hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精子運動能および受精能を障害する男性側抗精子抗体の対応抗原の同定

1)射出精子に結合する抗精子抗体、特に精子不動化抗体による精子運動障害男性側における抗精子抗体には多様性がある。射出精子上に付着する抗精子抗体検出法(direct-immunobead test)を用い抗体保有不妊男性における臨床データを解析した。その結果、射出精子に結合する抗体が精子不動化抗体である場合、精子無力症を必発した。2)抗精子抗体による受精障害の検討次に抗体保有患者の精子受精機能を検討した結果、射出精子への抗体結合率が高いほど著明な受精障害を呈した。抗精子抗体保有男性において受精障害を予知するcut-off値を約80%に設定可能であった。3)抗精子抗体による胚発隼障害の検討雌マウスへから卵子を回収し、補体の存在下にマウス精子を不動化する精子不動化抗体保有不妊女性血清とマウス精子を共培養後、体外受精率ならびに胚盤胞到達率を検討した。その結果、抗体陽性血清添加群における受精率は抗精子抗体による受精障害のため有意に低率であり、受精が成立した場合、その後の胚盤胞への到達率も有意に阻害されていた。4)精子抗体保有男性における診療指針の考案男性における抗精子抗体の診療指針は未確立であった。精子細胞膜に結合する抗精子抗体を検出した場合、次に性器管内精子通過性と受精阻害作用の有無を二次的に検討する。これらの結果に基づき、容易に適切な治療法を決定できる診療指針を初めて確立した。5)精子運動能および受精能を障害する男性側抗精子抗体の対応抗原の同定等電点電気泳動(IEF)およびSDS-PAGEを行い抗体非保有健康男性の精子蛋白を展開し、泳動後のゲルからニトロセルロース膜へのブロッティングを行い、抗体保有男性の血清を用いる免疫染色により反応シグナルの検出した。得られた複数の患者およびコントロールの血清と反応した精子細胞膜蛋白群をコンピューター分析し、これらのサブトラクションにより両者の差として同定できるシグナルを、患者の保有する抗精子抗体が特異的に反応する精子細胞膜タンパクとして同定した。男性側における抗精子抗体の存在は一種の自己免疫疾患とも捉えることができるが、通常この免疫性男性不妊症患者は、難治性の不妊症である以外は全く健康である。今年度はまず、射出精子上に付着する抗精子抗体検出法(direct immunobead test)を用いて抗体保有不妊男性をリクルートし、このうち同意を得た18症例における臨床データを解析した。すでに我々は、抗精子抗体自身に多様性があることを報告してきたが、コンピューター(computer-aided sperm analysis)による患者の精子運動機能の分析、あるいは体外受精系を用いる患者の精子受精機能を検討した結果、患者により精子の運動あるいは受精機能の障害作用には、著しい多様性の存在することが判明した。すなわち抗体保有男性の不妊発症への関連性には明らかに差が存在し、不妊治療方針の決定に際しては、これらのデータをふまえ慎重に望むべきことを明らかとした。一方、精子の運動性や受精能と直接関係する精子細胞膜蛋白の同定を目標とし、二次元電気泳動による蛋白泳動を開始した。具体的には等電点電気泳動(IEF)およびSDS-PAGEを行い抗体非保有健康男性の精子蛋白を展開し、泳動後のゲルからニトロセルロース膜へのブロッティングを行い、抗体保有男性の血清を用いる免疫染色により反応シグナルの検出を行っている。抗体非保有男性血清を用いる免疫染色結果を対照として、患者の保有する抗精子抗体が特異的に反応する精子細胞膜蛋白が、今後同定可能であると予想している。男性不妊症の一因である抗精子抗体による免疫性

不妊症は、その発生頻度は少ないものの難治性不妊症と位置づけられ、体外受精や顕微授精といった治療手段が確立されてきた。一方、抗精子抗体の多様性に関する知見はいまだ乏しく、いかなる抗精子抗体が精子の運動能や受精能といった生物作用に障害を与えているのか、これまで明らかにはされていなかった。そこで昨年我々は、患者により精子の運動あるいは受精機能の障害作用には、著しい多様性の存在することを明らかにした。すなわち抗体保有男性の不妊発症への関連性に差が存在し、不妊治療方針の決定に際し慎重に望むべきことを報告した。本年度は、精子の運動性や受精能と直接関係する精子細胞膜蛋白の同定を目標とし、二次元電気泳動による蛋白泳動を行った。具体的には、等電点電気泳動(IEF)およびSDS-PAGEを行い、抗体非保有健康男性の精子蛋白を展開し、泳動後のゲルからニトロセルロース膜へのブロッティングを行った。抗体保有男性の血清を用いる免疫染色により反応シグナルを検出した。得られた複数の患者およびコントロールの血清と反応した精子細胞膜蛋白群をコンピューター分析し、これらのサブトラクションにより両者の差として同定できるシグナルを、患者の保有する抗精子抗体が特異的に反応する精子細胞膜タンパクとして同定しえた。引き続き、得られたスポットを切り出し、アジュバントとともにウサギに免疫する。さらに追加免疫の後、血清中での抗ヒト精子抗体産生の有無につき間接IBT(indirect IBT)を用いて確認を予定している。このポリクローナル抗体を用いて、精子運動機能への影響、ヒト精子の体外受精阻害作用、ヒト精子上における局在につき検討する。抗精子抗体による男性の免疫性不妊発症機序として、射出精子細胞膜に結合する抗体が精子運動性を障害したり、あるいは受精を阻害することを明らかにしてきた。これに対して、不妊女性においても同種抗体としての抗精子抗体が存在し、その中で補体依存性に精子の運動性を障害する精子不動化抗体が、臨床上最も重要な役割を演じることがすでに判明している。本年度は臨床的観点から、抗精子抗体、特に精子不動化抗体が性差を示すかに注目して解析を進めた。その結果、男性では女性に比し精子不動化抗体の保有頻度が有意に少なく、抗体の生物活性である受精障害の程度についても性差を認め、男性で有意に低頻度であった。以上ヒトにおける精子免疫にも性差が存在することを初めて明らかにした。また精子不動化抗体を保有する免疫性不妊女性の診療指針を確立してきたが、男性における抗精子抗体の取り扱いは未確立であった。そこで男性不妊患者約1000例の射出精子上の抗精子抗体をスクリーニングした結果から、系統的な診断・治療法を考案し、レビュー論文として発表した(研究発表論文-1)。すなわち精子細胞膜に結合する抗精子抗体を検出した場合、不妊発症との関連を確認する目的で、post-
超短パルス誘導ラマン利得分光法の開発と分子振動制御への応用

可視超広帯域・数サイクルパルス光源と狭帯域ピコ秒ラマン励起レーザーの同期による超短パルス誘導ラマン利得分光法の開発を行った。本研究のために紫外および深紫外領域の超短パルス光源の開発を行った。またCy3分子の実時間振動分光から、複数振動波束間の破壊的な干渉効果により自発ラマン分光においてラマン強度が小さいことを明らかにした。また電子励起状態にある分子の実時間振動分光を行った。これまでに申請者のグループでは超短パルス光源および多チャンネルロックイン検出器を独自開発し、フェムト秒スケールでの分子の可視領域超広帯域・超高速実時間分光を実現している。超広帯域・超高速実時間分光法は分子の光誘起電子緩和過程に加え、分子の振動周期より短いパルス光による分子振動の実時間計測を可能にしている。これらの測定結果からは分子のポテンシャル超曲面に関する知見が得られる。しかしながら、この分光法においても分子によってはラマン散乱断面積が小さいため、必ずしも全ての分子の光誘起振動ダイナミクスが解明できるとは言えない。この問題を克服するため、本研究では超広帯域・超高速実時間分光法に使用するpump光、probe光の他にラマン励起用レーザーを導入し、誘導ラマン過程による能動的な分子振動を引き起こす超短パルス誘導ラマン利得分光法の開発を行う。誘導ラマン利得分光法には背景信号との干渉の効果がなく、従って自発ラマンと同一のスペクトルを与えかつバックグラウンドより高い信号を得ることができるという利点がある。また超短パルス誘導ラマン利得分光法のさらなる発展として、光と分子の相互作用が非摂動論的になるために分子振動のハード化が引き起こされるような強いラマン励起レーザーにより、分子振動の制御を目指す。21年度はパルス幅7fsのUV超短パルス光源を開発し、それを用いた超高速分光を開始した。またラマン励起レーザーと超短パルス光源の同期および128チャンネルロックインアンプシステムを用いたダブルロックイン検波法の確立を行った。22年度はラマン励起レーザーと超短パルス光源の同期および128チャンネルロックインアンプシステムを用いたダブルロックイン検波法の確立を行い、電子励起状態にある分子の実時間振動分光を行うことに成功した。またCy3分子においてラマン断面積が小さい原因が振動波束の干渉であることを明らかにした。これらを踏まえてフェムト秒誘導ラマン利得分光を開始した。
血管肉腫における哺乳類ラパマイシン標的タンパク質経路とオートファジー機構の関与

本研究の目的は今なお予後不良な疾患である血管肉腫の分子病態機構を調べることとし、そのなかでもmTOR経路とオートファジー機構の関与を調べることを主目的とする。平成24年度は、血管肉腫組織での関連分子の発現を免疫組織学的に検討したところ、正常血管内皮に比して強発現していることを確認し、特にオートファジー系経路が恒常的に活性化されていることが示唆された。血管肉腫細胞の培養系では、mTOR経路の阻害剤とオートファジー阻害剤を用いたところ、腫瘍細胞のアポトーシス誘導が確認できた。平成25年度は正常皮膚での両経路の発現を確認した。これらの結果は両経路の阻害が血管肉腫の新たな治療になる可能性を示唆した。本研究の目的は血管肉腫の分子病態機構を調べることとし、本申請研究期間には血管肉腫細胞の病態におけるmTOR経路とオートファジー機構の関与を調べることを主目的とする。東北大学病院の症例数が比較的多いことを活かし、まず、臨床検体を用いて免疫組織学的にmTOR経路とオートファジー機構関連分子の発現を検証する。高発現が確認された分子については、培養血管内皮細胞を用いた強発現系で血管内皮細胞におけるその意義を確認する。さらに血管肉腫組織より、血管肉腫細胞株の樹立を試み、in vitroもしくはex viv oでのmTOR経路とオートファジー機構関連分子の動態と病態関与検証系を確立することを目指す。細胞株樹立が困難な場合には、既存の血管肉腫細胞株を用いてmTOR経路とオートファジー機構関連分子の動態を検討する。平成24年度までに、血管肉腫組織でのmTOR経路とオートファジー経路関連分子の発現を免疫組織学的に検討した。その結果、血管肉腫組織では、両経路の分子の発現が正常血管内皮に比して強発現していることを確認した。特に、ATG8の発現が高く、オートファジー系経路が恒常的に活性化されていることが示唆された。血管肉腫細胞の培養系では、mTOR経路の阻害剤とオートファジー阻害剤を用いてその増殖能を確認した。それぞれの系の単独阻害での増殖抑制に比して、両経路とも阻害した状態では、腫瘍細胞のアポトーシス誘導が効率に確認できた。これらの結果は血管肉腫細胞の維持にmTOR経路とオートファジー経路の必要性を示唆した。平成25年度は、オートファジー関連分子についてヒト皮膚の免疫染色を行った。正常皮膚では、オートファジーのkey moleculeであるLC3Bは表皮顆粒層でもっとも強く発現していた。また基底層でも染色が確認されたが、有棘層はほとんど染まらなかった。高発現が確認された分子については、培養血管内皮細胞を用いた強発現系で、血管内皮細胞におけるその意義を確認する。さらに血管肉腫組織より、血管肉腫細胞株の樹立を試み、in vitroもしくはex vivoでのmTOR経路とオートファジー機構関連分子の動態と病態関与検証系を確立することを目指す。昨年度は、血管肉腫組織でのmTOR経路とオートファジー経路関連分子の発現を免疫組織学的に検討した。昨年度は、当初の研究計画の年度目標をほぼ達成しており、順調な進展と考える。本年度も計画の大きな変更無く、遂行予定である。本年度は、血管肉腫細胞in vitro培養系・組織exvivo培養系を用いて、mTOR経路とオートファジー機構関連分子の抑制の影響を一つ一つの分子レベルで検討する予定である。該当無し
重症くも膜下出血における神経原性肺水腫の病態機序と中枢性発症機構の解明

本研究では、破裂動脈瘤によるくも膜下出血(subarachnoid hemorrhage; SAH)の予後を重篤化する危険性の高い全身合併症の一つである、神経原性肺水腫(NPE; neurogenic pulmonary edema)の病態機序ならびに中枢性発症機構の解明を目的とした。22年度は、NPE 15症例におけるデータ採取を施行した。各種モニタリング装置を併用し、胸腔内血行動態・生物学的活性物質を経時的に測定した結果、NPEの病態は中枢性の血管透過性亢進(permeability edema)に加えて、たこつぼ型心筋症に代表される心機能低下に起因した肺うっ血(hydrostatic edema)の病態を有するタイプ、さらに両者の合併例があることが明らかとなった。特にたこつぼ型心筋症を併発した症例では発症超急性期の血漿カテコールアミン分画およびB型ナトリウム利尿ペプチドが著しく上昇していた。約7割の症例が通常管理で発症4日目までにNPEは正常化したものの、低心機能あるいは急性肺障害を合併した症例では水分・呼吸管理に難渋し、脳血管攣縮を合併する頻度が高い傾向を示した。次にNPE誘発モデル動物(ラット)を用いて、発症に関与した反射中枢として重要な役割を担うとされる、延髄孤束核(NTS;nucleus tractus solitarius)における気管支由来の自律神経求心性無髄線維の介在ニューロンの(bronchial C-fiber-activated NTS neurons)の各種神経伝達物質に対するin vivo細胞外単一神経活動の変化を分析した。予備実験では、C-fiber介在ニューロンの感受性亢進がNPEの病態の増悪に関与していることが推察された。現在、その制御機構としてsubstance P (NK1)に対する感受性の変化を検証中である。
ラットの星状神経節遮断による局所脳グルコース利用の影響の解明

平成5年度はラットの星状神経節切除に代わって脳血管には同様の効果が期待できる上頚神経節切除を行い、それによる交感神経の脱支配によって脳血管の血流の変化を見ることにした。方法は、外科的にラットの上頚神経節を切除した後、Sakuradaらの方法によって^<14>Ciodoantipyrineを静注し、トレーサーおよびオートラジオグラフィを用いて脳の局所血流を測定する。現在は経日変化(1日後、3日後、1週間後)や部位比較などを行っているところである。対象数ががまだ十分ではなく明らかな結果は得ていない。
核内受容体の新しい転写共役因子TRAP/メディエーター複合体による造血調節

私がクローニングした哺乳類TRAP/Mediator複合体は、RNAポリメラーゼIIホロ酵素のうち約25個のサブユニットから成るサブ複合体である。TRAP/Mediator複合体は様々なアクチベーターのシグナルを最終的に統合し、RNAポリメラーゼIIコア酵素複合体に伝達する、全転写に必須の基本的転写共役体であり、細胞内情報伝達の終点に位置すると考えられる。本複合体のうち、核内受容体にリガンド依存性に結合するサブユニットは唯一TRAP220/MED1である。私はTRAP220/MED1欠損マウスを作製し、これまでに、TRAP220/MED1が核内受容体機能を調節することによって個体や細胞の増殖・分化・恒常性維持に重要な役割を担うことを示してきた。TRAP220/MED1の細胞分化における役割が最初に示された例がPPARγ2を介した間葉系前駆細胞の脂肪細胞への分化における役割である。本研究では主に血球において検討を行った。コロニーアッセイにてTRAP220/MED1欠損マウス胎児羊膜由来の造血前駆細胞の単球への分化能の低下を認めた。また、HL-60前骨髄性白血病細胞株でTRAP220/MED1をRNA干渉法によりノックダウンしたところ、レチノイン酸やビタミンDによる分化が遅延した。これらのことから、TRAP220/MED1がレチノイン酸受容体やビタミンD受容体を介した骨髄球系造血前駆細胞の分化に重要な役割を担うことが強く示唆される。このように、造血組織を構成する多系統の未分化細胞が核内受容体を介して正常に分化・成熟するためにTRAP220は必須である可能性が考えられる。私はTRAP220/MED1の核内受容体結合部位を特異的に破壊した遺伝子改変マウスを新たに作製した。本マウスはTRAP220/MED1の核内受容体特異的機能の詳細な検索の重要なツールとして期待される。核内受容体による転写活性化は多段階を踏むと考えられる。即ち、コレプレッサーが外れた後にHAT転写共役因子群がクロマチン構造を弛緩し、次にTRAP/Mediator複合体が基本転写因子群と共にリクルートされて転写が開始する。本複合体のうち、核内受容体にリガンド依存性に結合するサブユニットは唯一TRAP220である。私はTRAP220欠損マウスを作製し、これまでに、TRAP220が核内受容体機能を調節することによって個体や細胞の増殖・分化・恒常性維持に重要な役割を担うことを示してきた。TRAP220の細胞分化における役割が最初に示された例がPPARγ2を介した間葉系前駆細胞の脂肪細胞への分化における役割である。コロニーアッセイにてRAP220欠損マウス胎児羊膜由来の造血前駆細胞の単球への分化能の低下を認めた。また、HL-60前骨髄性白血病細胞株でTRAP220をRNA干渉法によりノックダウンしたところ、レチノイン酸やビタミンDによる分化が遅延した。これらのことから、TRAP220がレチノイン酸受容体やビタミンD受容体を介した骨髄球系造血前駆細胞の分化に重要な役割を担うことが強く示唆される。

このように、造血組織を構成する多系統の未分化細胞が核内受容体を介して正常に分化・成熟するためにTRAP220は必須である可能性が考えられる。私がクローニングした哺乳類TRAP/Mediator複合体は、RNAポリメラーゼIIホロ酵素のうち約25個のサブユニットから成るサブ複合体である。TRAP/Mediator複合体は様々なアクチベーターのシグナルを最終的に統合し、RNAポリメラーゼIIコア酵素複合体に伝達する、全転写に必須の基本的転写共役体であり、細胞内情報伝達の終点に位置すると考えられる。本複合体のうち、核内受容体にリガンド依存性に結合するサブユニットは唯一TRAP220/MED1である。私はTRAP220/MED1欠損マウスを作製し、これまでに、TRAP220/MED1が核内受容体機能を調節することによって個体や細胞の増殖・分化・恒常性維持に重要な役割を担うことを示してきた。TRAP220/MED1の細胞分化における役割が最初に示された例がPPARγ2を介した間葉系前駆細胞の脂肪細胞への分化における役割である。本研究では主に血球において検討を行った。コロニーアッセイにてTRAP220/MED1欠損マウス胎児羊膜由来の造血前駆細胞の単球への分化能の低下を認めた。また、HL-60前骨髄性白血病細胞株でTRAP220/MED1をRNA干渉法によりノックダウンしたところ、レチノイン酸やビタミンDによる分化が遅延した。これらのことから、TRAP220/MED1がレチノイン酸受容体やビタミンD受容体を介した骨髄球系造血前駆細胞の分化に重要な役割を担うことが強く示唆される。私はTRAP220/MED1の核内受容体結合部位を特異的に破壊した遺伝子改変マウスを新たに作製した。本マウスはTRAP220/MED1の核内受容体特異的機能の詳細な検索の重要なツールとして期待される。
ひきこもり支援における協同実践モデルの検討

本年度は主に、三つの点から研究を進めた。第一に、前年度から進めてきたひきこもり支援制度の歴史的変遷の分析成果をまとめた。ここでは、新たに生じた若者の生活困難への対応が社会福祉からいかように切り離されて展開されてきたのかについて、若者支援の歴史的な変遷から検討し、若者の生活困難を社会福祉の枠組みで対象化するための具体的な提起を行なうことを目的とした。第二に、2011年度から継続してフィールドワーク調査を実施していたある市の子ども・若者育成支援推進法から出発した取り組みへの調査を継続した。継続して参与することにより得られたデータから、子ども・若者育成支援推進法下の取り組みの課題を明らかにし、課題を乗り越えるための要件に関する分析を報告にまとめた。第三に、韓日における若者の生活困難の背景および若者支援の仕組みについて比較検討を行った。具体的には、若者の生活困難の背景について、両国の家庭、雇用、教育の三つの点から検討したのち、韓国における「青少年福祉支援法」(2005)とその法による支援に言及した。9歳から24歳までを対象とする韓国の「青少年福祉支援法」は、青少年シェルターや、青少年自立支援館、青少年治療リハビリセンターなど具体的な事業を規定していることに比べ、日本の子ども・若者を支援する法律として存在する「子ども・若者育成支援推進法」は、具体的な支援をほとんど規定していない。これらの比較から、韓国における若者支援の仕組みやそれについての議論から学ぶ必要性を指摘した。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、ひきこもりの若者・地域住民・親・支援者が地域において協同で実践を進めて行くことの意味や課題を明らかにするために、これまで行ったフィールドワーク調査の分析を進めるとともに、共同研究プロジェクトへの参加と新たな調査を行った。以下では、主要な部分をまとめたい。第一に、若者支援実践を社会福祉学の枠組みから捉え直すことが必要であると考え、2011年度から調査を行っているNPO法人文化学習協同ネットワーク(東京)の実践分析をエンパワメントアプローチの視点から行った。この成果の一部は2014年3月2日の2013年度関西社会福祉学会年次大会で報告した。第二に、地域での協同実践を検討する際には、地域性と若者の困難さの関連を検討する必要があると考え、離島での若者や家族の孤立状況に着眼し2013年3月に行った五島列島調査の分析を行った。分析では、離島における若者の育ちの難しさや実践者が直面している困難さ、そして今後の実践可能性の検討を行い、その検討結果の一部は2013年9月に行われた日本社会福祉学会第61回秋季大会で報告し、論文としては『立命館人間科学研究』第29号に投稿し、掲載された。第四に、指導教員である山本耕平教授が行っている「ひきこもる若者を対象とするピアアウトリーチ支援者養成に関する研究」プロジェクトに参加し「支援される者」「支援する者」という関係性やその関係性に基づいた支援を乗り越える存在としてのピアの可能性を検討した。成果は報告書にまとめたが、今後更なる検討を行い、論文化を行う予定である。第五に、イタリアと韓国の当事者や地域住民と実践者の協同を軸に実践を展開する実践体を訪問し、地域協同実践の最新動向の把握と先進事例にみる地域協同実践の可能性を検討した。本年度は、主に四つの点から研究を進めてきた。一つは、ひきこもり研究史を制度、政策との関わりで整理する取り組みである。この整理のなかでは主に、政策における対象の拡がりとその間での実践の展開に注目し、若者支援政策における課題を明らかにした。二つめは、ピアスタッフの有効性に関する質的研究である。ここではインタビューデータの分析から、若者支援におけるピアスタッフの有効性とひきこもり支援におけるサポーター養成事業の陥穽、そしてピアスタッフを加えることによるソーシャルワーク実践における関係性の変化を指摘した。三つめに、二つの地域での取り組みに注目し、調査を行なった。一つは、子ども・若者支援地域協議会および総合相談窓口の取り組みに関する調査であり、もう一つは0歳から20歳までのケースの記録を継続して保存し、幼少期から青年期にかけての地域における継続した生活および発達の保障に取り組み始めている地域の取組みに関する調査である。これらの取り組みがひきこもり支援実践のあり方や、ソーシャルワーク全体に問いかけるものは大きいと考え、この取り組みに従事する実践者へのインタビューや参与観察を行なった。四つめに、韓国の若者支援の現状と社会問題として若者の生活の困難さがどのように実践者や研究者に認識されているのかを明らかにするため、ヒアリングを行なった。また、韓国における「家出」青少年への支援に着想を得て、日本において家を出た若者の生活困難実態がどのように報告され、議論されているのかについて整理を試みた。

第三に、韓日における若者の生活困難の背景および若者支援の仕組みについて比較検討を行った。具体的には、若者の生活困難の背景について、両国の家庭、雇用、教育の三つの点から検討したのち、韓国における「青少年福祉支援法」(2005)とその法による支援に言及した。9歳から24歳までを対象とする韓国の「青少年福祉支援法」は、青少年シェルターや、青少年自立支援館、青少年治療リハビリセンターなど具体的な事業を規定していることに比べ、日本の子ども・若者を支援する法律として存在する「子ども・若者育成支援推進法」は、具体的な支援をほとんど規定していない。これらの比較から、韓国における若者支援の仕組みやそれについての議論から学ぶ必要性を指摘した。当初の研究において想定していたフィールドを一部変更し、調査を行なっているが、その進展についてはおおむね順調である。ひきこもり支援における協同に関しては、ピアという視点からの分析は2014年度において一定完了した。地域における協同に関しては、二つの地域における調査を現時点でほぼ終了し、データを分析する段階にある。そのため、調査はおおむね順調に進展していると評価する。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまとめの年度であり、二つの地域で行なった調査のデータ分析を調査先の実践者や他研究者に意見をもらいつつ進め、検討を完了したい。また、若者支援政策は短期間で次々と変化が生じているため、それらのレビューも行いつつ、研究のまとめを行なっていきたい。本年度は、ひきこもり支援における協同実践モデルの検討のための調査や調査データの分析が着実に進行したこと、また本年度に行った調査や調査データの分析、実践者・研究者・当事者との意見交換を通して、本研究の目的を達成するための課題がより鮮明になるとともに、調査対象地も絞られ、次年度の研究計画がより精緻化されたことからおおむね順調に進展していると考える。当初は、1東京・神奈川の実践, 2和歌山の実践, 3長崎県の実践, 4福島の実践, 5北海這の実践,の5つの実践体でのフィールドワーク調査を検討していが、本年度の調査、調査データ分析、意見交換を経て、ひきこもり支援における協同実践を検討する際には、「協同」の内実の詳細な検討とともに、近年注目されているピアスタッフの実践的役割の検討、若者ソーシャルワークの視点の整理と提起が重要であると考え、フィールドワークの主要な調査対象地を1、2に絞ることとした。ただし、ピアスタッフなどへのインタビュー調査等に関してはこの限りではない。
蛋白質間相互作用におけるミリスチル基の影響

1)ミリスチル化の機能はこれまでタンパク質を生体膜につなぎとめるためのアンカーだと考えられてきた。我々は脳内のシグナル伝達系に関与しているNAP-22のミリスチル化が、そのカルモジュリンとの相互作用に直接関与していることを見出し、ミリスチル化がタンパク質間相互作用を制御していることを明らかにした。そこで、NAP-22のもう一つの特徴であるプロテインキナーゼC(PKC)によるリン酸化に着目し、脳内におけるシグナル伝達系の制御の分子機構を解明するために、NAP-22とPKCとの間のタンパク質間相互作用におけるミリスチル化の影響を調べた。対照としてのPKCの自己リン酸化部位とNAP-22のリン酸化部位のそれぞれに相当するアミノ酸配列を持ったペプチドについてPKCによるリン酸化効率を調べた。その結果、両ペプチドともミリスチル基付加によりリン酸化の割合が2倍ほど増加した。このことから、ミリスチル化がPKCの関与する細胞内カルシウムシグナル伝達系の制御に関与していることが示唆された。(平成12年分子生物学会発表済み)2)PKCによりリン酸化されるセリン残基をアラニンに置換したペプチドはタンパク質リン酸化を拮抗阻害し、タンパク質リン酸化インヒビターとして機能する。(1)で使用したペプチドを用いて、さらに強力なリン酸化インヒビターの作製を試みた。また、このインヒビターの機能構造、さらにはPKCとの複合体との機能構造をNMRなどの物理化学的手法で解析することで、ミリスチル化によるタンパク質リン酸化の制御の分子機構の解明を行った。脳内にはNAP-22の他にもPKCの基質が存在するが、それらのリン酸化部位はαヘリックスを形成している事が知られている。しかしながら、NAP-22のリン酸化部位は円偏光二色性実験よりαヘリックスを形成しないことが解り、リン酸化を生じる場合のNAP-22とPKCとの相互作用の分子機構は、他の脳内PKC基質タンパク質とPKCとの相互作用のそれとは異なることが示唆された。今後、ミリスチル化ペプチドのタンパク質リン酸化阻害能のキネティックスの詳細を調べるとともに、このインヒビターペプチドを使用すると安定なPKCとの複合体が得られるので、この複合体の解析を検討している。
大気圧プラズマと細胞刺激発生装置の併用による脳神経細胞の修復及び機能回復

カーボンナノチューブ(CNT)を用いた立体ナノ構造の構築のため、Plasma-Activation (PA)法により化学修飾したCNT上での心筋細胞培養に関する基礎実験を行った。顕微鏡による心筋細胞の観察の結果、CNT上でも心筋細胞が培養できることを確認した。さらに生体埋め込み用ワイヤレス型電気刺激装置の試作を行った。この装置は2つのコイルを共振器として利用する磁界共振方式による電極伝送回路を内蔵しており、一定周波数の電気刺激の発生が可能である。この装置と同一スケールの模擬デバイスによる埋め込み実験を行った結果、小動物では大きさの問題があったものの、中動物では問題は無いことが判明した。初年度は、細胞を伸長させるための“足場"となるCNT表面に化学修飾処理を施し、更なる細胞ネットワークの構築を促進させるための基礎実験を行った。実験結果は、以下の通りである。本研究ではアミノ基の修飾方法としてプラズマアクティベーション(Plasma-Activation, PA)と化学修飾(Chemical Modification, CM)の両方を用いた。修飾後はフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用いてCNT表面の評価を行った。FT-IRの結果により、PAとCMのどちらの化学修飾方法でも、CNT表面のアミノ基修飾を確認したが、スペクトルを比較した場合PAの方が有効であると考えられる。また、生体適合性の評価実験として、NIH3T3細胞を用いたin vitro実験を行った。実験の結果から、PAとCMの両者とも、CNTの生体適合性を向上させたことが細胞増加率より確認できた。どちらの化学修飾方法も有効ではあるが、PAの方が有効的であると考えられるため、PAについて重点を置き、より有効的な処理時間の検討を行った。処理時間の検討を前述の実験と同様に行い、FT-IRによる測定の結果から、15分間と20分間の処理時間のみがCNT表面にアミノ基を修飾させていることが確認できた。NIH3T3細胞を用いたin vitro実験では、細胞増加率から15分間の処理時間が最も生体適合性を向上させたことがわかった。これらの結果を踏まえ、CNTの生体適合性を向上させるには、15分間のPAが最も有効であることが判明した。全体的な到達度に関しては、70-80%程度であり、やや遅れている。細胞刺激発生装置に関しては、外部からの電力供給を行うための電力伝送回路がほぼ完成しているものの、体内埋め込みを想定した被覆に関する試作検討を行った結果、防水などに不具合が生じる場合があるために改良が必要である。更に、“足場"となるCNTについても、立体構造構築に関するプロセスがようやく完成したため、今後実験を進めていく予定である。今年度は、デバイスの埋め込みを想定した生物学的実験を行った。埋め込み対象デバイスとしては、シリコーン樹脂(PDMS:ポリジメチルシロキサン)にてコーティング処理を施したワイヤレス電力電送用フレキシブル基板(縦:78mm、横:54mm)を用いた。埋め込み実験には、2匹のラット(未処理:1匹、デバイス埋め込み:1匹)を用いた。ただし、実験条件を統一するため、未処理ラットにもデバイス埋め込みラットと同じ大きさに皮膚の切開を施した。デバイス埋め込み期間が14日間であったが、デバイス内への体液浸潤、体動によるデバイスの破損などがなく、LEDの点灯が定常的に確認できたことから、回路には問題が無いことが判明した。ラットの皮下組織とデバイスの間にはコラーゲン繊維性結合組織膜(生体特有の「カプセル化」現象)が形成されて体液が溜まっているのが確認された。この理由としては、ラットの体動に起因したデバイスの“ずれ"によって空洞が形成されて体液が溜まったものと考えられる。さらに、炎症反応の有無を確認するため、血液中白血球値の測定を行った。一般的にラットの白血球値は67216 (×100/μL)であり、216 (×100/μL)を超えた場合には炎症反応があるといえる。埋め込み5日目及び6日目で数値が上昇したことから、デバイスを異物と認知した可能性があるものと考えられる。ただし、白血球値:216 (×100/μL)を越えなかったが、炎症反応の初期段階であることが判明した。全体的な到達度に関しては、7080%程度であり、やや遅れている。本年度は、細胞を伸長させるための“足場"となるカーボンナノチューブ(CNT)上での神経幹細胞の培養実験と、ワイヤレス伝送装置の試作を行った。CNTバイオデバイスの開発において、CNT上、電極上、シリコンウエハー上での細胞培養とそれらの生体適合性向上が重要不可欠である。そこで、心筋細胞を用いたCNT及び電極上での細胞培養と細胞拍動の観察に関する基礎実験を行った。実験手順は、以下の通りである。単層カーボンナノチューブ(SWNT)を細胞培養用カルチャーカバーガラス上に塗布・乾燥させた後、マグネトロン型プラズマ発生装置(周波数:50 Hz、電圧・電力:1 kV・20 W)内のサンプルホルダーに固定させてプラズマイオン照射処理を行った。

次に、プラズマアクティベーション処理を施したカルチャーカバーガラスを装着したディッシュチャンバーに、ラット心筋細胞を含む培地を注入してCO2-インキュベーターに導入・培養を行った。培養実験は、インキュベーター温度:37°C、加湿器温度40°C、細胞培養用ガスの種類と流量:Air/5%-CO2、40-45ml/minの条件下にて行った。分化培地下で培養した心筋細胞の顕微鏡写真より、心筋の拍動を確認したことから、SWNT上でも心筋細胞が培養できることを確認した。次に、生体埋め込みを想定したワイヤレス型電気刺激装置の試作を行った。この装置は2つのコイルを共振器として利用する磁界共振方式による電極伝送回路を内蔵しており、一定周波数の電気刺激を発生させることが可能である。給電側基板と受電側基板(共に、縦40 mm×横75 mm)により構成されている。この装置と同一スケールのダミーデバイスを用いて埋め込み実験を行った結果、小動物への埋め込みには問題があったが、中動物への埋め込みには問題は無いことが判明した。カーボンナノチューブ(CNT)を用いた立体ナノ構造の構築のため、Plasma-Activation (PA)法により化学修飾したCNT上での心筋細胞培養に関する基礎実験を行った。顕微鏡による心筋細胞の観察の結果、CNT上でも心筋細胞が培養できることを確認した。さらに生体埋め込み用ワイヤレス型電気刺激装置の試作を行った。この装置は2つのコイルを共振器として利用する磁界共振方式による電極伝送回路を内蔵しており、一定周波数の電気刺激の発生が可能である。この装置と同一スケールの模擬デバイスによる埋め込み実験を行った結果、小動物では大きさの問題があったものの、中動物では問題は無いことが判明した。前年度の結果を踏まえた各チームにおける検討項目及び到達目標は、以下の通りである。[チームI]→前年度のプラズマ照射による細胞増殖実験を継続して行う。特に、プラズマ照射時間及び距離に関する細胞増殖率の把握を行い、安定した細胞増殖のための最適値を確立させる。⇒平田、学生[チームII]→前年度のネットワーク形成に関する基礎実験を継続して行うと共に、立体構造による細胞の垂直方向への伸長を促進させるための構造最適値を把握する。具体的には、CNTの化学修飾方法を変えた場合の機能化状態の評価を行う。特に、立体構造内の細胞増殖・伸長を調べるため、細胞核染色及び蛍光などの光学的手法による評価を行う。⇒平田、学生[チームIII]→前年度の策定仕様を基に、具体的な回路パターンの設計を行う。特に、生体埋め込みを前提としているため、防水性に優れた回路デザインが必要である。故に、シリコーンラバーの1種であるポリジメチルシロキサン(PDMS)及びポリイミドによるコーティングを施した場合の回路の安定動作に関する検証実験を行う。更に、パルス電圧を印加した場合の細胞状態を観察する。特に、パルスの周波数及び電位を変化させた場合の成長因子を含めた細胞状態を多角的に評価する。⇒高宮チームIIIIの結果を集約し、総合的評価を行う。
ヒト免疫細胞の発生分化に関する分子生物学的研究

(1)ヒト組み換え活性化遺伝子(RAG)発現誘導に関する研究(1)ヒトRAG-1mRNA発現の微量測定法の確立:RT-PCR法によるヒトRAG-1 mRNAの高感度かつ特異的検出法を確立した。この系を用いて、正常細胞・血液系細胞株におけるRAG-1 mRNAの発現を検討したところ、胸腺・骨髄細胞・pre-B株(Nalm-6)・T細胞株(CEM)などの未熟細胞にRAG-1が発現していることが明らかになった。また、我々の樹立した胎児肝由来リンパ球様細胞株(FL)においてはその発現は見られず、FLがRAGを発現する以前の前駆細胞であることが確認された。(2)FL細胞(未熟リンパ球株)のRAG発現誘導:マウス骨髄由来のストローマ細胞株(PA6)、ヒト骨髄由来ストローマ細胞株(RASV-5)をFL細胞を共培養することで、FLにRAG-1 mRNAの発現が誘導された。この発現誘導には、ストローマ細胞との直接接触が必要であること、またある種のサイトカインがこの誘導を増幅することを明らかにした。サイトカインとしては、IL-3,IL-6,IL-7が重要であることを明らかにした。(2)ホメオボックス蛋白の特異的DNA結合配列の決定ホメオボックス遺伝子(HB24)cDNAを用いて、in vitro translation kitでHB24蛋白を合成し、可能性ある全degenerativeオリゴヌクレオチドに対してゲルシフトアッセイを行った。ゲルから結合断片を回収し、PCRにより増幅するという行程を3回繰り返し、シークエンス特異的に結合すると考えられるヌクレオチドプールを得た。これをブルースクリプトベクターを用いてサブクローニングし、大腸菌にトランスフォームして得られたプラスミド(31種類)の塩基配列を決定した。その結果、24種のプラスミドDNAが同一のコンセンサス配列(7塩基配列)を含むことを明らかにした。得られた7塩基配列が特異的結合配列であることは、変異ヌクレオチドを用いたゲルシフトアッセイにて確認した。
病的肺における血管張力とフォスフォジエステラーゼ

特発性肺線維症は、有効な治療法は明らかにされていない。近年、肺線維症と同じく肺高血圧症を呈する原発性肺高血圧症に対して治療法が確立された。原発性肺高血圧症の治療が特発性肺線維症にも応用されることが期待されており、申請者はフォスフォジエステラーゼ(PDE)の発現の変化に着目した。タンパク質の発現量の差異をみたところ、肺線維症肺において、対照肺よりもPDE5発現の増加を認めた。局在を明らかにする免疫染色では、線維芽細胞で抗PDE5抗体が濃染した。当初はPDE5増加により血管収縮がおこり肺高血圧が増悪すると考えたが、得られた結果からは、PDE5の増加が線維化そのものに影響を与える可能性が示唆された。特発性肺線維症(間質性肺炎の一つ)は、慢性進行性、原因不明の肺疾患であり、稀な疾患である。その中で手術を受ける患者の肺組織を入手するには、長期の年月が必要であり、多施設で検体の収集を行っている。その際に倫理委員会の承認を受ける必要がある。徳島大学病院と高知大学病院では倫理委員会の承認を受け、現在、条件を満たす検体の収集を行っている。1検体のみが採取されている。申請者の所属する独立行政法人国立病院機構高知病院での倫理委員会は、年に1回開かれており、過去2回の審査では条件付き承認とされた後、指摘項目を修正して2回目に臨んだが、不承認の結果を得た。さらに指摘項目を修正して3度目の審査に臨んだが、不承認とされた。今後、一定数の検体が確保された段階でWesternblotおよび蛍光抗体による染色などの蛋白解析を行う予定である。特発性肺線維症(IPF)は、慢性進行性、原因不明の肺疾患であり、一部の症例で肺高血圧症を合併する。その機序は肺実質障害に伴う細動脈・毛細血管の圧排、閉塞および低酸素性肺血管攣縮と考えられている。近年、IPFと同じく肺高血圧を呈する肺動脈性肺高血圧症(PAH)に対してフォスフォジエステラーゼ(PDE)5阻害薬の有効性が報告された(Galie N et al. N Engl J Med 2005; 353: 2148-57)。PAHは、1990年代前半には、確定診断からの平均生存期間が3年という、予後不良の疾患であったが、いくつかの有効な治療法が確立され、予後が飛躍的に改善されてきた。PAHとIPFは異なる疾患ではあるが、共通する病態も多く存在する。数多くの基礎研究、臨床研究が試みられているにもかかわらず、肺線維症にたいする有効な治療法は明らかにされておらず、古から現在に至るまで、ステロイド療法が唯一の治療法である。実験計画は、対象患者から肺組織を手術により摘出したのち、健常肺とIPF肺の組織における代表的なPDEファミリーのタンパク発現を見、発現の増強が認められたPDEの肺組織における局在を特定することである。それに先だって、ヒトを対象をする研究であるため、協力施設それぞれにおいて倫理委員会の承認を受ける必要がある。申請者は、所属する独立行政法人国立病院機構高知病院において二回の倫理委員会申請(不承認)、徳島大学病院において倫理委員会承認を受け、症例の蓄積を行っている。また、高知大学の麻酔科・呼吸器外科からも研究協力が得られることが決定した。特発性肺線維症(間質性肺炎の一種)は、慢性進行性、原因不明の肺疾患であり、稀な疾患である。その中で手術を受ける患者の肺組織を入手するには、長年の年月が必要であり、多施設で収集を行っている。科学研究費申請時に検体収集を予定していた機関から、検体採取の協力が得られなかったため、現在は徳島大学、高知大学、および東京大学の倫理委員会の承認を得て、検体収集を行っている。現在5症例程度の間質性肺炎症例の検体を入手しており、また、同時に対照群の肺組織の収集も行っている。今後、一定の検体が確保された段階で、タンパク質解析を行う予定である。ステロイド療法が唯一の治療法であるが、近年フォスフォジエステラーゼ(PDE)5阻害薬の有効性が検討され始めた。一方、基礎研究では、病的肺におけるフォスフォジエステラーゼの発現が変化している可能性が示唆された。そこで申請者は、PDEを特発性肺線維症の病態を改善する標的の一つと考え、正常肺との発現の差を明らかにしようと考えた。肺癌患者からの摘出標本の中の正常組織をコントロール群、IPF患者から得られた肺組織を対照群とする。手術に伴い得られた、健常肺とIPF肺の組織からタンパク質を抽出し、PDE5のタンパク発現をWestern blot法で定量したところ、IPF患者においてPDE5の発現増強を認めた。次にPDE5の増強が認められる部位を明らかにするために、摘出標本のパラフィン切片を用いて免疫染色を行ったところ、当初予想された血管平滑筋ではなく、線維芽細胞の増勢した部位に発現の増強を認めた。近年、PDE5阻害薬が肺線維症を含む間質性肺炎に有効であるという報告が散見されており、PDE5阻害薬の血管平滑筋拡張作用が潜在的な肺高血圧を軽快することがそのメカニズムであろうと予想した。

しかし、今回得られた結果は当初の予想である血管平滑筋におけるPDE5の増強ではなく、繊維組織における発現増強であった。このことから、PDE5阻害薬は線維化そのものに対して影響を与える可能性が示唆された。特発性肺線維症は、有効な治療法は明らかにされていない。近年、肺線維症と同じく肺高血圧症を呈する原発性肺高血圧症に対して治療法が確立された。原発性肺高血圧症の治療が特発性肺線維症にも応用されることが期待されており、申請者はフォスフォジエステラーゼ(PDE)の発現の変化に着目した。タンパク質の発現量の差異をみたところ、肺線維症肺において、対照肺よりもPDE5発現の増加を認めた。局在を明らかにする免疫染色では、線維芽細胞で抗PDE5抗体が濃染した。当初はPDE5増加により血管収縮がおこり肺高血圧が増悪すると考えたが、得られた結果からは、PDE5の増加が線維化そのものに影響を与える可能性が示唆された。当初検体収集を予定していた機関から協力を得られなかったため。麻酔学引き続き、検体の収集を継続する。特発性肺線維症という稀な疾患の手術検体の収集を行うには、長期の年月が必要であるため。申請者の所属する独立行政法人国立病院機構高知病院は呼吸器疾患を多く取り扱う病院であり、肺手術が多く、当初、この施設での検体収集を予定していた。2011年の1回目の倫理委員会で、若手研究Bの内容で申請したが、当病院で取り扱いできるレベルの倫理審査ではないため、上位組織である徳島大学病院の倫理委員会の審査を通過すれば、当院でも研究協力行う旨の返答を得た。そのため、徳島大学病院の麻酔科・呼吸器外科・呼吸器内科の研究協力を取り付け、倫理委員会承認を受けた。しかし、2012年の高知病院倫理委員会では、肺線維症の症例から得られた生検検体を一部研究に使用することは倫理に反するとされ、不承認とされた。肺癌症例より摘出された組織の一部を研究に使用することは倫理的に問題ないという議論が、文書に記載されているわけではないが、口頭で行われたため、次回、2013年の倫理委員会では、肺癌合併間質性肺炎(肺線維症を含める)において検体使用を行う内容で倫理委員会の審査を受けたいと考えている。徳島大学病院でも検体の収集を行っているが、対象が稀な疾患であるため、症例の収集は難航している。そして、稀な疾患であること、検体の取得が手術によってのみ行われることが、これまで治療に関する研究が進まなかった所以である。ステロイドのみが主な治療薬として用いられている現状を少しでも改善するためには、時間がかかったとしても、地道に症例を蓄積し、一つ一つのメカニズムを紐解いていくことが肝要である。当初検体収集を予定していた機関からの協力を得られなかったため、研究開始が大幅に遅れた。引き続き、検体の収集を行う。さらに、協力していただける施設の数を増やしていく。独立行政法人国立病院機構高知病院の3回目の倫理委員会に挑戦し、研究協力を得られることを目指す。徳島大学病院では、引き続き検体の収集を行う。さらに、高知大学の麻酔科・呼吸器外科からも研究協力を得られる予定であり、今後倫理委員会通過次第、症例を蓄積していきたいと考えている。検体が得られた段階で、呼吸器内科専門医により、病理組織学的診断を受け、症例の間質性肺炎の分類を明らかにする。然る後に、検体のタンパク質解析を行い、発現の違いの傾向を明らかにする。検体が一定数確保できた段階で、蛍光染色とWesternblottingを行う。その際に必要となる試薬やテクニカルアシスタント代金。また、成果発表のために学会出張を行う際の旅費。
化学親和性を付与したセラミック系分離膜の合成開発

有機前駆体法を利用して、従来の分子ふるい機能に水素親和性を付与した新たなアモルファスシリカ系分離膜、そして二酸化炭素の促進反応輸送に有効な有機アミノ基を有するアモルファスシリカ系有機・無機ハイブリッド膜の合成に成功し、分離対象とするガスの選択透過性の向上を確認できた。また、板状アルミナや、アルミノシリケート系ポリマーを出発原料に用いた新たな多孔質支持基材の合成基礎技術を構築した。下記(1)(2)のサブテーマ研究を系統的に実施して、新規なセラミックス製ガス分離膜の創製研究を実施した。(1)H_2、CO_2親和性を付与した新規セラミックス分離膜の合成開発ポリマープレカーサー法やゾルゲル法などの液相プロセスを駆使した分離膜の合成研究を進めた。これらのケミカルプロセスによる分離膜の合成条件の最適化を図り、目的とするガス分離特性の向上に寄与する前駆体の創製を目指した。その結果、酸化物多元素系アモルファスセラミックスが、ユニークな水素親和特性を有することを見出した。また、この材料を用いた分離膜の製膜にも成功して特異な水素の高温透過挙動を観察することができた。一方、CO2分離を目的とした分離膜材料開発研究では、CO2の選択透過機能発現に有効な有機・無機ハイブリッド膜材料を見出した。(2)ガス透過抵抗の低減化を目的とした高気効率中間層/基材の合成開発今年度は異方性の高い板状アルミナを出発原料に利用して、多孔質構造制御を検討した。板状アルミナの結合相として、アモルファスシリカなどを選択して、これらの前駆体溶液を利用した材料合成を実施した。その結果、板状アルミナによる多孔質構造形成に有効なプロセス条件を見出した。(3)分離膜・基材のガス透過特性と機械的特性評価今年度は異方性の高い板状アルミナを出発原料に利用して、多孔質構造制御を検討した。下記12のサブテーマ研究を系統的に実施して、新規なセラミックス製ガス分離膜の創製研究を実施した。1H2、CO2親和性を付与した新規セラミックス分離膜の合成開発:本テーマで対象とした多元素系アモルファスセラミックスの一部の材料系では、従来には無い可逆的な水素との反応性を示すことを見出した。また、この材料系を薄膜化することで、水素の選択的な透過率の向上を観察することができた。一方、CO2分離を目的とした分離膜材料開発研究では、CO2の反応サイトを種々検討して、より高いCO2親和性を有するハイブリッド材料の合成に成功した。2ガス透過抵抗の低減化を目的とした高気効率中間層/基材の合成開発:今年度は、アルミノシリート系プレカーサーに、ケイ素系ポリマーや天然原料を利用して、結晶化と多孔質構造制御を検討した。その結果、多孔質構造形成に有効なプロセス条件を見出した。また、ポリマープレカーサー法を利用した窒化物系材料を対象にした多孔質構造制御に関しても基礎的な知見を得た。3分離膜・基材のガス透過特性と機械的特性評価:昨年度に引き続き異方性の高い板状アルミナを出発原料に利用して、多孔質構造制御を検討した。板状アルミナの結合相として用いる有機金属前駆体を種々検討して、高いガス透過特性とともに、比較的高い強度を有する板状アルミナ系多孔体の合成に有用なプロセス条件を見出した。下記12のサブテーマ研究を実施して、新規なセラミックス製ガス分離膜の創製研究を継続した。1H2、CO2親和性を付与した新規セラミックス分離膜の合成開発:本年度はゾルゲル法による分離膜材料の合成研究を進めた。昨年度見出した、ユニークな水素親和特性を有する酸化物多元素系アモルファスセラミックスを対象に、化学組成を系統的に変化させた材料を合成し、水素親和性を評価した。その結果、従来より低温の250°C付近から水素親和性を有する新たな材料系を見出した。一方、CO2分離を目的とした分離膜材料開発研究では、CO2の選択透過機能発現に有効な有機官能器の数や種類について詳細に検討し、室温付近でのCO2分離機能発現に有効な有機・無機ハイブリッド材料の諸因子を整理できた。また、このようなハイブリッド材料の研究を通じて、耐水性に優れたガス分離膜の合成にも成功した2ガス透過抵抗の低減化を目的とした高気効率中間層/基材の合成開発:昨年度に引き続き、異方性の高い板状アルミナを出発原料に利用して、多孔質構造制御を検討した。板状アルミナによる多孔質構造形成に有効なシリカ系前駆体の添加条件の最適を図り、分離膜支持基材としての応用が期待できるガス透過抵抗の低減に有効な組織制御に成功した。

3分離膜・基材のガス透過特性と機械的特性評価:アモルファスシリカを結合相とする板状アルミナ多孔体を対象に、気効率、平均気孔径とガス透過特性、および熱伝導特性の関係を詳しく調べ、高温ガス分離用多孔質支持基材の合成開発指針を得た。H_2やCO_2に対する化学親和性有するセラミック系分離膜材料を新たに見出すことができた。また、多孔質基材の合成開発においても、当初の計画に従って材料合成の基礎的知見を得ており、本研究はおおむね順調に研究進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。前年に見出したH2やCO2に対する化学親和性有するセラミック系分離膜材料について、それぞれ親和特性の向上に成功した。また、多孔質基材の合成開発においても、従来のガス透過特性や強度特性に加えて、熱的特性の評価まで進めることができた。前年度に引き続きH_2、やCO_2に対する化学親和性を有する新たなセラミック系分離膜材料の合成開発と、このような膜の製膜に適した基材の多孔質構造制御研究を継続する。今年度は、一連のH_2やCO_2に対して化学親和性を有する材料系について、分離膜としての機能発現に有効なレベルに向けた化学親和性の向上に重点を置く。また、一部の材料系を対象に、別途開発を進めている多孔質基材への製膜検討を進めて分離膜としての部材開発研究を加速させる。本年度に引き続きH2、やCO2に対する化学親和性を有する新たなセラミック系分離膜材料の合成開発と、このような膜の製膜に適した基材の多孔質構造制御研究を継続する。次年度は、一連のH2やCO2に対して化学親和性を向上出来た材料系について、多孔質基材への製膜条件の最適化と、分離機能発現に向上に有効な材料組成の最適化を図る。