられた。今後はインタビュー結果の分析を継続し、支援の様式や具体的方法などの構成要素を明らかし、追加のインタビューでその内容を確定し、介入モデルの原案を作成する予定である。9名の熟練看護師のインタビューを実施したが、1回のインタビュー時間が当初の予定よりも長く、語られた内容も豊富であり、分析に時間を要した。今後はこれまでのインタビューで得られたリッチなデータを基盤にして、ある程度介入モデルの構成要素を特定し、最終的なモデルの構成要素の確認のための更なるインタビューを実施したいと考えている。本年度は昨年度にインタビューを行った慢性心不全の看護に関わる専門看護師や認定看護師などを含む熟練看護師のインタビューの詳細な分析を試みるとともに、患者や家族へのインタビューを試み、療養の見通しや療養法に関する意向、医療者への要望を聴取する予定であったが、本邦の現状から病期によっては充分に思いを語ることができない心身の状況も予測され、まずチームで協働する医療者の確認インタビューを通してモデルの内容の加筆修正を行うこととした。介入モデルの構成要素である1患者の状況2患者を取り巻く状況・問題状況3介入の焦点4看護師の役割5看護行為の様式6看護の具体的方法7プロセスアウトカム8成果の基準10最終的な目標の観点から9名の内容を分析し、モデル原案を作成することを試みた。意思決定の内容として治療の場所や内容、減塩や水分制限などの療養法などがあり、現状では積極的な治療から緩和ケアに移行する意思決定支援に難渋している状況があり、看護師は医療者、家族間での調整的役割、相談的役割を主に担っており、そのような意思決定支援において、患者や家族に働きかけるタイミングとそのアプローチ法が明らかになった。しかし、最終的な意思決定支援として看護師が捉える目標は緩和ケアへのスムーズな移行のみではなく、患者自身の満足であり、患者らしく生ききることであり、そのためには診断早期からの患者自身の身体変化への理解に関わる支援が重要であることが明らかになった。

本年度はその原案をもとに日本人の割合が多く、エンドオブライフケアが行われている米国ハワイのホスピスのナースプラクティショナー等医療スタッフにエンドオブライフケアに向けた心不全患者の意思決定支援についてインタビューし、モデルの妥当性を確認した。1名のインタビュー時間が当初予定していたよりもかなり長くなり、多様な内容が語られたため、9名分のインタビューデータの分析にかなりの時間を要したこと、米国HAWAIの在ホスピスケアにおけるナースプラクティショナーや心理療法士の訪問、インタビューの日程調整の関係で年度末になってしまったことが要因している。本研究では、慢性心不全患者のエンド・オブ・ライフに向けての療養法選択に関わる意思決定支援モデルをEganの看護介入モデル開発プロセスに基づき帰納法的に作成した。その結果、熟練看護師によるインタビューからは、現段階で14カテゴリーの看護様式(mode)が、6カテゴリーの介入のゴールが見出された。海外視察時の情報収集を含め、慢性心不全患者の意思決定支援は予防期、発症期、急性増悪期、回復期、慢性期、終末期の時期に行われること、看護者の役割として、病状や選択肢の理解を促すための教育的役割、患者・家族・医療者それぞれの状況を俯瞰し、調整する役割の重要性が明らかになった。本年度の予定であった1慢性心不全患者のエンドオブライフケアに関する重要概念の整理2海外における非がん性疾患患者のエンドオブライフケアについての視察・研修3慢性心不全患者のデータ収集と分析過程をスムーズに進めるための介入モデル作成過程の学習会を研究協力者を対象に2回にわたって実施し、概ね予定通り進めることができた。インタビューの分析を迅速に進め、モデルの構成要素を特定する。また、今回の調査により医師をはじめとする医療チームメンバーの考え方が、看護師の意思決定支援に大きく影響することが予測された。計画では熟練看護師の次に、患者、家族のインタビューを予定していたが、実施した看護師へのインタビューを通して、病期によって、患者や家族は十分思いを語ることができないことが予測された。したがって現段階では、患者、家族への調査より先に医師をはじめとする他職者の看護介入に関する期待を調査し、介入モデルの構成要素に反映させることが妥当であると考えられた。今年度は介入モデルの構成要素の最終決定、評価、修正を目的に臨床における事例を使用し、当てはまりを検討する。慢性心不全患者のケアに関わるに慢性疾患看護専門看護師や大学院の博士前期・後期課程に在学する大学院生の研究会において複数回モデルを提示し、意見を聴取するとともに過去に熟練看護師等が関わった事例の状況や看護支援をモデルの観点から分析し、当てはまりを検討し、モデルの評価を迅速に行う予定である。看護学次年度はadvanced nurseから慢性心不全患者の終末期の療養法選択に関わる支援についてインタビュー調査によりデータ収集と分析を行い、帰納的に看護介入モデルを作成する。
重症急性呼吸器症候群(SARS)コロナウイルスの持続感染機構の解明とその影響

私たちは、SARS-コロナウイルス(CoV)に高感受性のVero E6細胞株への感染実験において、急性期の細胞傷害出現後も生き残っている一部の持続感染細胞の出現することを見出した。この細胞から細胞クローニングにより、ウイルスを産生し続ける持続感染クローン細胞(#21)を分離した。この細胞クローンは、長期間にわたって感染性のSARS-CoVを放出し続けているが、自身には細胞傷害を引き起こしていない。そこで、このクローン細胞内のSARS-CoVの30 kbにわたる全長のウイルスRNAの配列を決定し、種々の変異領域を同定した。この#21クローン細胞は感染性はあるが、エンベロープを構成しているS蛋白質の粒子への取り込みが低下しているが、その原因としてS蛋白質に認められた5アミノ酸残基の置換のうち2残基が関与していることを明らかにした。この変異は、S蛋白質とレセプターとの結合性を低下させる可能性、そして中和抗体エピトープの構造変化を招き、中和抗体との反応性に影響を与える可能性が示唆された。また、SARS-CoVの増殖におけるlipidraftの意義について検討し、ウイルス複製の初期過程でその重要性が明らかになった。このlipidraft内には、SARS-CoVのレセプターであるACE2は存在しないことも明らかになった。したがって、今後、このraft構造がSARS-CoV複製にどのような機序で影響を与えているかを明らかにする必要がある。私たちは、SARS-コロナウイルス(CoV)に最も高感受性であるVero E6細胞株への感染実験において、急性期の細胞傷害出現後にも生き残っている一部の細胞集団があること、この細胞はやがて細胞増殖性を示し、ウイルスを産生し続ける持続感染細胞になること、さらにこの細胞から細胞クローニングによりウイルスを産生し続ける持続感染クローン細胞(#21)が分離できることを報告している。これらの細胞の特徴は、長期間(これまでに1年以上)にわたって感染性のSARS-CoVを放出し続けているが、自身には細胞傷害を引き起こしていない点である。そこで、この#21クローン細胞内のSARS-CoVの30kbにわたる全長のウイルスRNAの配列を決定した。その結果、アポトーシス誘導に関連するといわれているウイルス遺伝子に大きな欠損が起こっていること、またこの欠損領域は別の遺伝子へ挿入されていたことが判明した。さらに、ウイルス粒子表面に位置する蛋白質遺伝子において多くのアミノ酸置換が引き起こされていることが明らかになった。今後は、これら変異が認められた各遺伝子を発現し、細胞傷害性発揮に関わる機能について明らかにしていきたい。さらに、SARS-CoVの増殖におけるlipid raftの意義について検討した。コレステロール量を減少させる薬剤MβCDによる処理の効果から判定した。Vero E6細胞を全処理した上でSARS-CoV感染すると、ウイルス複製が抑制され、この抑制は、培地にコレステロールを再補充することにより、ほぼ元の複製率までに回復した。一方、ウイルス感染後3時間目のVero E6細胞をMβCD処理した場合には、ウイルスの複製率に与える影響はほとんど認められなかった。以上、ウイルスの増殖初期過程に重要な役割を担っていることが明らかになった。そこで、このクローン細胞内のSARS-CoVの30kbにわたる全長のウイルスRNAの配列を決定し、アポトーシス誘導に関連するといわれているウイルス遺伝子に大きな欠損が起こっていること、またこの欠損領域は別の遺伝子へ挿入されていたことを明らかにしてきた。本年度は、この遺伝子欠損および挿入について詳細な検討を行い、その変異分子機序を明らかにした。また、これらの変異は、実際の感染者において、これまでに認められていた変異とほぼ同じ領域に起こっていることを明らかにした。この機序は、SARSコロナウイルスの弱毒化機序に繋がる知見と考えられ、今後のワクチン開発上重要な情報となる。コレステロール量を減少させる薬剤MβCDによる処理の効果から判定したところ、Vero E6細胞を全処理した上でSARS-CoV感染すると、ウイルス複製が抑制され、この抑制は、培地にコレステロールを再補充することにより、ほぼ元の複製率までに回復した。このlipid raft内には、SARS-CoVのレセプターであるACE2は存在しないことも明らかになった。この#21クローン細胞は感染性はあるが、エンベロープを構成しているS蛋白質の粒子への取り込みが低下しているが、その原因としてS蛋白質に認められた5アミノ酸残基の置換のうち

2残基が関与していることを明らかにした。この変異は、S蛋白質とレセプターとの結合性を低下させる可能性、そして中和抗体エピトープの構造変化を招き、中和抗体との反応性に影響を与える可能性が示唆された。また、SARS-CoVの増殖におけるlipidraftの意義について検討し、ウイルス複製の初期過程でその重要性が明らかになった。このlipidraft内には、SARS-CoVのレセプターであるACE2は存在しないことも明らかになった。したがって、今後、このraft構造がSARS-CoV複製にどのような機序で影響を与えているかを明らかにする必要がある。
MIC-1は胆管癌診療を変えるか？

胆管癌は診断時に切除不能で化学療法を行われる症例が少なくなく、適切な病勢予測マーカー、より有効な治療法が求められている。Macrophageinhibitory cytokine(MIC-1)は炎症や様々な悪性腫瘍で増加し、特に膵癌と胆管癌で高値を示すことが報告されており、我々は血清・胆汁MIC-1が早期胆管癌の診断に有用なマーカーであることを発見した。しかし、MIC-1の腫瘍に対する効果は、促進、またはアポトーシスによる抑制のいずれかで臓器ごとに異なっている。本研究では、胆管癌におけるMIC-1の効果を明らかにし、将来胆管癌の診療・治療に応用する。
水素誘起の接触破壊力学の構築と水素ぜい化感受性の短時間測定技術

本研究では,ダイヤモンド製圧子の接触負荷によって発生する水素誘起の局所接触破壊(水素ぜい化の接触破壊)を利用した,水素ぜい化感受性の評価法を開発した.具体的には,水素を吸蔵した高強度鋼に対してダイヤモンド製圧子を押込み,圧痕から生成するき裂の支配力学を解明するとともに,そのき裂長さからK_<ISCC>を推定する.従来は,破壊力学試験法に基づいたき裂進展特性から評価されていたが,本手法は試験片の平滑面に圧子を押込み,発生したき裂長さから簡便にK_<ISCC>を推定できる.本研究では,ダイヤモンド製圧子の接触負荷によって発生する水素誘起の局所接触破壊(水素ぜい化の接触破壊)を利用した,水素ぜい化感受性の評価法を開発した.具体的には,水素を吸蔵した高強度鋼に対してダイヤモンド製圧子を押込み,圧痕から生成するき裂の支配力学を解明するとともに,そのき裂長さからK_<ISCC>を推定する.従来は,破壊力学試験法に基づいたき裂進展特性から評価されていたが,本手法は試験片の平滑面に圧子を押込み,発生したき裂長さから簡便にK_<ISCC>を推定できる.本研究では,ダイヤモンド製圧子の接触負荷によって発生する水素ぜい化き裂を利用した新たな水素ぜい化感受性評価法を開発する.具体的には,水素を吸蔵した高強度鋼に対してダイヤモンド製圧子を押込み,圧痕から生成するき裂の発生および進展機構を解明して,その知見に基づいた水素ぜい化に対するき裂発生強度(σ_<scc>)やき裂進展抵抗(K_<I,HESCC>)を推定する方法を提案する.本年度の前半では,水素吸蔵法の検討と接触負荷による水素ぜい化発生の力学条件に関して検討した.本研究では,高強度鋼の一例としてマルエージ鋼を対象とした.水素吸蔵は簡便な電気化学的手法によって実施するが,溶液,電流密度,チャージ時間の3条件に加え,水素吸蔵後の室温大気中における試験片放置時間も変化させることで,試料中の水素吸蔵量を変化させる条件を検討した.昇温脱離ガス分析法(Thermal Desorption Spectroscopy : TDS)により,諸条件と水素吸蔵量の関係を明らかにした.その後に,試作した負荷試験装置を用いて,水素ぜい化による接触破壊を発生させた.この結果は,吸蔵水素量とき裂発生駆動力に依存することが分かった.別途,有限要素解析を実施し,その駆動力は対象材料(弾塑性特性)と圧子形状に依存することが分かり,また垂直応力(最大主応力)支配で,き裂が発生することが明らかとなった.そして,実験より推定したき裂発生期間と照合することで,き裂発生強度を推定した。すなわち,本手法によって水素ぜい化のき裂発生強度を評価できる指針を示した.さらに,後半では新規負荷装置の開発に着手し,水素ぜい化き裂の発生および進展のメカニズム明らかにする装置開発や計算法の構築を目指している.これより,次年度以降で本研究の最終目標である水素ぜい化感受性評価法を構築できる予定である.本研究では,ダイヤモンド製圧子の接触負荷によって発生する「水素誘起の局所接触破壊(水素ぜい化の接触破壊)」を利用した,水素ぜい化感受性の評価法を新たに開発することを目的としている.具体的には,水素を吸蔵した高強度鋼に対してダイヤモンド製圧子を押込み,圧痕から生成するき裂の支配力学を解明するとともに,そのき裂長さから水素ぜい化に対するK_<I,HESCC>を推定する方法を提案する.従来は破壊力学試験法に基づいたき裂進展特性から評価されていたが,本手法は試験片の平滑面にダイヤモンド圧子を押込み,発生したき裂長さから超簡便・超短時間でK_<I,HESCC>を測定するという特徴を有している.本年度は,有限要素法を用いてき裂進展の力学解析を実施した.具体的には,き裂進展経路に組み込んだ結合力モデルにより,圧子接触負荷中に生じるき裂進展を再現できる力学解析の手法を確立した.得られた成果は以下のとおりである.(1)表面ラジアルき裂を対象にするため3次元弾塑性モデルを構築した.(2)結合力モデルを組み込んだ弾塑性接触解析を構築し,その有用性をぜい性材料で検討した.き裂が発生しやすいセラミックス材料を対象にして,き裂進展挙動の解析やじん性値を評価した.(3)本供試材に対して最適な結合則を検討した(実験結果を再現できる最適な結合則を見出した).押込み力や圧子形状を変化させて実現した異なる力学状態においても実験結果を説明できる結合則(Traction-Separation則)を明らかにした.以上のように,本年度は計算手法の確立を主として,計画調書とおりに研究を遂行できた.前年度から検討を続けている有限要素法によるき裂進展の力学解析を行った.具体的には,本供試材に対して最適な結合力関数則を検討し,力学計算法を確立した.そして,その解析方法に基づいた水素ぜい化のKISCC推定法を提案した.具体的な実施手順を以下に示す.1)水素吸蔵した高強度鋼の局所破壊試験:水素を吸蔵させた高強度鋼へ押込み試験を行い,き裂長さと水素量の関係を明らかにした.また,押込み力などの試験条件の検討も含めて,水素脆化き裂の進展挙動を実験的に明らかにした.2)上述1)の実験結果へ照合させるような有限要素解析を行った.

き裂進展抵抗値を変化させたパラメトリック解析を行い,実験結果と比較することで,水素ぜい化き裂の進展抵抗値,つまりKISCC値を推定した.3)推定したKISCC値について,既往の破壊力学試験の結果と比較し,提案した手法の有効性を検証した.さらには吸蔵水素量と比較することで,使用限界水素量の評価法を提案した.4)その他の鉄鋼材料の適用なども検討し,新たな水素脆化感受性の評価法を検討した.以上のように計画当初の目標を達成した.本研究の目的は,局所的な接触負荷で発生する水素ぜい化メカニズムの解明とそれに基づいた水素ぜい化感受性評価であり,有限要素法などによる応力解析は必須である.本年度は,き裂の進展挙動を計算できる結合力モデルを組み込んだ有限要素法を確立した.これにより,本目的の達成のための基盤技術は,ほぼ確立できたと思われる.24年度が最終年度であるため、記入しない。評価法の基盤技術は既に確立したため,今後は本手法を適用できる様々な高強度鋼を調査し,より一般的な評価法の確立を目指す.なお,既にマルエージ鋼などの高強度鋼に本手法は適用可能であることを確認しており,その材料に関する検討を優先的に進める.さらには,本手法は表面改質材などのぜい性材料に対しても応用できると考えられる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本加工組立型企業における組織間情報共有に関する実態分析

組織間管理会計において、組織間での情報共有は、重要な検討項目の一つとして位置づけられている。しかし、組織間における情報共有の実態については、とりわけ管理会計領域で十分に明らかにされてこなかったといえる。そこで本研究課題では、組織間での情報共有を促進するコントロール・システムや、コントロール・システムに影響を与える構成要因(規定要因)について、先行研究を参考に実証的に明らかにすることを、そめ研究目的として設定した。具体的には、先行研究を参考に組織間での情報共有に関わる研究を包括的にレビューして基本的なモデルを作成するとともに、こうしたモデルに基づいて組織間でのコントロール・システムと構成要因(規定要因)との関係性や、組織間での情報共有とコントロール・システムとの関係性を実証的に検討することである。本研究課題に取り組んだ結果、組織間でのコントロール・システムと構成要因(規定要因)、情報共有との関係性は、調達する部品・資材のタイプによって異なることが実証的に明らかとなった。すなわち、調達する部品・資材のタイプによって構成要因(規定要因)、コントロール・システム、組織間での情報共有の程度が異なることや、調達する部品・資材のタイプによってそれぞれの関係性に差が見受けられることなどが明らかとなった。このことは、かつて「自製購入の意思決定」として取り扱われてきた組織間管理会計だけでなく、同様に[意思決定会計」に位置づけられる「設備投資の意思決定」にも有益な知見を提供するとともに、実務や教育の側面にも多くの示唆を与えるものと考えられる。以上、本研究課題は研究期間内においてその研究目的を達成できたものと判断される。本年度は、第一に、組織間での情報共有にかかわる文献を関連領域を含めて調査した。具体的には、欧米の管理会計雑誌に掲載される組織間管理会計に関する論文、日本の会計雑誌に掲載される情報共有に焦点を当てた論文、日本を含む加工組立型産業の組織間関係について検討した論文などである。これにより、欧米の組織間関係に関わる管理会計研究が、(1)組織間での協働に基づくコスト低減活動に焦点を当てた「組織間コストマネジメント」と、(2)組織間でのコントロール構造やガバナンス構造に焦点を当てた「組織間マネジメント・コントロール」に分類することができること、および、こうした二通りの研究テーマが1990年代の半ばを境にして分断されて存在していること、さらに、隣接領域である加工組立型産業を対象とした既存研究の成果が十分に活用されていないこと、などを明らかにすることができた.第二に、組織間での情報共有にかかわるインタビュー調査を実施するとともに、今年度における研究の渦程から生じた中間生産物を論文、ワーキングペーパー、著書の分担執筆や研究報告というかたちで発表した。具体的には、雑誌論文3本(そのうち英文論文1本)、ワーキングペーパー1本、著書分担執筆2本と、研究会報告(2006年10月管理会計フォーラム・一橋大学)1回である。こうした今年度における一連の研究活動から、翌年度の課題として次のようなものが導出された。第一に、隣接領域である加工組立型産業を対象とした組織間関係に関する既存研究の知見を、組織間での情報共有のメカニズム解明のために利用することである。第二に、組織間での情報共有を解明する為の方法として、インタビュー調査の継続や、重要概念の変数化とサンプルの特定を含む質問票調査の模索などである。
ステンレスの使用が可能な高性能中温域動作酸化物形燃料電池用電極材料創製

マグネトロン・スパッタ法を用いて、中温域固体酸化物形燃料電池(SOFC)中のアノード層上に、100ppm (= mg kg-1)前後の極微量Pt族金属酸化物の蒸着と水素還元を行い、これまで難しいとされてきた高活性な3相界面作製のための新規活性サイト創製を行った。本来、Pt族金属は、元素としても類似の性質を示すことが予想されるものの、3価のRh(Rh3+)を極微小量蒸着して得られたアノード内3相界面の電極性能は、2価のPt(Pt2+)を極微小量蒸着して得られたアノード内3相界面の電極性能を大きく上回るとともに、700°CというSOFC動作温度において従来型のサーメット形アノードが示していた活性の約3倍程度の高い活性を示すことを、参照極と電流遮断法を用いたアノード過電圧測定及びカソード過電圧測定結果から確認することができた。また、その性能安定性を100時間程度、ターフェル領域におけるセル電圧の安定性を基に検討した結果、従来型のサーメット形アノードの性能低下に比しても、十分に高いセル電圧の安定性を示すことも分かった。こうした効果が得られた理由を考察するべく実施した、Ni(111)表面における欠陥構造シミュレーション(Code: GULP、Empirical potential: Buckingham)の結果は、白金族金属カチオン、酸素欠陥(3相界面近傍であることから生じる欠陥)及びNi格子欠陥からなる会合欠陥クラスターからなる界面が、YSZ表面と、3相界面近傍で部分的に酸化したNi表面の間に生じた大きな格子不整合の緩衝層の役割を担い、YSZ表面のみで発生していた水分子生成反応が、部分的に酸化したNi表面上でも起こることで、アノード表面における過剰な過電圧の低下を可能にするという、ユニークな異種界面アノード反応サイトの設計が可能であることを示していた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。多様な燃料を用いて高効率発電を可能にする酸化物形燃料電池を、ステンレスの使用を可能にする650°Cから700°Cの温度において動作させる取り組みが、全世界で検討されている。これまでの研究では、カソード反応の速度が遅く、カソード活性化過電圧が大きいことから、主として、高性能カソードの探索研究や、酸化物固体電解質薄膜の作成研究に主眼がおかれ、検討がなされてきた。本研究では、NIMSの森グループのこれまでの研究成果と、外国人特別研究員がこれまで実施してきた薄膜触媒研究実績を融合し、アノード層のうえに、1nmから数nmの厚みの、白金族金属酸化物をスパッタ法により蒸着し、そののちこれを水素還元処理することで、アノード層全域に、活性な白金族金属ナノ粒子を拡散させ、活性な界面を多数、アノード層内に形成させる取り組みを実施している。そのために、外国人特別研究員が、その学位論文の研究で構築した、活性な酸化物薄膜形成のノウハウをすべて、森グループに開示し、そのノウハウと、森グループが保有する燃料電池作成技術を融合することで、ほぼアノード層内全域に、10mg/kg程度の超微量白金族金属ナノ粒子を拡散させることに成功した。こうして得られた燃料電池デバイスの発電性能は、白金族金属酸化物を蒸着していない燃料電池デバイスの性能を大きく超える(IR-freeの値の比較において、2倍以上)結果を確認した。さらに、その界面の欠陥構造に関しても、外国人特別研究員が有する、表面に形成される金属・酸化物界面構造に関する専門知識を、森グループに提供し、闊達な議論を行うことで、森グループで実施された表面界面会合欠陥クラスターモデルづくりに貢献した。本研究成果は、異分野の研究経験をうまく融合させることにより、従来の燃料電池材料研究にはない、極めて独創的な研究成果を生み出すことができた例であると考える。昨年度秋に赴任をし、そののちすでに1回国内で発表を行い、現在、ホスト研究者である森上席研究員ほかの共同研究者と連名で、国際誌への論文投稿を行っている(外国人特別研究員筆頭論文投稿)。ホスト研究者の勤務する研究所に赴任して、わずか1年以内に、明確な成果をあげ、その成果を口頭発表ならびに、論文発表につなげることができたことから、顕著な進捗があったと考える。さらに、本年度8月末には、京都大学で開催される国際会議でも、外国人特別研究員がみずから、最新の研究成果を口頭発表する予定であり、本年度末には2報目の論文の投稿も可能であると考えられることから、上記のように、当初の計画以上に進展していると判断した。低炭素社会形成の必要性から、空気と水素から、高い発電効率における発電を可能にする固体酸化物形燃料電池開発に、再び期待が集まっている。しかし、スタックセルに金属を用いる温度では、高い性能が発揮できず実用時期は、まだ先であると考えられてきた。さらに従来の研究では、最も遅いとされるカソード上の酸素還元反応活性を高め、発電性能向上の検討を行うことが主流となっていた。一方、受け入れ研究者(森)は、700°Cから800°Cにおける動作温度では、セル作製過程において、アノード層中に生じる超構造の影響から、発電特性の低下をもたらすリスクがあることを、微細構造観察を通して世界に先駆けて提唱してきた。

そこで、特別研究員Andrii Rednyk博士と共同で、3相界面近傍における超構造形成による発電性能低下を、補って余りある発電性能改善を可能にする、アノード界面欠陥構造の設計と創製を行うことを目的とし、超微少量(10から100ppm (=mgKg-1))の白金酸化物ならびに白金族金属酸化物を、アノード層上に蒸着したのち、水素還元処理を行うことで、これら蒸着酸化物から、活性なカチオン種をつくりだした。さらに、アノード層を構成する安定化ジルコニアとNi界面近傍において、Ni表面上にわずかに残存する酸素及び酸素欠陥と、上記の活性なカチオン種を反応させ、Ni表面に疑似蛍石表面構造をもつ領域をつくり、安定化ジルコニア表面からNi上の疑似蛍石表面までの広域な範囲における酸素表面拡散現象の促進と、アノード活性の向上をはかった。次に、上記手順で作成した試料のカソード及びアノード過電圧測定を行った後に、アノード層内における界面欠陥構造の観察及び、この微細構造観察に基づく表面欠陥構造シミュレーションを実施することで、上記の取り組みの妥当性を確認するとともに、アノード性能の飛躍的改善に成功した。アノード層内のNi表面上の残存酸素原子、Ni表面の格子欠陥及び極微少量(10から100ppm (=mgKg-1))の白金カチオン(Pt2+)や白金族金属カチオン(Rh3+,Pd2+,又はRu2+)からなる欠陥構造クラスターを、Ni表面上に形成させるプロセスを提案し、燃料電池動作温度700°Cの温度において、顕著な電極性能改善効果を、電流遮断法を用いたIRーフリーの測定により確認した。このIR-フリー改善効果は、カソード過電圧の変化をはるかに超えるものであったことから、アノード過電圧低減による効果であったことも、すでに確認することができた。こうして形成されたアノード層内界面の活性サイトのキャラクタリゼーションは、主として分析透過電子顕微鏡による微細構造観察により行い、この微細構造観察結果を基に、ワークステーションを用いて実施した表面欠陥構造シミュレーションにより得られたモデルから、アノード層内における安定化ジルコニアに隣接するNi表面において、残存酸素原子、Ni表面の格子欠陥及び上記活性なPt2+やRh3+,Pd2+,又はRu2+からなる疑似蛍石表面が形成される可能性があること。さらには、アノード層内安定化ジルコニア表面でのみおきていた酸素表面拡散現象が、このNi上の疑似蛍石表面においても可能なものとなり、結果として安定化ジルコニア表面からNi表面におよぶ広範囲な表面で、燃料電池アノード反応である水の生成反応の促進と、これに伴う燃料電池から発生する電流密度の改善がなされた可能性があることが分かった。この成果は2017年8月27日から9月1日の間、国内で開催され国際会議IUMRS-ICAM2017において、特別研究員Andrii Rednyk博士により発表され、特別研究員Andrii Rednyk博士は、若手奨励賞を受賞するという高い外部評価を得た。マグネトロン・スパッタ法を用いて、中温域固体酸化物形燃料電池(SOFC)中のアノード層上に、100ppm (= mg kg-1)前後の極微量Pt族金属酸化物の蒸着と水素還元を行い、これまで難しいとされてきた高活性な3相界面作製のための新規活性サイト創製を行った。