hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔扁平上皮癌細胞におけるインターフェロン耐性の分子機構の解析

本研究課題についてHSC-2細胞においてIFNγによりCyclin A2、Cdk2以外にもCdk1、Cdk4の発現が抑制されることを見出した。複数の細胞周期関連遺伝子の発現がIFNγにより抑制されることが明らかとなったことから、本年度はこれら細胞周期関連遺伝子を個別に発現抑制しているのではなく、これら遺伝子の上流に位置する細胞周期制御のマスターレギュレーターがIFNγにより調節されている可能性を考えp53およびRBについて検討した。p53は口腔扁平上皮癌において高頻度に変異が見られることが知られており、HSC-2、Ca9-22においてもp53の変異が知られている。Ca9-22でのp53の変異は優勢抑制型変異でありタンパク質が分解されず過剰に存在していた。一方、HSC-2では変異によりタンパク質レベルで検出できなかった。そこで、Ca9-22型p53をレンチウイルスを用いてHSC-2細胞に発現するとCa9-22型p53はHSC-2細胞においても安定で過剰に発現が見られた。この過剰発現細胞にIFNγ処理すると、野生型HSC-2細胞と同様にCyclin A2, Cdk2の発現抑制が見られた。次にRBについて検討するとHSC-2ではIFNγによりRbの活性化状態であるリン酸化抑制状態になることが明らかとなり、一方Ca9-22ではこのようなリン酸化抑制は見られなかった。そこでこのようなIFNγにより活性化されたRBが実際に細胞周期関連遺伝子の発現に関与するか調べるためSV40large T抗原のRB結合部位(T-rb)をレンチウイルスにより発現し、RBの作用を阻害した。するとT-rb発現HSC-2ではIFNγによるCyclinA2, Cdk2等の発現抑制が解除された。以上、本研究課題によりCa9-22型変異p53の優勢抑制作用がCa9-22におけるIFNγ抵抗性の原因ではないことが初めて明らにし、IFNγはRBを活性化(リン酸化抑制)することで複数の細胞周期関連遺伝子の発現を抑制することが明らかとなった。またCa9-22でのIFNγ抵抗性はIFNγのRB活性化(リン酸化抑制)に何らかの異常があるためであることが明らかになった。口腔癌細胞におけるIFN耐性機構を解明することを目的として下記の点について解析した。1、まずHSC-2細胞におけるIFNγによる細胞増殖抑制がCyclin A2とCdk2の発現抑制で説明できうるか検証するためsiRNAを用いてCyclin A2とCdk2をknock downし、HSC-2の増殖能をMTT assayにより検討した。更にCa9-22においてもCyclin A2とCdk2の発現抑制により細胞増殖が抑制されるか否かを検討した。その結果、HSC-2、Ca9-22のいづれの細胞株に於いてもCyclinA2およびCdk2をknock downによりその細胞増殖が抑制された。2、HSC-2におけるIFNγによる細胞増殖抑制をCyclinA2およびCdk2の過剰発現により回復できるか否か検討するためレトロウイルスベクターおよびレンチウイルスベクターを用いHSC-2細胞に導入した。このCyclinA2およびCdk2過剰発現HSC-

2細胞にIFNγ処理を行ったところ、これらの細胞に於いてもIFNγによる増殖抑制が見られCyclinA2、Cdk2の過剰発現では細胞増殖抑制を阻害することは出来なかった。3、HSC-2細胞をIFN処理した際にCyclin A2、Cdk2以外に発現抑制される細胞周期関連遺伝子が有るか否かを検索した。するとFINγ処理によりCdk1、Cdk4の発現が抑制され、この抑制はCyclin A2およびCdk2と同様にIFNγ処理後24-36kr頃より観察された。しかしながらCdk6についてはその発現に変化は見られなかった。更に、Cdk inhibitorであるp27の発現が上昇することを見出したが、この上昇はIFNγ処理後48hr頃と細胞増殖抑制が観察された後になって見られることから、p27がIFNγによるHSC-2細胞の増殖抑制に関与している可能性は少ないものと考えられた。本研究課題について昨年度までにHSC-2細胞においてIFNγによりCyclin A2、Cdk2以外にもCdk1、Cdk4の発現が抑制されることを見出した。複数の細胞周期関連遺伝子の発現がIFNγにより抑制されることが明らかとなったことから、本年度はこれら細胞周期関連遺伝子を個別に発現抑制しているのではなく、これら遺伝子の上流に位置する細胞周期制御のマスターレギュレーターがIFNγにより調節されている可能性を考えp53およびRBについて検討した。p53は口腔扁平上皮癌において高頻度に変異が見られることが知られており、HSC-2、Ca9-22においてもp53の変異が知られている。Ca9-22でのp53の変異は優勢抑制型変異でありタンパク質が分解されず過剰に存在していた。一方、HSC-2では変異によりタンパク質レベルで検出できなかった。そこで、Ca9-22型p53をレンチウイルスを用いてHSC-2細胞に発現するとCa9-22型p53はHSC-2細胞においても安定で過剰に発現が見られた。この過剰発現細胞にIFNγ処理すると、野生型HSC-2細胞と同様にCyclinA2, Cdk2の発現抑制が見られた。次にRBについて検討するとHSC-2ではIFNγによりRbの活性化状態であるリン酸化抑制状態になることが明らかとなり、一方Ca9-22ではこのようなリン酸化抑制は見られなかった。そこでこのようなIFNγにより活性化されたRBが実際に細胞周期関連遺伝子の発現に関与するか調べるためSV401arge T抗原のRB結合部位(T-rb)をレンチウイルスにより発現し、RBの作用を阻害した。するとT-rb発現HSC-2ではIFNγによるCyclinA2, Cdk2等の発現抑制が解除された。以上、本研究課題によりCa9-22型変異p53の優勢抑制作用がCa9-22におけるIFNγ抵抗性の原因ではないことが初めて明らにし、IFNγはRBを活性化(リン酸化抑制)することで複数の細胞周期関連遺伝子の発現を抑制することが明らかとなった。またCa9-22でのIFNγ抵抗性はIFNγのRB活性化(リン酸化抑制)に何らかの異常があるためであることが明らかになった。
液体界面での分子吸着脱離過程における分子間相互作用の研究

本研究では、界面活性剤イオンを含む液体薄膜を作成したときに膜厚が徐々に薄くなる過程におけるイオンの吸着・脱離過程を時間分解準弾性レーザー散乱(TR-QELS)スペクトルを取得することによって解析したところ、実験の結果、液体薄膜の膜厚が薄くなる過程において、表面で数mm/s数cm/sの流れが生じていることがわかった。そこで、表面張力や表面粘性、表面流速をも同時に観測できる装置を作成し、熱対流の表面状態を観測することに成功した。筆者が以前から行っている液液界面における界面活性剤の吸着脱離振動現象の研究においても、液液界面の流れが周囲の物質移動を増幅させて界面でのイオンの一斉吸着現象などを引き起こすことが見出されている。そこで、本研究で作製した装置をこの系へも適用した。レーザー光を2本に分離して、同一液液界面内で2箇所の表面張力を同時に測定した結果、界面の対流発生とそれの直前に発生する界面の波動を計測することに成功した。地球科学において、火山の噴火予知には、地面の振動から予測することが出来るが、液液界面での一斉吸着現象でも全く同様のことが起こっていることがわかり、興味深い結果と言える。また、他の研究グループの吸着脱離振動現象に関する報告には、ほとんどの場合において、このような界面の揺れや液体の流れが言及されているが、本研究のように、界面の揺れや流れと一斉吸着の関係を明らかにした例は無い。一連の実験の結果、非線形現象は、物質移動と界面反応というように、互いに関連しあう素過程が複数存在すれば、ある適当な条件下で発生しうることが予想された。そこで、界面活性剤水溶液の濃度を精密に制御した系で実験を行ったところ、10μM程度の薄い濃度の水溶液をニトロベンゼンに接触させた場合、極めて狭い濃度領域で、液液界面で吸着脱離振動現象が現れることが見出された。本現象は、界面の揺れや対流が全く見られず、1000秒程度の非常に長い時間スケールの周期をもった、これまでにない全く新しいタイプの振動現象であり、現在、そのメカニズムについて、実験とシミュレーションにより機構解明に取組んでいる。本研究では、界面活性剤イオンを含む液体薄膜を作成したときに膜厚が徐々に薄くなる過程におけるイオンの吸着・脱離過程を時間分解準弾性レーザー散乱(TR-QELS)スペクトルを取得することによって解析した。実験の結果、液体薄膜の膜厚が薄くなる過程において、表面で数mm/s数cm/sの流れが生じていることがわかった。筆者が以前から行っている液液界面の非線形化学振動現象の研究において、液液界面の流れが周囲の物質移動を増幅させて界面での一斉吸着現象などを引き起こすことが見出されており、液体表面や界面の流れを観測する事に分子挙動の理解に非常に重要な意義を持つと考えられる。そこで、本研究では、当初の目的の表面張力や表面粘性の観測だけでなく、同時に表面流速をも観測できる装置を作成することを目的とした。従来の流速測定法はトレーサーを用いるものが多いが、本研究では、表面張力や表面粘性を観測するのに利用していたTR-QELS装置はそのまま利用できる状態で残し、スペクトルの取り方を工夫して表面流速も定量的に観測できるようにした。実験では、ガラスセル内に入れた純粋溶媒(数10ml)の中に熱対流を発生させ、気液界面での張力・粘性・流速の時間変化を観測した。純粋な溶媒の場合は、粘性の変化は温度に敏感であることから、粘性の計測は温度の計測にも対応する。対照実験として、熱電対を用いた表面温度の測定、トレーサーによる表面流速の測定を行ったが、TR-QELS法による測定はそれらと良い一致を示した。この結果は、唯一のレーザー光の散乱スペクトルを用いて、液体の界面張力・界面粘性(界面温度)・界面流速を、非破壊・非接触でしかも同時に時間分解測定できることを意味している。本手法は、非線形吸着脱離現象に見られるイオンの過渡的な異常吸着状態やSi単結晶引き上げ装置における融液表面状態の計測などへの応用も期待される。

一連の実験の結果、非線形現象は、物質移動と界面反応というように、互いに関連しあう素過程が複数存在すれば、ある適当な条件下で発生しうることが予想された。そこで、界面活性剤水溶液の濃度を精密に制御した系で実験を行ったところ、10μM程度の薄い濃度の水溶液をニトロベンゼンに接触させた場合、極めて狭い濃度領域で、液液界面で吸着脱離振動現象が現れることが見出された。本現象は、界面の揺れや対流が全く見られず、1000秒程度の非常に長い時間スケールの周期をもった、これまでにない全く新しいタイプの振動現象であり、現在、そのメカニズムについて、実験とシミュレーションにより機構解明に取組んでいる。
石油改質触媒のモデルとなる金属クラスター錯体によるアルカンの活性化

石油改質触媒では白金にレニウムを添加し、硫化水素で予備硫化したものが用いられ、C-H結合の切断など非常に多くの化学的に興味深い反応が起きることが知られているが、本研究ではその活性種モデルとして新しい硫黄架橋を有する有機白金-レニウムクラスター錯体を合成単離した。即ち、アルキルクロロ(1、5-シクロオクタジエン)白金とテトラカルボニルレニウム(μ_3-S)トリメチルスズとのメタセシス反応により黄色の結晶[{R(cod)Pt(μ_3-S)Re(CO)_4}_2{RPt(μ_3-S)Re(CO)_4}]_2(R=Me,Et,Benzyl,cod=1,5-cyclooctadiene)を合成単離した。メチル誘導体は200°Cで熱分解するとメタンをゆっくり生成したが、対応するメチルクロロ白金錯体に比べ非常に熱的に安定で、硫黄およびレニウムの効果として注目される。一方、アルキル基としてエチル基を有する錯体の熱分解では、β-水素脱離反応が促進され、エチレンを主に与えた。これは石油改質白金触媒へのレニウムおよび硫黄の効果として興味深い。速度論的検討の結果、β-水素脱離反応が促進されたのはクラスター錯体の熱分解反応が1、5-シクロオクタジエンの解離を律速としていることに由来していると考えられた。さらに、この錯体を触媒とした1、5-シクロオクタジエンの水素化を行ったところ、異性化能が高いことが分かった。
台湾総督府文書の史料学的研究

本研究は、近代統治史料のなかで本府・法院・監獄・軍隊・専売・企業・地方州庁(街庄)・評議会などのあらゆる機関を持った小政府組織として存在していた台湾の統治機関である台湾総督府の行政文書を対象としたものである。現存する台湾総督府文書は、文書課において管理される過程で、行政的に体系的に保存された文書群と、編綴される前または廃棄される前に接収された現用のままの文書群とで構成されていることから、当該文書はこの二つの異なる文書群が保存された、通常の文書管理制度では類を見ない文書形態が残されている。このように本研究では、日本の近代を担ってきた行政組織の文書であり、現存する希少で豊富な価値を持つ歴史資料である台湾総督府文書を、近代公文書学的視点からその構造を明らかにしようとするものである。本研究は、近代日本の外地統治史料のなかで、現存する稀少で豊富な価値を持つ歴史資料が、現在、台湾南投市中興新村にある国史館台湾文献館が所蔵している台湾総督府文書である。この台湾総督府文書は、日本の外地統治機関である台湾総督府の行政文書で、日本植民地研究にとって最も貴重な基礎的史料であるとともに、日本の行政機関が近代行政文書の何を保存し、何を廃棄したのか、またどのように保存してきたのかを知ることができる、日本にとって、最も重要な公文書史料でもある。この研究は、日本における近代公文書の史料論を構築するための手がかりとして台湾総督府文書の文書構造を解明することを目的とするものである。その台湾総督府文書の構造を解き明かす手立てとして、(1)本府における階層を明らかにし、組織機構上の文書のあり方を分析すること、(2)台湾総督府文書には、附属機関・下部機関・関係機関の文書が残されていることから、各機関における文書管理について明らかにすること、(3)台湾総督府の文書保存規則では、永久保存・15年保存・5年保存・1年保存に分類されているが、これまでの研究において有期保存文書である15年保存が廃棄された形跡がないことから、文書保存規則により定められた法制度上と文書の残され方でみることができる実態運用を比較検討すること、(4)敗戦という歴史的偶然性から本来残ることのない5年保存と1年保存文書の実態を把握することによって文書の取扱と運用とを具体的に明らかにすること、の4点を軸にして解析することとした。そのため、一年目は、国内と台湾において史料収集を行い、公文書の保存・管理・運用の立場から大正12年における皇太子の台湾行啓関係文書と敗戦後の台南州の文書について史料学的分析を行い、社会科学研究所の紀要において発表し、敗戦処理文書については中国重慶の台湾史研究の研討会で発表した。本研究は、近代日本の外地統治史料のなかで、現存する稀少で豊富な価値を持つ歴史資料である台湾総督府文書を近代公文書学的視点からその構想を明らかにしようとするものである。現在、台湾南投市中興新村にある国史館台湾文献館が所蔵しているこの台湾総督府文書は、日本の外地統治機関である台湾総督府の行政文書で、日本植民地研究にとって最も貴重な基礎的史料であるとともに、日本の行政機関が近代行政文書の何を保存し、何を廃棄したのか、またどのように保存してきたのかを知ることができる、最も重要な公文書史料でもある。このため、本研究は、日本における近代公文書の史料論を構築するための手がかりとして、台湾総督府文書の文書構造を解明することを目的としている。この台湾総督府文書の構造を解き明かす手立てとして、1.本府における階層を明らかにし、組織機構上の文書のあり方を分析すること、2.台湾総督府文書には、附属機関・下部機関・関係機関の文書が残されていることから、各機関における文書管理について明らかにすること、3.台湾総督府の文書保存規則では、永久保存・15年保存・5年保存・1年保存に分類されているが、これまでの研究において有期保存文書である15年保存が廃棄された形跡がないことから、文書保存規則により定められた法制度上と文書の残され方でみることができる実態運用を比較検討すること、4.敗戦という歴史的偶然性から本来残ることのない5年保存と1年保存の実態を把握することによって、文書の取扱と運用とを具体的に明らかにすること、の4点を軸にして解析することとした。

そのため、1年目は、国内と台湾において史料収集を行い、公文書の保存・管理・運用の立場から大正12年における皇太子の台湾行啓関係文書と敗戦後の台南州の文書について史料学的分析を行い、社会科学研究所の紀要において発表し、2年目は、政策決定における台湾総督府技師の役割を、編纂物である『殖産部報』と台湾総督府文書の中に綴られている復命書から分析し、社会科学研究所の紀要において発表し、龍淫書舎・2011年刊行の「殖産部史料」の解題を執筆した.本研究は、近代日本の外地統治史料のなかで、現存する稀少で豊富な価値を持つ歴史資料である台湾総督府文書を近代公文書学的視点からその構想を明らかにしようとするものである。現在、台湾南投市中興新村にある国史館台湾文献館が所蔵しているこの台湾総督府文書は、日本の外地統治機関である台湾総督府の行政文書で、日本植民地研究にとって最も貴重な基礎的史料であるとともに、日本の行政機関が近代行政文書の何を保存し、何を廃棄したのか、またどのように保存してきたのかを知ることができる、最も重要な公文書史料でもある。このため、本研究は、日本における近代公文書の史料論を構築するための手がかりとして、台湾総督府文書の文書構造を解明することを目的としている。この台湾総督府文書の文書構造を解き明かす手立てとして、1.本府における階層を明らかにし、組織機構上の文書のあり方を分析すること、2.台湾総督府文書には、附属機関・下部機関・関係機関の文書が残されていることから、各機関における文書管理について明らかにすること、3.台湾総督府の文書保存規則では、永久保存・15年保存・5年保存・1年保存に分類されているが、これまでの研究において有期保存文書である15年保存が廃棄された形跡がないことから、文書保存規則により定められた法制度上と文書の残され方でみることができる実態運用を比較検討すること、4.敗戦という歴史的偶然性から本来残ることのない5年保存と1年保存の文書が現存しているため、その実態を把握することによって、文書の取扱と運用とを具体的に明らかにすること、の4点を軸にして解析することとした。本研究を遂行するために国内と台湾において史料収集を行い、公文書の保存・管理・運用の立場から史料学的分析を行うとともに、台湾総督府の文書課によって整理され、編纂されて作成された「台湾総督府公文類纂」の文書構造を明らかにした。台湾の各公的機関や個人所蔵文書の調査を行い、新しい史料を発掘し、それを通じて、公文書の管理制度が、戦前においては、上部から地方の末端機関までシステム化されていたことを解明する糸口をつかむことができたこと。さらに、公文書の管理制度と実態運用との違いを解明する方向性を引き出すことができたこと。24年度が最終年度であるため、記入しない。2年間の台湾における史資料調査により、これまで、明らかになっていなかった台湾総督府関係の文書や日本統治関連の史資料がいまもなお、台湾各地に知られずに現存していることがわかった。それは、地方機関である台南州の文書であり、附属組織の后里国民小学の学校文書であり、下部組織の鶯歌庄の村文書である。そして、台湾行啓記念事業として数々のもの史料が台湾全土に保存されていることがわかった。今後、さらに、調査および収集対象を広げて、これまでの研究を発展させていく。
タンパク質模倣ゲルの構造変化を用いた自律応答型薬物放出システムの構築

i)研究の方法1抗がん剤のリガンド分子を側鎖に導入したポリペプチドを合成した。抗がん剤と包接錯体を形成したポリペプチドを架橋して抗がん剤内包ポリペプチドゲルを合成し,そのpH変化による二次構造の転移挙動を検討した。外部pHを変化させ,抗がん剤内包ポリペプチドゲルが構造転移した時の抗がん剤放出挙動を検討した。ii)研究成果抗がん剤内包ポリペプチドゲルを合成する際の条件と得られたゲルの二次構造が薬物放出挙動に及ぼす影響を調べ以下のような成果が得られた。1合成したポリペプチドゲルは,pHが中性から弱酸性に変化することにより体積が減少し,二次構造がランダムコイルからアルファヘリックスへ転移することがわかった。抗がん剤内包ポリペプチドゲルは,分子インプリント法により形成された分子認識サイトにより,中性pHでは抗がん剤と包接錯体を形成し,抗がん剤の放出を抑制できることが明らかとなった。弱酸性pHでは,抗がん剤内包ポリペプチドゲルは収縮しているにも関わらず,抗がん剤を放出した。したがって,ポリペプチド鎖がランダムコイルからアルファヘリックスへ構造転移したことにより,抗がん剤との包接錯体が不安定化され,抗がん剤に対する複合体形成能が低下したために,抗がん剤が放出されることがわかった。抗がん剤内包ポリペプチドゲルは,高分子鎖の構造転移に起因した分子認識変化を利用して薬物放出可能であることから,わずかなpH変化により薬物を放出できる鋭敏な刺激応答性DDSキャリアとして期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
判例に見るワーク・ライフ・バランスの意味を巡る構図

本研究では、育児や介護と転勤命令の可否が問題となった5件の事件を分析し、ワーク・ライフ・バランスの意味を巡る構図を以下のとおり明らかにした。(1)近年育児言説の重みが法的世界において増大している。(2)それは育児を支援することが重大な政府利益となりつつあるためである。(3)育児や介護の対象者が疾病や障害を抱えている場合には、裁判所は転勤命令よりも私生活上の事項を優先する。(4)そうでない場合には、東亜ペイント事件最高裁判決の影響力が強く、裁判所は労働者の私生活上の事項を軽視する。(5)つまり、労働者の主張が認められるのは、家族の生命や健康という重大な利益を擁護するためのものである。(6)今後、あらゆる家族のWLBの充実を図るためには、「労働者の自己決定権」を中核に据えた法理を形成することが重要である。本研究の目的は、育児と転勤命令・異動配転命令の可否をめぐって争われた4件の裁判を題材に、ワーク・ライフ・バランスの意味が、企業や従業員からどのように捉えられ、その捉え方に矛盾や齟齬が生起し、争訟にまで至った場合に、裁判所はどのような判断を下したのか、具体的争訟に沿って明らかにするにとである。本年度は、4件の裁判(帝国臓器製薬事件、ケンウッド事件、北海道コカコーラボトリング事件、明治図書出版事件)の分析を行った。その結果、従業員側は、育児を権利として捉え、〈人権〉というコードから自らの正当性を訴えていること、企業側は、転勤先での育児にかかる代替可能性を根拠に、異動配転命令の正当性を訴えるという構図が明らかとなった。ここには、両当事者の主張におけるある種の断層を見て取ることが可能である。また、裁判所は、子どもが病気や障害をわずらっている場合に、転勤に伴う不利益を特段の不利益として、従業員側の主張に与するという点も明らかとなった。現在、ワーク・ライフ・バランスの重要性が各所から訴えられ、研究上も、経済学や経営学、家族社会学、労働社会学などを中心として、その重要性を説くものが蓄積されつつある。本研究は、こうした諸研究に対し、ワーク・ライフ・バランス、特に育児と仕事との関係を実際に従業員や企業といったステークホルダーはどのように捉えているのか、その意味にまでさかのぼって明らかにするものであり、教育社会学的にも強い意義をもつものといえる。平成23年度には明治図書出版事件の分析及び調査結果の総括と研究成果の公表を計画していた。育児を理由として転勤命令を拒否した明治図書出版事件の分析では、過去の判例と比べて、育児という言説の重みが増していること、その背景には育児というものの重要性を訴える言説が積み重なり、再帰的に本件における言説にも重みを付与したこと、男女共同参画社会の機運の高まりなど社会構造や社会意識の大きな変化があったことなどを明らかにした。また、研究が計画以上に進展したため、当初計画していなかったネスレ・ジャパン事件の分析を付け加えた。ネスレ・ジャパン事件は、親の介護を理由として転勤命令を拒否した事件で、これまでに分析してきた育児を巡る事件との比較対照として格好の題材である。ここでも、従業員側の主張が認められ、転勤命令の無効が言渡された。平成22年度に行なった3件の分析及び平成23年度に行った上記2件の分析を総括すると、主に以下の点が明らかとなった。(1)ここ20年の間に、育児という言説のもつ重みが法的世界において確実に増大していること、(2)特に、育児や介護の対象者が疾病や障害を抱えている場合には、転勤命令よりも私生活上の事項が優先されること、(3)しかし、そうでない場合には、東亜ペイント事件最高裁判決の影響力が強く、いまだ労働者の私生活上の事項を軽視する傾向があること、(4)したがって、今後ワーク・ライフ・バランスの質を高めていくためには、「労働者の自己決定権」を中核に据えた法理を形成することが重要であること、などを明らかにした。以上の研究成果を『判例に見るワーク・ライフ・バランスの意味を巡る構図』(櫂歌書房)として刊行し、公表した。
実験電子密度による層状遷移金属ダイカルコゲナイドの層間相互作用の研究

本研究の目的は、層状物質における結合を計測し、層状物質を結合から理解することである。本年度は、実験電子密度による層状物質の結合の研究を開始した。層状構造をもつ熱電材料について研究を進めた。大型放射光施設SPring-8で単結晶X線回折実験を行い、高分解能の回折データを得た。データ解析においてデータ補正と可能なモデルを検討し、電子密度分布を可視化することに成功した。得られた電子密度のトポロジカル解析を行い、これまで理論で予測されていた化学結合を初めて観測した。加えて、150 Kまで報告されていた非調和熱振動について、20 Kにおいても非調和熱振動を観測した。これらの結果は、層状物質の結合だけでなく、熱電材料の性能を向上させる一つの方法である非調和熱振動についても理解を深化させる。異なる層状物質についても構造科学研究を開始した。SPring-8で粉末X線回折実験を行い、高分解能の回折データを得た。データ解析を進めた。最先端の構造科学研究に関する情報収集のため、量子結晶学のSagamore、アジア結晶学会、日本結晶学会に参加した。電子密度研究やエネルギー材料の構造科学研究の情報を得るとともに、本研究で観測した結合について口頭発表し、多くのコメントを得た。上記に加えて、水熱合成の放射光その場観察の成果を発表した。再現性のある粉末X線回折データを測定できる装置を開発した。これによって、合成その場観察からの層状物質の研究も可能になった。複数の層状物質について放射光X線回折データを得たこと、そのうち1つについて電子密度分布を可視化できたことから、順調に進展していると判断した。層状構造をもつ熱電材料の電子密度分布をX線回折データから明らかにし、電子密度のトポロジカル解析を行い、理論で予測されていた化学結合を初めて観測した。加えて、150 Kまで報告されていた非調和熱振動について、20 Kにおいて非調和熱振動を観測した。層状物質の構造科学研究を発展させるために、国際学会において口頭発表と情報収集を行った。加えて、水熱合成の放射光その場観察装置を開発した。その装置によって、水熱合成中の再現性のある粉末X線回折データを測定できる。これによって、層状物質の合成その場観察の研究も可能になった。層状遷移金属ダイカルコゲナイドを含む層状物質について、放射光X線回折を用いて原子配列や電子密度分布を明らかにする。高分解能の回折データを得ることができる層状遷移金属ダイカルコゲナイドの単結晶が得られていないことについて、引き続き試料の調査を行うと同時に他の層状物質について研究を進める。すでに回折データが得られた層状物質についてデータ解析を進める。我々の二硫化チタンの実験電子密度の研究成果に対する、層状物質の理論計算の進展を調査する。層状物質を結合から理解することを目指す。データ解析を進めた。

高分解能の回折データを得ることができる層状遷移金属ダイカルコゲナイドの単結晶が得られていないことについて、引き続き試料の調査を行うと同時に他の層状物質について研究を進める。すでに回折データが得られた層状物質についてデータ解析を進める。我々の二硫化チタンの実験電子密度の研究成果に対する、層状物質の理論計算の進展を調査する。層状物質を結合から理解することを目指す。本年度は、実験試料は共同研究者から提供を受けたこと、計算機や実験に用いる物品などは所属研究室のものを有効活用したことから、物品費が抑えられた。本年度の繰り越し分は、次年度の実験に用いる消耗品や放射光実験への旅費に充てる。笠井秀隆、「実験電子密度を用いたTiS2における層間相互作用の研究」、平成30年度日本結晶学会若手の会、2018年、口頭発表。
光学活性α-ヘテロ置換アルキルボランの立体特異的反応の開発と不斉合成への利用

α炭素にヘテロ置換基を有する光学活性アルキルボランを用いた触媒的炭素-炭素結合形成反応を開発し、第2級アルコールおよびアミンの不斉合成法の確立と効率的ライブラリー構築の実現を目的として研究に取り組んだ。まず、α炭素にアミド基が置換した光学活性ベンジルボロン酸エステルを用いる立体特異的鈴木-宮浦カップリングについて、詳細な検討を行った。その結果、炭素-炭素結合形成における立体化学情報の保持には、窒素原子に置換した有機基の立体的要因が重要であることを見出し、かさ高いピバロイル基を置換させることにより、炭素-炭素結合形成が高いエナンチオ特異性で進行することを明らかにした。また、この炭素-炭素結合形成反応が鈴木-宮浦カップリングでは初めて立体反転を伴って進行することを明らかにした。本知見は遷移金属触媒反応の研究分野に強い波及効果を与えるものである。次に精密有機合成への応用を指向し、窒素上に脱保護が容易なアセチル基を有するホウ素反応剤を用いて反応条件の再検討を行った。その結果、酸性化合物を共存させ反応を行うことにより、出発物の立体化学情報が生成物により効率よく反映されることが明らかになり、特にフェノールを共存させることで、立体反転を伴う鈴木-宮浦カップリングが高エナンチオ特異的に進行することを見出した。さらに酸性添加剤の検討を行ったところ、アルコキシジルコニウムを用いることにより反応の立体化学が逆転し、カップリング反応が立体保持で進行することを見出した。酸性添加剤の効果による相補的な立体化学制御により、エナンチオマーの高度作り分けが達成できたことから、本研究の成果は不斉合成に有用な新方法論を確立した点において有益であると考えられる。α炭素に置換基を有するアルキルホウ素化合物は、立体的な要因による低い反応性に加えて触媒中間体のアルキル遷移金属錯体からのβ-水素脱離が優先することから、鈴木-宮浦カップリング反応条件における炭素-炭素結合形成が円滑に進行しないことが知られている。本研究では、α炭素にヘテロ官能基を有するアルキルボランの鈴木-宮浦カップリングへの利用を実現し、アルコールやアミンの効率的な不斉合成手法を創出することを目的として、α-(アセトアミド)ベンジルボロン酸エステルを用いた検討を行った。パラジウム触媒(前駆体・配位子)、塩基、溶媒、反応温度の検討を行った結果、かさ高く電子供与性の強いリン配位子を有するパラジウム触媒の存在下、効率よくハロゲン化アリールとのカップリング反応が進行し、(ジアリールメチル)アミン誘導体を高収率で与えることを見出した。今回確立した反応条件は、芳香族臭化物に加えてより反応性の低い芳香族塩化物にも有効であり、またアルケニル臭化物との反応においてはアリルアミン誘導体を良好な収率で与えることも明らかとなった。この結果を基に、更に利用価値の高い有機合成手法を目指し不斉変換への応用を検討した。α位にアセトアミド基を有する光学活性なベンジルボロン酸ピナコールエステルを用い、先述の反応条件下で反応を試みたところ、生成物の鏡像異性体過剰率は大幅に低下することが明らかとなった。反応条件、基質構造の再検討を詳細に行った結果、α位にかさ高いアミド基を導入した光学活性ベンジルボロン酸誘導体とビアリール構造のリン配位子を有するパラジウム触媒を用いて反応を行うことで、ほぼ完全に立体を保持して反応が進行することを見出した。この成果は分岐型アルキルボロン酸誘導体の鈴木-宮浦カップリングをほぼ完全な立体保持で達成した初めての例であり、有機金属化学分野に強い波及効果を与えるものであると考えている。
コライダー実験によるヒッグス自己結合の検証

ヒッグスボソンの自己結合定数の測定は、素粒子標準模型における電弱対称性の破れの起源を探るために重要となる。標準模型のヒッグスポテンシャルは既に測られている量から計算される真空期待値とヒッグス質量により完全に決まるため、3つ目のパラメタを図ることで、新物理の効果が捉えられる可能性がある。LHC実験はヒッグスボソンの精密測定に向けて着実に統計量を増やしているため、その結果の段階的な公表を待っている状況である。自己結合の測定については今なおいろいろな解析モードに挑戦している段階であり、その検証への筋道は確立していない。現在までの方法では、特別大きな新物理効果がある場合にのみ検証可能であるという状況であり、自己結合の検証方法の確率の重要度は増している。本研究では、ヒッグス対生成への輻射補正の効果や、ヒッグス1個の生成に対する高次補正に注目して、自己結合の検証方法を検討している。最近になって、光学定理に基づいた分散関係を使うことでヒッグス自己結合の情報を取り出す新しい方法が、統計量が充分でないことが分かっているため、解決策を検討している。また対称性から強い制限を受けないヒッグス自己結合は、大きな輻射補正を受けることがある。そこで、スケール不変な理論に基づくヒッグス自己結合に対する輻射補正の効果を調べている。このような理論では摂動の最低次ではヒッグス結合が標準模型の値から普遍的にズレるが、輻射補正の効果を見ればその背後の理論をも区別出来る可能性がある。ヒッグスボソンの自己相互作用の検証は、素粒子標準模型の電弱対称性の破れの起源を探るために重要となる。LHC実験はエネルギーを13TeVに上げた結果を次々と報告しているが、標準模型を用いて断面積等を素朴に評価すると期待されるように、ヒッグス自己結合の検証には到底及んでいない。現在の検証は大きな新物理効果がある場合のみの検証が行われていると言って良い。その他のヒッグス結合の検証は着実に進んでおり、自己結合の検証の重要度は増していると言える。本研究では、ヒッグス対生成のみならず、ヒッグス1個の生成に対する非相対論効果や高次補正などを通じたヒッグス自己結合の検証を検討している。特に対称性で強く制限されていないヒッグス自己結合は、大きな輻射補正を受けることがある。またそれらの結合の副次効果でその他の過程に大きな補正が出る可能性を検討した。しかしながら、これまでに得られている結果では実験で観測できるほど大きな効果は得られていないが、より詳細な計算とより幅広い過程の検討を続けている。また広く一般に、スカラーボソンの自己相互作用についても研究を行い、自己相互作用の総合的な検証方法を研究した。特にLIGOによる重力波発見の報告を受けて、重力波をプローブとしたスカラー自己相互作用検証方法を検討し、電弱対称性の破れが隠れたセクターにより生成される模型を仮定すると、そこで生成される重力波が将来観測にかかり得ることを示した。LIGOによる重力波発見を受けて、重力波をプローブとして捉える新しい流れが出来た。これを受けて、スカラーボソンの自己相互作用の研究として一次相転移が生成する重力波として検証する方法を検討した。コライダーによる直接検証は予想されたズレが期待より小さいため、より詳細な研究が必要となって時間を要している。そして、標準模型のスカラーポテンシャルは真空期待値とヒッグス質量で完全に決まるが、3つめのパラメタを測ることでその直接的な検証ともなる。さらに、ヒッグスプロージョンと呼ばれるヒッグス多重生成の可能性を検討し、その原理検証が他のパイオンやアクシオンなど他の物理から検証される可能性についても検討している。また、近年新しく提案された原理にもとづくこれまでに検討されていないヒッグス対生成についても研究を行っている。コライダーによる直接検証は予想されたズレが期待より小さいため、より詳細な研究が必要となって時間を要している一方で、新しい過程に注目するなどしてヒッグス自己結合の測定に向けた研究を続けている。

LHC実験はヒッグスボソンの精密測定に向けて着実に統計量を増やしているため、その結果の段階的な公表を待っている状況である。自己結合の測定については今なおいろいろな解析モードに挑戦している段階であり、その検証への筋道は確立していない。現在までの方法では、特別大きな新物理効果がある場合にのみ検証可能であるという状況であり、自己結合の検証方法の確率の重要度は増している。本研究では、ヒッグス対生成への輻射補正の効果や、ヒッグス1個の生成に対する高次補正に注目して、自己結合の検証方法を検討している。最近になって、光学定理に基づいた分散関係を使うことでヒッグス自己結合の情報を取り出す新しい方法が、統計量が充分でないことが分かっているため、解決策を検討している。また対称性から強い制限を受けないヒッグス自己結合は、大きな輻射補正を受けることがある。そこで、スケール不変な理論に基づくヒッグス自己結合に対する輻射補正の効果を調べている。このような理論では摂動の最低次ではヒッグス結合が標準模型の値から普遍的にズレるが、輻射補正の効果を見ればその背後の理論をも区別出来る可能性がある。引き続き幅広いアプローチでスカラーボソンの自己相互作用の検証方法を探る。ヒッグスプロージョンと呼ばれるヒッグス多重生成過程のさらなる検討とその原理検証方法の確立を考えている。またこれまでに議論されてこなかった新しいヒッグス対生成の研究を行っていく。予想していた高次補正効果の寄与が期待より小さく、より詳細な計算が必要となり研究が遅れていたため、予定していた成果発表を先送りした。予定していた成果発表と研究打合せを翌年度に振り替えたため次年度使用額が生じた。予定通り成果発表と研究打合せで使用予定である。研究成果が出次第、成果発表旅費として使用する予定である。
参入および参入の生存期間と市場構造：取引データを用いた実証研究

2018年度の研究課題は、(1)初期の分析結果の頑健性と(2)参入形態の影響を検証することであった。(1)については、計画通り、サンプルを自動車メーカー別と部品の種類別に分け、初期の分析結果に対するSensitivity analysisを行った。その結果、初期の分析で得られた結果の頑健性が確認できた。(2)については、取引の参入形態を考慮するため、市場レベルから取引レベルの被説明変数に変更して分析を行った。ここでの参入に関する変数は、2値変数(新しい取引=1、既存の取引=0)とした。(1)と(2)を踏まえて、論文の執筆を開始したところである。研究実績の概要で書いたように、研究はおおむね順調に進展している。2017年度の課題は、(1)分析に用いるパネルデータを構築し、(2)初期分析を開始することであった。(1)については、計画通り、データセットの作成を完了することができた。研究実施計画では、アイアールシー「自動車部品200品目の生産流通調査」を利用し、既存のデータセット(2002年、2008年)に、1990年、1996年、2014年のデータを追加すると記した。実際には、さらに1993年、1999年、2005年、2010年、2012年、2016年のデータを加え、データ基盤を強化した。データセットの拡張は、予定していた3ヵ年の追加では、サンプル数が不十分であり、精度の高い統計分析を遂行することが困難であるという理由で行った。(2)についても、計画通りに初期分析に着手することができた。主に、研究課題の一つである"Suppliers' association and durationof newtransaction: Evidencefrom Japanese automobile industry"について分析を進めた。分析には、(1)で構築した取引レベルのパネルデータ(1990年ー2016年)を使用した。部品サプライヤーを、サプライヤー組合の会員(Treatment)と非会員(Control)にわけ、treatment-effects for survival-time outcomesを推計した。現段階では、組合員による新規の取引は、非組合員と比較して、約9年長く継続するという結果が得られた。この分析結果は、組合に加入すると、自動車メーカやその他のサプライヤーから技術や知識の伝播を享受することが可能になり、そのサプライヤーのパフォーマンスが向上すると解釈できる。しかし、予定していた3ヵ年の追加のみでは、サンプル数が不十分であり、精度の高い統計分析を遂行することが困難と判断した。そこで、予定していた3ヵ年に加え、1993年、1999年、2005年、2010年、2012年、2016年のデータを購入した。次年度使用額が生じた理由は、追加のデータ購入費用とそれに付随するデータクリニーング費用を賄う為に前倒し請求を行った際、少し余裕を見て請求金額を設定した為である。次年度使用額は、書籍の購入費用にあてる予定である。データセットの構築に、予想以上の費用が必要であったため。
新規精巣特異的細胞間結合KIAA1210の欠損と蛍光タンパク質融合発現マウス解析

精子形成には精巣特異的細胞間結合が必要不可欠であり、欠損すると雄性不妊になる。これら細胞間結合には、生殖細胞間架橋(ICB)、セルトリ細胞間結合である精巣血液関門(BTB)、さらに、セルトリ細胞同士およびセルトリ細胞と伸長期精細胞の接合体(EPS)などがある。これら細胞間結合は細胞同士を物理的に繋ぐだけでなく、細胞間情報伝達などに機能すると予想されるが未だ不明である。我々はICBとEPSの両方に関連する遺伝子KIAA1210を同定した。KIAA1210は幅広い動物種で保存されており、核酸酵素と結合する機能性ドメインをもつ。精子形成における重要性が示唆されたため、CRISPR/Cas9システムにより、KIAA1210の最大エクソン4kbを欠損したノックアウトマウスを作製した。その結果、精子形成において異常が観察され、異常構造特異的に局在するタンパク質を同定した。KIAA1210がICB、EPS等多様な局在を示すことから、KIAA1210およびその他複数の細胞間結合関連タンパク質に蛍光タンパク質を融合発現するマルチカラーノックインマウスを作製し、精子形成における異なる精巣特異的細胞間結合を同時に動的に観察する。また、KIAA1210のノックアウトマウスとマルチカラーノックインマウスの交配によりKIAA1210欠損により変動するタンパク質を解析する。異質な構造体タンパク質の相互関連性と、精子形成における細胞間結合の新たな意義を探求する。予備的な実験によりKIAA1210と他のICB関連遺伝子の多様な局在と関連性を示す結果が得られている。ノックアウトマウスの戻し交配に時間を要したが、当初予想していなかった異常構造の同定とその局在タンパク質が速やかに発見することができた。KIAA1210ノックアウトマウスと共に解析する蛍光タンパク質ノックインマウスは作製途中であるが、予備的実験から新たなタンパク質相互作用を示唆する結果が得られた。ノックアウトマウスの表現型を詳細に解析し、最終的な結論を導き出す。また、蛍光タンパク質発現ノックインマウスを作製し、各タンパク質の動態を解析するほか、ノックアウトマウスと交配し、すでに同定している局在変動タンパク質との関連性を明らかにする。ノックアウトマウスの妊孕性検査を半年間かけて行う。その間のマウス飼料飼育費を次年度使用額とした。また、学会発表等の最終的な成果報告用の旅費も次年度使用額とした。
ヒトグラニュライシンのリコンビナント発現と機能解析

グラニュライシンは、ヒトのキラーT細胞やナチュラルキラー(NK)細胞に存在する顆粒タンパクの1つであり、近年その抗腫瘍効果が明らかにされ、悪性腫瘍の治療の一端を担う可能性が示されている。また、グラニュライシンには、結核菌やブドウ球菌など微生物に対する殺菌作用があることも知られており、治療への応用が期待される。昨年は、ヒト末梢血単核球からLAK細胞を誘導し、cDNAを合成後、pET28aベクターのNde1サイトに増幅した238bpをクローニングし、E.Coli B株由来Rosetta(DE3)にヒスチジン融合蛋白として発現させる方法を試みたが、グラニュライシンの発現量は少なかった。本年度は、昨年度の結果を基に、まずグラニュライシン発現量を増加させることに主眼をおいて検討を行った。合成DNAを用い、コドンユーセージを大腸菌のコドンに最適化することで、大量発現が可能となった。封入体として得た蛋白を塩酸グアニジン溶液にて可溶化し、Ni-NTAカラムを用いて精製した。リーフォーデイング後、Salmonella typhimuriumに対する抗菌活性を指標に活性を検討したが、これには抗菌活性は認められなかった。そこで、次に可溶蛋白として発現させる為、GST(Glutathion S-transferase)との融合蛋白による発現を試み、可溶蛋白としての発現に成功した。現在、グルタチオンセファロースカラムにて精製し、抗菌活性を検討すると共に、S-S結合が構築できる新しい発現しシステムについても併せ検討している。グラニュライシンは、ヒトのキラーT細胞やナチュラルキラー細胞(NK)細胞に存在する顆粒タンパクの1つであり、近年その抗腫瘍効果が明らかにされ、悪性腫瘍の治療の一端を担う可能性が示されている。一方、グラニュライシンには殺菌作用があることが知られるようになり、結核菌やブドウ球菌などの病原微生物に対し殺菌能を有し、特にMRSA等の抗生物質耐性の細菌に対しても殺菌的に働くためその役割が注目されるようになった。本年度の研究は、グラニュライシンのリコンビナント発現と精製を主に展開した。ヒト末梢血単核球をリコンビナントIL-2存在下で培養し、LAK細胞を誘導した。常法に従いLAK細胞よりtotal RNAを抽出しcDNAを合成後、グラニュライシン特定領域に制限酵素Nde1部位を付加してPCRにて増幅した。pET28aベクターのNde1サイトに、増幅した238bpをクローニングしE.Coli B株由来Rosetta(DE3)にエレクトロポレーション法により導入した。シークエンスによりインフレームを確認し、ヒスチジン融合蛋白として発現させたが、発現量は非常に少なかった。グラニュライシンが抗菌蛋白であることを考慮し、宿主大腸菌内で封入体となるように発現量を調節し、分収採取型電気泳動装置および分収採取型等電点電気泳動装置を用い、変性条件下に精製条件を検討している。
海洋食物連鎖における真核微生物ラビリンチュラ類の生態学的役割の解明

海洋食物連鎖構造におけるラビリンチュラ類の生態学的役割を知るために、それらの捕食者である動物プランクトンとの関係を明らかにした。室内における摂餌実験からラビリンチュラ類が繊毛虫類およびワムシの餌料となっていることを確認した。またラビリンチュラ類を摂餌した動物プランクトンの脂肪酸組成がラビリンチュラ類の脂肪酸組成を反映したことから、ラビリンチュラ類は海洋生態系において動物プランクトンの餌生物として高度不飽和脂肪酸を供給していることが示唆された。真核微生物ラビリンチュラ類は海洋生態系において落葉等の陸源有機物の分解者として重要な役割を果たしていると考えられているが、食物連鎖における生態学的役割については未だ明らかでない。本研究の目的はラビリンチュラ類とそれらの捕食者と推定される繊毛虫類との関係を明らかにすることであり、ラビリンチュラ類と繊毛虫類との被捕食関係を明らかにするために、以下の摂餌の確認および摂餌量の推定を行った。ラビリンチュラ類の採集は宮崎県、鹿児島県および沖縄県の沿岸域で年間を通して行い、海水や落ち葉等から約200株を分離後、寒天培地および液体培地で培養を行った。顕微鏡下での形態観察、18SrRNA遺伝子配列解析および脂肪酸の分析によりラビリンチュラ類の同定を行ったところ、分離株はAurantiochytrium属、Thraustochytrium属、およびSchizochytrium属に分類された。繊毛虫類は宮崎県沿岸の海水から分離した。形態観察により繊毛虫類はEuplotes sp.と分類された。次に分離したEuplotes sp.によるラビリンチュラ分離株の摂餌の確認を行った。Euplotes sp. Aurantiochytrium属に対しては摂餌をしめしたが、細胞サイズが大きく、凝集性のあるThraustochytrium属、およびSchizochytrium属に対しては摂餌を行わなかった。Euplotes sp.によるAurantiochytrium sp.に対する摂餌量を推定したところ、10^2-10^3 cells/ciliate/hであった。また、Aurantiochytrium sp.を摂餌したEuplotes sp.は増殖性をしめしたことから、ラビリンチュラ類は海洋生態系において繊毛虫類の餌生物となっていることが示唆された。本研究の目的はラビリンチュラ類とそれらの捕食者である動物プランクトンとの関係を明らかにすることであり、室内における摂餌実験から被捕食者間の脂肪酸の動態を調べた。脂肪酸組成の異なるラビリンチュラ類5属(Aurantiochytrium属、Schizochytrium属、Oblongichytrium属、Parietichytrium属、Thraustochytrium属、およびUlkenia属)を動物プランクトンであるワムシBrachionus plicatilisに給餌し、ラビリンチュラ類およびワムシの脂肪酸組成を比較した。脂肪酸の分析はガスクロマトグラフィーにより行った。ワムシによるラビリンチュラ類の摂餌は顕微鏡下において観察された。ラビリンチュラ類を摂餌したワムシの脂肪酸組成は、与えた株の脂肪酸組成を反映した。Aurantiochytrium属およびUlkenia属を摂餌したワムシの脂肪酸にはパルミチン酸、ドコサペンタエン酸(n-6 DPA)、およびDHAが多く含まれた。一方、Schizochytrium属およびThraustochytrium属を摂餌したワムシの脂肪酸にはパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、n-6 DPA、DHAに加え、アラキドン酸、EPA等の高度不飽和脂肪酸がみられた。このことからラビリンチュラ類は海洋生態系において動物プランクトンの餌生物として高度不飽和脂肪酸を供給していることが示唆された。
生体ガスによる活性酸素種計測法の開発と臨床応用

(1)技術開発平成26年度に引き続き,OHクラスターの定量性を確実にするため,レーザー誘起蛍光法(LIF)と大気圧イオン化質量分析装置を組み合わせた活性酸素の定量分析を可能にすることを目的とした.このためレーザー発光・誘起蛍光検知・解析システム・手掌チャンバーを試作し,水銀ランプを用いたOH・発生装置を製作,LIFによる較正を行い,APIMSスペクトルと対比させ,皮膚ガス中におけるROS活性の定量法にむけた準備を行った.その準備段階としてOHラジカルに特異性のある周波数帯をもつ小型レーザー発振装置を採用し,小型LIFシステムの試作し,皮膚表面から放出の計測に成功した.引き続き,それらの開発技術の評価試験を行い,平成28年度からのAPIMSーLIFを組み合わせたシステム構築に向け準備を進めた.(2)臨床試験種々の生活習慣が水素消費量・ROS生成量に与える影響:成人を対象に早朝空腹状態・食後2時間におけるLIF・APIMSによる直接計測ならびに水素ガス吸入による間接的計測法を用いたROS計測を実施した.ROS計測値は他の酸化ストレスマーカ,静脈血一般検査/生活習慣(喫煙・飲酒・睡眠・運動・ストレス・食生活習慣など)との関連も探索した.2運動時ROS生成量の推定:前年度の予備的検討をもとに運動時の水素ガス吸入を伴う運動時水素ガス摂取量の連続計測を実施した.APIMSデータの定量性を持たせるための小型LIF制作に時間を要し,両者を連結させるところまでに至らなかった.今後,小型LIFの最終仕様を決定し,APIMSとの連結したシステム構成を行う必要がある,また,臨床試験3項目のうち,疾患患者を対象とした活性酸素計測が心不全患者の呼気水素計測にとどまり,活性酸素の計測には至らなかった.今後,さらに疾患範囲を広げて行く必要がある.(1)技術開発:試作した小型レーザ誘起蛍光システムを大気圧イオン化質量分析システムと連結し,APIMSによる活性酸素定量につなげ,臨床使用可能なレベルに到達する.(2)臨床試験:呼吸循環疾患をもつ被験者を対象とし,独自開発技術の臨床的有用性を検証する.さらに特に呼気中におけるROSは主に口腔/上気道に由来すると考えられるため,口腔内衛生環境の関連因子も追加検討項目に入れた臨床試験を実施する.(3)解析:H28年度までに得られた疫学調査データを固定し解析する.これにより当初の活性酸素に関する仮説を検証する.平成26年度から27年度の二年間にわたり,ROS計測法の周辺技術開発に集中した技術開発を行い,また従来技術を改良し臨床評価試験を実施する計画を立てた.「生体ガスの長期調査」の調査項目に追加するため下記の研究開発を同時進行で実施した.他方,現在進行中の吹田コホート調査とリンクした「生体ガスの長期調査」が4年目に入り,健診者の新規追加と生体ガスデータの蓄積と追跡を継続した.間接的水素消費量計測法は水素消費量(VH2)は生体内で活性酸素を消去するために消費された水素量であり,生体内ROSを反映するものと考えられる.このうち水素水飲水法は原理的に計測時間の短縮化と被験者負担を軽減することが難しいことが判明し,低濃度水素ガス吸入法による全身ROS生成量計測法を従来のマウスピース法からマスク法に変更したところ,従来法と比較し,計測時間の短縮化とそれに伴う被験者の負担が軽減された.当所予想したガスリークが予想以上にリークが少なく,安静時水素消費量は従来とほぼ一致した.これに基づき,運動負荷試験も実施し,運動負荷中における酸素摂取量評価を併せて実施したところ,酸素摂取量と水素消費量の間に良好な相関関係が得られた.さらに超高感度質量分析とレーザ誘起蛍光法を組み合わせたシステムを設計し試作を行った.これにより次年度に向けたAPIMSスペクトルによる皮膚ガスROS活性の定量化評価試験に繋げることができた.(1)技術開発平成26年度に引き続き,OHクラスターの定量性を確実にするため,レーザー誘起蛍光法(LIF)と大気圧イオン化質量分析装置を組み合わせた活性酸素の定量分析を可能にすることを目的とした.このためレーザー発光・誘起蛍光検知・解析システム・手掌チャンバーを試作し,水銀ランプを用いたOH・発生装置を製作,LIFによる較正を行い,APIMSスペクトルと対比させ,皮膚ガス中におけるROS活性の定量法にむけた準備を行った.その準備段階としてOHラジカルに特異性のある周波数帯をもつ小型レーザー発振装置を採用し,小型LIFシステムの試作し,皮膚表面から放出の計測に成功した.引き続き,それらの開発技術の評価試験を行い,平成28年度からのAPIMSーLIFを組み合わせたシステム構築に向け準備を進めた.(2)臨床試験種々の生活習慣が水素消費量・ROS生成量に与える影響:成人を対象に早朝空腹状態・食後2時間におけるLIF・APIMSによる直接計測ならびに水素ガス吸入による間接的計測法を用いたROS計測を実施した.ROS計測値は他の酸化ストレスマーカ,静脈血一般検査/生活習慣(喫煙・飲酒・睡眠・運動・ストレス・食生活習慣など)との関連も探索した.2運動時ROS生成量の推定:前年度の予備的検討をもとに運動時の水素ガス吸入を伴う運動時水素ガス摂取量の連続計測を実施した.APIMSデータの定量性を持たせるための小型LIF制作に時間を要し,両者を連結させるところまでに至らなかった.