hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳低温療法における炎症性と抗炎症性のサイトカインバランスと免疫機構との関連

脳損傷後の2次的脳障害発生に脳脊髄液中サイトカインの関与が知られているが、脳保護作用を目的とした脳低温療法におけるサイトカインの修飾作用は不明のままである。脳内の主要な免疫担当細胞であるマイクログリアは、サイトカインや一酸化窒素(NO)等の産生を介し、細胞障害と密接に関与する。よって本年度の研究では、マイクログリアの軽度低温培養により、これらの産生がどのように影響を受けるのか調べた。新生仔ラット(Wistar;1-2日齢)より、マイクログリアを単離し、LPS添加後、低温(33°C)、常温(37°C)、高温(39°C)下で6、24、48、72時間培養した後、培養上清中のサイトカイン(炎症性:IL-6、抗炎症性:IL-10)とNO_2^-産生量を測定した。その結果、1)IL-6産生は、33°Cでは37°Cに比べ6時間のみ低値となり、39°Cでは6-72時間抑制された。2)IL-10産生は、33°Cでは37°Cに比べ24-72時間低値を示し、39°Cでは48-72時間高値を示した。3)NO_2^-産生は、33°Cでは37°Cに比べ6-72時間低値となり、39°Cでは差はなかった。以上より、1)軽度低温(33°C)下では、マイクログリアからのIL-6、IL-10およびNO産生は抑制されること、2)高温(39°C)下では、IL-10産生のみ増加することが判明した。このIL-10の温度依存性変化から、脳低温療法による脳保護作用の一機序には、マイクログリア由来の炎症性物質抑制のみでなく、抗炎症性物質の抑制も密接に関与することが示唆された。脳低温療法により、重症頭部外傷や心肺機能停止等の脳障害に対し脳保護効果が期待されるが、本療法は生体を低温状態に曝すため、免疫機能低下による易感染性が危惧される。今までに、健常人末梢血単核球(PBMC)の軽度低温(33°C)培養が、37°Cでの培養と比較してINF-γとIL-10の産生をmRNAの転写レベルから抑制することを見出し、低温下におけるPBMCからのサイトカイン産生はインバランス状態であることを報告してきた。そこで本研究では、軽度低温培養が免疫担当細胞に及ぼす影響を更に調べるため、健常人単球を用い、炎症性と抗炎症性サイトカインおよび一酸化窒素(NO)産生量を37°C培養と比較した。その結果、低温条件下(33°C、24時間)では、IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-12p70の産生とTNF-α/IL-10、IL-12p70/IL-10の産生比が増加した。NO産生は、低温培養下では影響を受けなかった。よって、軽度低温下では、単球からのサイトカイン産生も炎症性反応優位なインバランス状態であり、免疫機能の抑制状態とはならないことが更に支持された。よって、サイトカイン動態より見ると、軽度低温中の二次的感染に対して生体防御反応は作用しうることが示唆された。また、脳低温療法による脳保護作用において、脳内サイトカインの関与を明らかにするため、脳内の免疫担当細胞であるマイクログリアをラット新生仔より分離し、72時間まで軽度低温(33°C)培養し、サイトカインおよびNO産生量を調べた。その結果、低温培養下では、37°Cと比較してIL-6産生は変化せず、IL-10並びにNO産生が顕著に低値となった。よって、本療法による脳保護作用の一機序として低温下によるIL-10およびNO産生の抑制が関与している可能性が考えられた。以上より、1)軽度低温(33°C)下では、マイクログリアからのIL-6、IL-10およびNO産生は抑制されること、2)高温(39°C)

下では、IL-10産生のみ増加することが判明した。このIL-10の温度依存性変化から、脳低温療法による脳保護作用の一機序には、マイクログリア由来の炎症性物質抑制のみでなく、抗炎症性物質の抑制も密接に関与することが示唆された。
シュウ酸カルシウム針状結晶と他の耐虫性物質の相乗的耐虫機構の解明とその原理の応用

シュウ酸カルシウム針状結晶(長さ0.1mm前後の鋭利な結晶、以下針状結晶)を含む複数の植物で針状結晶が他の耐虫性物質や酵素の耐虫効果を強める相乗的耐虫効果(植物の植食昆虫に対する防御効果)の有無を調べた結果、ヤマノイモ、ブドウ類、ポトス(サトイモ科)の葉で針状結晶と葉成分に相乗的耐虫効果を検出した。ヤマノイモでは針状結晶と相乗的耐虫効果を示す画分がキチナーゼ画分と一致し微生物キチナーゼも針状結晶の存在下で耐虫活性が32倍強まるなど、ヤマノイモ等植物でキチナーゼが針状結晶と相乗的耐虫効果を示すことが判明した。ポトスでは針状結晶と葉成分が相乗的耐虫効果で顕著な摂食拒否反応を誘起することが判明した。ヤマノイモ・ヤブガラシ・ノブドウ・ヤマブドウそれぞれの抽出液(針状結晶を除いたもの)とシュウ酸カルシウムの針状結晶の間に顕著な相乗的成長阻害作用検出した(ヒマ葉にこれら2因子を同時塗布したものを摂食させたエリサンの成長は顕著に遅かった)。同じ量のシュウ酸カルシウム針状結晶単独あるいは抽出液単独では成長阻害作用は成長阻害作用は認められないか非常に弱かった。この結果は、今回調べたシュウ酸カルシウム針状結晶を含むヤマノイモ・ヤブガラシ・ノブドウ・ヤマブドウのいずれにおいてもシュウ酸カルシウム針状結晶と何らかの耐虫性物質の相乗的耐虫効果の現象の存在を示している。シュウ酸カルシウム針状結晶と相乗的対虫効果を示す物質の特定を行うため、ヤマノイモの抽出液をNative PAGE電気泳動しゲルの各部位からタンパク質を抽出して画分とし、各画分の耐虫活性のバイオアッセイを行ったところ、シュウ酸カルシウム針状結晶と相乗的に耐虫活性を示す画分を特定できた。今後この画分の活性成分の生化学的分析を行う。また、生葉におけるバイオアッセイにおいても、エリサンは寄主でない多くの植物を食べるのにもかかわらず、エビヅル、ブドウ、ノブドウ、ヤマブドウ、ヤマノイモ、オニドコロ、サトイモ、ポトス、シンゴニウム、ディフェンバキア、キウイフルーツ、ツユクサなど針状結晶を含む植物はほとんど食べなかった。特にこの効果はポトス、シンゴニウム、オニドコロ、アジサイなどで顕著で、ポトス等を食べたエリサン幼虫は最初の15秒ほどは勢い良く葉を食べても、突如として摂食を停止し、大あごを開閉しながら、頭部を持ち上げて左右に振り続ける顕著な拒否行動を示した。これは、ヒマの葉に針状結晶のみを塗布した場合には決して見られない行動であり、これら植物に含まれる物質と針状結晶の相乗的効果が関与している可能性が示唆された。今後解明する必要がある。我々はこれまでキウイフルーツにおいてシュウ酸カルシウム針状結晶とプロテアーゼが顕著な相乗的耐虫効果を示すことを発見していたが、本課題ではシュウ酸カルシウムを含む植物においてシュウ酸カルシウム針状結晶と他の耐虫物質(因子)が相乗的耐虫効果を示すことが一般的であるかという命題に答えることが主要な目的のひとつであった。この命題に関しては、(まだ具体的なメカニズムは不明でこれからの研究が必要であるが、)生物活性としてはヤマノイモ科やブドウ科植物においては相乗的耐虫効果の一般性を示唆する結果が得られた。また、シュウ酸カルシウム針状結晶を含有するサトイモ科、ヤマノイモ科、アジサイ科植物で観察された、昆虫に顕著な摂食拒否行動を起こさせる活性も新しい現象であり、今後物質的なメカニズムの解明が必要なものの新たな現象に発見として価値がある。以上のように本年度の結果はまだ初歩的なものであるが、今後発展が見込める新たな現象の発見として大いに価値がある、このことから、本年度の成果はおおむね順調と言える。単独では昆虫(エリサン)に対する耐虫性(成長阻害活性)が弱いシュウ酸カルシウム針状結晶とヤマノイモ葉水抽出液が共存すると顕著な相乗的耐虫効果を示すこと、ストレプトマイセス由来のキチナーゼが針状結晶と相乗的耐虫効果を示すこと、ヤマノイモ葉抽出液にキチナーゼ活性を検出したことなどこれまでに得た証拠から、本年度はヤマノイモ葉抽出液中の針状結晶と相乗的耐虫効果を示す成分がキチナーゼか検討した。ヤマノイモ葉水抽出液中に含まれる耐虫成分をNativePAGE電気泳動を用いて分離し、バンドを切り出し、ヒマの葉に針状結晶と共に塗布しエリサンに食べさせることにより、相乗的耐虫活性のバイオアッセイを行った。一方、電気泳動したゲルを可溶化キチンを含むアガロースゲルに転写し、キチンに結合して蛍光を発するカルコフラワーで染色し紫外線照射を行い光らず黒いバンドとして残る部分をキチナーゼ活性部分として特定した。その結果、ゲル上方に存在する非常に細いキチナーゼ活性を示すバンドと針状結晶と完全に一致した。このことからヤマノイモにおいて、葉のシュウ酸カルシウム針状結晶とキチナーゼが相乗的耐虫効果を表すことが判明した。この結果は、植物のキチナーゼが顕著な耐虫効果を示す植物の耐虫性タンパクであることを明示した数少ない例である。昨年度、ポトスの葉をエリサン幼虫に摂食させた場合、顎を開閉し頭部を持ち上げて左右に振る顕著な摂食拒否行動を示すことを発見したが、その原因物質の特定に向けポトス葉からの抽出法を検討した。最初水中で葉をすりつぶす方法で活性の抽出を試みたがこの方法では活性の抽出に完全に失敗した。

しかしポトスの葉をヘキサン・へブタン等の有機溶媒中ですりつぶして抽出し遠心で沈殿を回収することで、完全な摂食拒否行動を誘起する摂食拒否活性を抽出することに成功した。そしてこの沈殿物はほとんど針状結晶のみからなっていた。これまで、植物のプロテアーゼ(キウイフルーツ)がシュウ酸カルシウム針状結晶と相乗的耐虫効果を示すことを明らかにしたが、今回ヤマノイモ葉においてキチナーゼがシュウ酸カルシウム針状結晶と相乗的耐虫効果を示すことを明らかにしたことは、植物におけるシュウ酸カルシウム針状結晶と防御物質(タンパク質)の相乗的耐虫効果の一般性を示すものとして非常に価値が高い。また、これまで昆虫の食害による葉の傷害において誘導されてくることが知られていたキチナーゼは、昆虫の主要成分であるキチンを分解することから、植物の昆虫に対する防御タンパク質でないかと推測されていた。しかし、キチナーゼを昆虫に摂食させる肝心なバイオアッセイにおいてほとんど耐虫性(致死性・昆虫成長阻害活性)を示さないことがキチナーゼが植物の耐虫タンパク質であるという仮説の弱点であった。しかし、今回の結果は植物のキチナーゼがある特定の条件下(今回の結果ではシュウ酸カルシウムとの共存条件下)では顕著な耐虫性を示すことを明確に示した点で非常に大きな意味がある。さらに、サトイモ科植物のポトスで顕著な耐虫性活性(顕著な摂食拒否活性)を保った状態のシュウ酸カルシウムの針状結晶を葉から有機溶媒を用いて抽出することに成功した。この抽出法の開発は今後サトイモかの植物に含まれるシュウ酸カルシウム針状結晶による顕著な摂食防御活性やヒトに対する顕著な痛み活性を物質的に理解するうえでブレークスルーともいえるもので、今後の研究の進展が期待される。この意味で、現在までの研究進捗状況は概ね順調であると言える。シュウ酸カルシウム針状結晶(以下針状結晶)は、パイナップル、キウイ、ヤマノイモ、ブドウ等の諸組織に含まれる微小な針状構造体であり、植物においてproteaseの耐虫性(殺虫性)を顕著に強める相乗的耐虫効果を示すことを以前明らかにした。昨年度までに細菌由来のキチナーゼと針状結晶が相乗的耐虫効果を示すこと、ヤマノイモ葉抽出液と針状結晶が相乗的耐虫効果を示すこと、ヤマノイモ葉抽出液をNative PAGE電気泳動をしたときにchitinase活性を持つバンド画分が針状結晶と相乗的耐虫効果を持つことを解明した。本年度はヤマノイモにおいて針状結晶と相乗的耐虫効果を示すキチナーゼ活性を示す因子について分子の性質を詳細に調べた。ヤマノイモ葉抽出液から調製した画分をSDS-PAGE (DTT、熱処理なし)で電気泳動し、同ゲルから50,40,33,28,24kDaの5画分を切り出しbioassay及びMALD-TOF分析を試みた。結果はMALD-TOF分析で33kDa画分にendchitinase(エンドキチナーゼ)が同定され、またbioassayでも24kDa画分以外の画分で耐虫活性が、また5033kDaの3画分では殺虫活性(特に40kDaでは58.3%)が発現することが分かった。一方chitinase活性染色法でも40、33kDaの2画分に活性バンドが可視化され、この33、40kDa画分中のCLPタンパクが本現象に関与する重要な因子と推定された。これらの結果からヤマノイモ葉抽出液に含まれる針状結晶と相乗的耐虫性を示す因子がエンドキチナーゼを含む数種類のキチナーゼであることが判明した。
ヒト補足運動野と帯状回運動野の行動制御に関する臨床的研究

[研究目的]最近のサルの随意運動における各大脳運動皮質の機能的役割の研究の進歩には目を見張るものがあり、例えば補足運動野は運動の意図を運動指令に転換する過程に関与し、帯状回運動野の前部領域は内因的に自己のペースで運動を開始する時に関与することが報告されている。しかしヒトにおいてはこのような前頭葉内側面の機能的役割については殆ど分かっていない。しかし前頭葉内側面損傷後に手に触れた物を不随意に握ってしまう把握反射や、触れた物あるいは見た物に対して接触を求めようとし、それを不随意に握ってしまう本能性把握反応が出現することが古くから知られている。また最近では病側と反対側の手が目の前に置いた道具を不随意に掴み、それを強迫的に使用するという「道具の強迫的使用」や検者の行為を無批判に模倣してしまう「imitation behavior」など様々な異常行動が報告されている。しかしそれらの責任病巣および発現機序については殆ど分かっていない。そこで一側大脳半球内側面が損傷された症例に上記の様々な病的把握現象とそれに関連した異常行動を観察し、その症状とMRIによる病巣との対応を検討することにより責任病巣および発現機序を考察し、ヒト前頭葉内側面の機能的役割について検討した。[研究実施および結果]症例は梗塞あるいは出血にて一側大脳半球、主として前頭葉内側面が損傷された34例を対象とし、全員発症6週間以内に病的把握現象およびそれに関連した異常行動を観察した。その結果、把握反射は主として対側の補足運動野の障害により、本能性肥握反応、特にmagnet reaction,visual gropingと呼ばれている接触した物あるいは視野内に提示した物を追跡し把握する異常行動は対側の前部帯状回の中-後部(脳梁体部周囲)の障害により、imitation behaviorは対側の前部帯状回の前部(脳梁膝部周囲)の障害により、道具の強迫的使用は対側の前部帯状回の前、中-後部の広範な障害により生じることが判明した。[考察]把握反射は患者の手掌面を強く擦り表在および固有深部知覚を刺激することにより誘発される把握運動であることから、把握反射は感覚刺激に対して反応する一次運動野の機能を調節制御する補足運動野の機能障害により生じ、magnet reaction,visual gropingは外的刺激に対して反応する探索行動を調節制御する前部帯状回の中-後部の機能障害により生じ、imitation behaviorは外的刺激が動機的に意味のある情報かどうか評価され、その情報に基づいて外的刺激に対して行動を調節する前部帯状回の前部の機能障害により生じ、道具の強迫的使用は前部帯状回の中-後部障害により生じるvisual gropingに加え前部帯状回の前部の外的刺激に対しての内因的な行動調節機能も障害されるために生じると思われた。

現在までの主として脳梗塞による前頭葉内側面障害約27例の集積結果では、従来、把握反射は左半球の前頭葉内側面の障害例にみられることが多いと言われていたが、左右いずれの半球の前頭葉内側面、特に補足運動野が障害されてもその対側の手に把握反射が生じることが判明した。前部帯状回障害例においても同様に、左右いずれの半球が障害されてもその対側の手に視覚性探索反応を含む本能性把握反応がみられ、さらに目の前においた道具を強迫的に使用するという道具の強迫的使用現象は左半球の前頭葉内側面のみに生ずるという報告に反して、左右いずれの前頭葉内側面が障害されてもその対側の手にみられ、前部帯状回に比較的病巣が限局した症例でも道具の強迫的使用現象がみられることが判明した。しかしこのような道具の強迫的使用現象は前部帯状回が広汎に障害された症例のみにみられ、前部帯状回の一部、特にその後部の障害例では、視覚性探索反応を含む本能性把握反応のみを示し、道具の強迫的使用現象がみられなかった。一方、視覚性探索反応の程度は前部帯状回の前部と後部障害例ではその程度は異なり、後部障害例の方がその程度は強く、前部障害例では比較的軽度であった。しかし検者の行為を無批判に模倣するという異常行動はその逆で、前部帯状回の後部障害例ではみられず、前部障害例に著明にみられた。これらのことから前部帯状回の中でもその前部と後部の機能は異なる可能性が示唆され、今後、さらに症例数を増やし、道具の強迫的使用現象との関係を追求していく予定である。現在までの前頭葉内側面障害35症例の検討では,左右半球いずれの補足運動野が障害されてもその対側の手に把握反射が出現し,前部帯状回が障害されると,その対側の手に視覚性探索反応を含む本能性把握反応が出現することが確実になった.このことから補足運動野は体性知覚刺激により誘発された運動を,前部帯状回は視覚刺激などの外的刺激により誘発された運動を調節制御するように機能していると思われた.更に前部帯状回の後部領域と前部領域では行動を調節する機能が異なる可能性も強く示唆され,前部帯状回の後部領域の機能は外的刺激に対して接触を求めようとする運動を調節制御し,前部帯状回の前部領域では外的刺激に対して動機に基づいた行動を調節制御している可能性も強く示唆された.この前部帯状回の後部と前部領域の両者が障害されると,目の前に置いた道具を触ろうとするばかりでなく,その道具を使用するという動機を調節制御できなくなり,その結果,自分の意志に反して目の前の道具を強迫的に使用するという道具の強迫的使用現象が生じると思われた.このように前頭葉内側面の中でも補足運動野と前部帯状回とでは行動を調節制御する機能が異なり,更に前部帯状回の前部と後部領域でも行動調節機能が異なる可能性が強く示唆された.今後,更に前頭葉内側面ばかりでなく外側面の機能も追求する予定でいる.現在までの約40例の前頭葉内側面の障害例の検討から補足運動野と前部帯状回の行動調節における役割は明らかに異なることが分かった。すなわち補足運動野障害例ではその対側の手に表在と深部固有知覚刺激により把握反射が誘発された。このことから補足運動野は表在と固有深部知覚刺激に反応する運動を調節制御している可能性が示唆された。
腸・脳・生殖ネットワークを基盤としたプロバイオティクスによる鳥類産卵機能強化戦略

腸内環境と内分泌制御機構との関連を調べるために、感染による腸内環境悪化モデルとして、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)の経口投与によるニワトリ腸炎モデルの作出に取り組んだ。そのため、産卵鶏においてDSS投与が腸管炎症の誘導に有効であるかの検証と、血中成分に及ぼす影響を解析した。300日齢の白色レグホン産卵鶏に、0, 9 mg/ 4 ml/ kg BWのDSS水溶液または水(DSS区または対照区)を5日間経口投与し、6日目に十二指腸、空腸、回腸、盲腸および結腸を採材した。材料はHE染色による組織像の観察と、腸管粘膜中のマクロファージ分布頻度の解析、および粘膜中のIL-6の遺伝子発現解析に用いた。その結果、DSS区では盲腸においてのみ粘膜の表面上皮細胞の剥離や血球浸潤が観察され、マクロファージ分布もDSS区で対照区よりも多かった。IL-6発現は盲腸でのみDSS区で高かった。以上のことより、DSS投与は産卵鶏の盲腸粘膜において炎症を誘導することが示された。続いて、1上述の試験に加えて、21日おき(試験開始0、2,4,6日目)に投与し、7日目に採材する試験を加えて、試験期間中の血漿中のグルコース、ALT、TG、NEFA濃度の測定と、回腸および盲腸粘膜のIL-8とIL-10の遺伝子発現を解析した。その結果、連続投与の1では、DSS区は日数の経過に伴いALT、TGおよびNEFAは増加し、グルコース濃度は低下した。隔日投与の2では、1と同様の変化を示したものの、その変動幅は1よりも小さかった。IL-8とIL-10発現は、1と2いずれも盲腸でのみ対照区よりDSS区で高かった。以上のことより、DSS投与は盲腸の炎症を誘導するが、肝機能障害を引き起こす可能性が考えられた。しかし、これらの炎症や血中成分への影響はDSS投与方法を調節することで軽減が可能であると推察された。29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞移植による肺再生療法実現のためのトランスレーショナル研究

ラットおよびマウスのII型肺胞上皮細胞を分離し、左肺全摘をした同系ラット(雌)に径気道的に移入したところ、肺胞に取り込まれていること、肺胞密度が高くなっていることを確認した。臨床的に外科切除されたヒト肺よりII型肺胞上皮細胞を分離して短期培養法を確立した。この方法で得られた肺胞上皮細胞はin vitroでI型肺胞上皮細胞に分化する傾向を示し、片側肺全摘後の免疫不全マウスの肺胞に生着した。CT画像データを用いた肺組織量の評価法を考案し、臨床的に肺切除された患者の長期的な肺組織量を評価した。ヒトおよびマウスのiPS細胞を特殊培養下にて肺胞上皮細胞に分化させる手法を開発中である。(1)全摘後ラットに移入されたII型肺胞上皮細胞がsex-miss matched systemにより確認された。同時に細胞移入ラットの肺胞密度は全摘をされていないラットと同等のレベルであったことから、移入されたII型肺胞上皮細胞が肺胞新生に関与していることが推察された。(2)ヒトII型肺胞上皮細胞を80%以上の純度で分離する手法を見いだし、さらに2-4週間の短期培養にも成功した。その過程でII型肺胞上皮細胞に特有のSp-Cの発現が低下し、代わりにI型肺胞上皮細胞に特有のaquaporin-5の発現が増強される傾向にあった。また肺を全摘されたヌードラットに経気道移入したところ、わずかながら生着しているヒトII型肺胞上皮細胞が確認された。(3)-1)健常者5名について深吸気位、深呼気位、中位でCTを撮影し、Work stationを用いて肺容量、肺密度を算出し、両者を乗じることで仮想肺組織量をもとめたところ、各呼吸位における肺容量、肺密度は大きく変化したが仮想肺組織量は一定であった。2)肺癌で外科療法を受けた患者について、術前、術後の仮想肺組織量を測定したところ、切除量の大きい患者、および肺気腫のない患者における仮想肺組織量は、予測値を有意に上回っていた。1ラット(F344雄)のII型肺胞上皮細胞を分離し、左肺全摘をした同系ラット(雌)に径気道的に移入したところ、肺胞に取り込まれていることを確認した。また同時にコントロールと比較し、肺胞密度が高くなっていることを確認した(論文化済)。2同様にマウス(Black/6)を用いて1と同様の手法にて肺切除後の代償性肺成長を病理学的および画像的に解析するシステムを確立しつつある(実験中)。3臨床的に外科切除されたヒト肺よりII型肺胞上皮細胞を分離して短期培養する手法を確立した。この方法で得られた肺胞上皮細胞はin vitroでI型肺胞上皮細胞に分化する傾向を示し、片側肺全摘後の免疫不全マウスの肺胞に生着した(論文投稿中)。4CT画像データを用いた肺組織量の評価法を考案し、臨床的に肺切除された患者の長期的な肺組織量を評価した(論文化済)。5ヒトおよびマウスのiPS細胞を特殊培養下にて肺胞上皮細胞に分化させる手法を開発中である(実験中)。1新鮮な臨床切除肺より酵素処理法、濃度勾配縦走円心法などによりII型肺胞上皮細胞を分離法を確立した。収率は肺容量1mlより70万個、1gより160万個であった。さらに3週間の短期培養法を安定させた。また培養中にI型肺胞上皮細胞への分化傾向をaquaporin-5による免疫染色およびfローサイトメトリーにて確認した。2このヒトII型肺胞上皮細胞を左肺全摘したnu/nu ratに経気道移入したところ、1ヶ月後に抗ヒトHLA-B抗体、および抗ヒトcalnexin抗体による免疫染色にて染色される細胞を肺胞壁に認めた。さらにヒトSpC遺伝子のプライマーでPCRを行い、わずかではあるがバンドが検出された。3マウスiPS細胞を培養し、安定して対数増殖を維持する事が可能となった。4京都大学呼吸器外科との共同研究で、肺移植生体ドナーの下葉切除後1年後の残肺の画像学的な容積および重量を測定し、何れも予測値を上回ることを示した。2012年に最初の9-(1)の実験を終了し、誌上発表することができた。9-(2)、(3)についても学術誌の投稿するべく準備中である。これらは当初の研究計画に概ね沿っており、区分(2)と判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究の方向性は、これまでの進捗状況により修飾されたが、マウスiPS細胞の肺胞上皮細胞への分化のためのSpC遺伝子プロモーター導入の目途がたったこと、また画像的肺組織量(重量)の測定法が京都大学の協力をえて確立に近づいたことで、臨床肺再生療法の手法や評価法の確立という大きな目的に向けては順調な基礎研究となったため。(1)ラットの肺全摘モデルや肺傷害モデルを用い、II型肺胞上皮細胞の経気道移入による組織再生を検討する。(2)ヒト切除肺よりI型肺胞上皮細胞を分離し、免疫不全ラットに移入し同様に組織再生能力があるか検討する。(3)CT画像による肺組織量定量について検討する。25年度が最終年度であるため、記入しない。1マウスiPS細胞にSpC遺伝子プロモーターを導入し、II型肺胞上皮細胞への分化を企図する。2誘導されたII型肺胞上皮細胞を左肺全摘されたGFP-マウスに経気道移入し、代償性肺成長の有無を検討する。3肺傷害マウスにて2と同様の研究を行う。4臨床肺癌症例において切除後の残肺の代償性変化を画像的肺組織量(重量)を経時的に測定していき、肺機能と対照し、画像的肺組織量の理論的根拠を確認する。
寒剤と寒剤を利用した拡散霧箱の研究

この研究の目的は,学校などにおいて容易に使用できる簡易霧箱を開発することで放射線や原子力に関する教育の向上に資することである。従前のドライアイスの代わりに化学的な寒剤で放射線の飛跡を観察することができるS霧箱を開発した。さらに,S霧箱を学校などで使用し,教材としての有効性や適切性について明らかにした。S霧箱を開発したことにより,放射線の飛跡をより容易に観察することができるようになると考えられる。平成26年度は,寒剤の性質の解明と霧箱の開発について重点的に研究を進めた。その結果,霧箱に利用できる実用的な寒剤についての研究を進めることができ,それらを使用することによって明確に放射線の飛跡を観察することのできるS霧箱を開発した。寒剤については,取扱いの難しい塩化カルシウム6水和物に代えて,安価で取扱いの容易な塩化マグネシウム6水和物を主成分とする融雪剤などを利用する方法とその特性を明確にした。また,塩化ナトリウムを利用する新しい方法も開発した。S霧箱は,以上の寒剤の冷却能力で十分にβ線などの自然放射線の飛跡も観察することができる高性能な霧箱である。しかも,低コストで製作でき,安全で取扱いも容易である。S霧箱の開発により,ドライアイスや特別な線源を必要とせず,放射線の飛跡を容易に観察することができることが明らかになった。寒剤の性質の解明と霧箱の開発について重点的に研究を引き続き進めるとともにその効果を確かめるための実証研究に着手した。寒剤については,安価で取扱いの容易な塩化マグネシウム6水和物を主成分とする融雪剤や塩化ナトリウムを利用する方法について研究を進めるとともに,それら以外の寒剤についても研究した。その結果、融雪剤と塩化ナトリウムのより効果的な使用方法が明らかになるとともに他の寒剤についての特性や教材としての利用に資する知見が得られた。また,S霧箱については,線源の研究をはじめ,より実用的、効果的なものへと改良した。その結果,S霧箱については,底面部のアルミニウムの厚さを変えることにより,性能をさらに高めることができた。また、線源については、空気中のホコリを集める方法とその特性について研究することにより,より容易に放射線観察ができることが明らかになった。以上の研究成果により、S霧箱と寒剤を使用すれば,ドライアイスや特別な線源を必要とせず,自然放射線の飛跡をより容易に観察できることが明らかになった。学校などの教育現場での使用を想定して,さらなる改良を行うために,附属中学校の生徒を対象にS霧箱の製作と放射線の観察を行う授業を行った。また,教員研修においてもS霧箱の製作からはじめて自然放射線の飛跡の観察まで行った。その結果、ほとんどの学習者が自然放射線の飛跡を明確に確認することができた。S霧箱を使用するこの方法は,実用可能で容易に自然放射線を観察できることが明らかになった。S霧箱を改良したことにより,より容易に自然放射線の飛跡の観察を行うことが可能になった。また,中学校や教員研修でその効果を確かめることができた。S霧箱の改良及びその効果を確かめるための実証研究を行うとともにS霧箱の具体的な利用法についての研究に着手した。S霧箱は,カップ麺などの容器である発泡スチロールの一種であるポリスチレンペーパー(PSP)を霧箱本体に使用した高性能な霧箱で,入手,管理が容易な融雪剤(塩化マグネシウム(MgCl2・6H2O))や塩化ナトリウム(+エタノール)などを寒剤として使用できる。そのため,ドライアイスなどを使用せずに容易に放射線の観察をすることができる。また,安価で製作が容易なため,生徒が自ら作ることも可能である。本研究では,S霧箱を実際に中学校と教員研修の場で製作し,ホコリの放射線の飛跡を観察した。その結果,身近にある材料だけで,ほとんどの学習者が自然放射線の飛跡を観察することができた。そして,それまで観察が比較的困難であったβ線の飛跡も容易に観察できた。また,実践後に学習者の放射線に対する認識の変容が見られた。これらのことから,ドライアイスや特殊な線源が無くても,S霧箱と寒剤を使用した実践が非常に有効であることが明らかになった。線源については、空気中のホコリを効果的に集める方法とその特性について研究した。北海道教育大学の部屋で集めたホコリは,主にウラン系列の222Rnの娘核種であることが明らかになった。また,採取後1時間以内であれば十分に線源として使用可能であることも明らかになった。また,S霧箱は構造がシンプルなため,α線が紙によって遮蔽される現象を観察したり,β線が磁場によって曲がるようすを観察したりすることができるなど様々な応用が可能であることが明らかになった。以上の研究成果により、S霧箱と寒剤を使用すれば,ドライアイスや特別な線源を必要とせず,自然放射線の飛跡やその性質をより容易に観察できることが明らかになった。

S霧箱の開発に成功したことにより,それまでドライアイスを使用しなければ困難であった放射線の飛跡の観察を,安価な融雪剤や塩化ナトリウムを利用することによって,明確かつ容易に行うことが可能になった。開発したS霧箱を各種学校現場で使用,検証するととに,現実的な課題についての解決を探る。また,指導法についても研究を進める。担当する研究協力者と十分に協議しながら実施する。理科教育学,教育方法S霧箱と寒剤について,理論的側面も含めてより研究を進める。また,開発したS霧箱を本学並びに各種学校現場で使用,検証する。その場合,放射線に関する指導法についても研究を進める。中学校や高等学校での実践では,学習履歴などとの関係や実施時期などの問題もあるので,担当する研究協力者と十分に協議しながら実施する。今年度は主に実験の実施に専念したため,当初予定していた東京での調査実施や専門知識の提供などを受けることができなかったため,旅費・人件費・物品費などの一部が執行できなかった。今年度は主に実験の実施に専念したため、当初予定していた東京・大阪での調査実施や専門知識の提供などを受けることができなかったため、旅費・人件費・物品費などの一部が執行できなかった。繰り越した予算は,本年度の東京での調査のための旅費及び専門知識提供のための謝金などに利用する予定である。繰り越した予算は、本年度の東京・大阪での調査のための旅費及び専門知識提供のための謝金などに利用する予定である。
失われゆくたたら製鉄技術・銑押し法の復元的研究

当該研究の最終年度に当たり、これまでの復元実験の成果を検討し、木原明(国選定保存技術保持者<玉鋼製造>)との意見交換を実施した。その検討成果を受け、2014年10月、岡山県新見市備中国たたら伝承会実験場において製鉄炉(愛媛大学20号炉)を復元し、銑鉄生産を目的とした操業実験を行った。製鉄生産炉の要が、送風孔の角度・高さ、炉床の堅さであることを反映した最終の実験では、当初の目的である銑鉄を炉外に連続して生産することができた。送風孔の高さをさらに調節すればさらに生産効率があることが判明した。しかし製鉄遺跡の情報から復元した炉で銑押し技術を復元するという当初の目的は達成できた。2010年10月に実施した研究打ち合わせにおいて、銑押し法を検討する上で重要な製鉄遺跡をピックアップした。そのうえで製鉄炉復元に必要な情報を整理し、国選定保存技術保持者の木原明氏に指導を受けながら製鉄炉の設計を行った。今年度の実験は古墳時代後期の小型製鉄炉をモデルとしたものであり、炉高1.2m、外径60cm、内径20cmの炉である。遺跡の情報より炉床には粘土を貼り、現代に伝わる炉床である木炭床ではない。実験操業の結果、銑鉄を生成することができた。この実験において、銑鉄ができる際には鉄津の排出量が減少し、その鉄津の色調も炉底に鍋が生成する際のそれとは大きく異なることがわかった。実験後半には、炉内環境ならびに形状が変化したためか、炉外への銑鉄の流出がとまり、鉄津の排出も少なくなり、炉内に塊が生成したようである。この塊が銑鉄を含んでいるのか、また銑鉄、鋼、錬鉄の比率がどの程度なのかといった点については、現在なお検討作業を継続している。いずれにせよ、銑鉄生成を目的とした場合の条件として、炉床を粘土にするという点は重要な点である。ただし、近世の銑押し法に採用される製鉄炉の炉床は木炭であるため、いずれの段階でか年度床から木炭床に移行すると予想される。その際の炉の全長、幅を今後見極めたいと考える。なお、今期の調査研究中、和銑を利用して茶釜などの伝統的鉄器生産を行う技術者たちとの意見交換ができ、今後、このプロジェクトの生成物(銑)を素材として使用したいという申し出を受けた。現在、粘土製の炉を使用した伝統域製鉄技術の銑鉄を使った鉄器生産は稀少である。このようなことから本研究が伝統的鉄器生産に対して担っている意義が大きいことを再確認した。平成23年度は、平成22年度に実施した復元実験成果を検討し、製鉄遺跡の発掘成果と比較検討を実施したうえで、復元製鉄炉を設計し、平成23年10月、愛媛大学において築炉して、操業実験を行った。平成22年度の復元実験では、〓(鋼主体)が生成でき、銑鉄はわずかに生成した程度であった。そこで、実験後の炉内状況を観察すると、炉壁内面の熔融状況から送風孔付近の温度が十分に上昇していないことがわかった。また発掘された製鉄炉の炉壁を再度検討し、送風孔の間隔をより短くする必要性があることを確認した。ただし、送風孔の角度については、深い角度、浅い角度のいずれを取るべきか、課題として残った。そこで、平成23年度の復元実験炉は、愛媛県今治市高橋佐夜ノ谷遺跡(7世紀後半8世紀前半)の箱形製鉄炉をモデルとし、粘土床で、送風孔間隔を昨年度よりも短くして行うこととした。課題として残した送風孔の角度に関しては、箱形炉の半分を浅い角度、半分を深い角度とし、炉内環境を比較することとした。その結果、銑鉄が生成し、送風孔の角度が浅い方でより多い銑鉄ができることを記録することができた。たたら製鉄の技術を記録した俵国一著『わが国古来の砂鉄製錬法』(1931年)にも、銑押し用の製鉄炉では送風孔角度が浅いと記録されているが、そのことを追認することとなった。しかし、その理由に関しては、技術書には記載されていないため、復元製鉄炉の解体結果を基に検討を進めている。製鉄実験を指導した木原明氏(国選定保存技術保持者)によれば、炉内での原料砂鉄の落下速度が遅ければ、砂鉄の吸炭が十分にでき、銑鉄が生成しやすくなると、実験中に所見を頂いた。製銑のための条件を数多く得ることができた。

前年度に実施した製鉄復元実験の検討成果を受けた今年度の実験打ち合わせ(5.6月)後、前年度実施の製鉄炉を解体し、検討会(9月)を実施した。その成果を受け、10月には岡山県新見庄中世たたらにおいて古代製鉄炉を復元創業した。今年度の復元炉は、俵国一著『日本古来のたたら製錬』(丸善、1933年)に記録された銑押し炉の情報を最大限に活かし、岐呂穴(送風孔)の高さと角度をその情報に忠実に再現した。その結果、炉況は良好のまま製鉄を継続したものの、送風孔と炉床の距離が近すぎたため、炉床を熔損し、精製した銑鉄が炉床に潜るという現象があることを突き止めた。過去の実験成果によれば、炉送風孔の角度は俵記録通りで問題ものの、炉床からの高さに関しては、炉のサイズ(全長・幅)に応じた調整が必要であることがわかった。最終年度の実験において、その点を反省しつつ、銑鉄の炉外流出を目指す良好な必要条件を把握できた。また、同時に操業された新見主催する中世たたらについても積極的に参加し、大型製鉄炉における銑押しの問題点についても検討した。炉底に生成した大鉄塊は、最上層に吸炭の進行した鉄板の集積があり、その下に滴状の鉄塊(銑玉)が沈下し、その下部に銑鉄塊が生成するという状況を呈し、銑鉄生成のプロセスが明確に観察された。しかしながら、小型の古代炉と同様、炉外への銑鉄の流出にはいたっておらず、その理由が把握できなかった。この鉄塊については次年度の炉底解体の際に取り出されることとなっており、その際に詳細な観察を実施することとした。平成24年度は、古代箱形炉を採用した銑鉄生産実験と半地下式竪型炉を採用した銑鉄生産実験を実施し、箱形炉と半地下式炉の性能比較に重点を置いた研究を実施した。箱形炉については、平成23年度に愛媛大学で実施した箱形炉の操業実験の際、銑鉄生産に適した条件として判明した送風口の角度、送風口の間隔・高さを生かして長さ約1m、高さ1.3mの箱形炉を設計した。復元実験は平成24年10月12日14日の間、岡山県新見市、新見荘たたら伝承会の中世たたら高殿で実施した。砂鉄は真砂砂鉄、木炭は例年通り、出雲さんのたたら炭を使用した。その結果、吸炭性の高い黒色の流出滓の生成後、銑鉄の流出を確認した。ただし、平成23年の実験時のようには連続的な流出は見られず、炉内でより多い銑鉄が固結している可能性が高い。一方、東日本において7世紀後半から9世紀にかけて製鉄炉の主体となる半地下式竪方炉の復元実験を平成24年9月20日22日の間、福島県福島市内において実施した。製鉄炉の復元モデルとして国史跡横大道遺跡(福島県)の遺構を参考にしたことと、原料を遺跡出土品と同様の在地産を選んだこと、そして半地下式炉を設置可能な適地があったことが実習地選択の理由である。復元の結果、まず特筆すべきは半地下式竪形炉の構築がきわめて短時間ででき、合理的な炉である点である。また炉内温度の上昇が早く、箱形炉の比ではないことも判明した。一方で、煙突効果で炉頂部から強い上昇風が起こるため、原料の砂鉄が舞い上がるデメリットもある。これは原料の投入に際し、当時においても何らかの工夫が行われたことが想定された。この点を改善して、さらに銑鉄生産のための半地下式竪形炉の復元に取り組む予定である。当該研究の最終年度に当たり、これまでの復元実験の成果を検討し、木原明氏(国選定保存技術保持者<玉鋼製造>)を含む研究協力者との意見交換を実施した。その成果を受け、2014年10月、岡山県新見市備中国たたら伝承会実験場において製鉄炉(愛媛大学20号炉)を復元し、銑鉄生産を目的とした操業実験を行った。製鉄炉の大きさは全長80cm、幅50cm、高さ120cmであり、古代の製鉄炉の中で小型の規模である。昨年度の19号炉では送風孔の角度を10度とし、送風孔の高さを炉内で7cmに設定したが、この高さでは炉底にかかる熱が高く、浸食しやすいことが判明していた。
交渉理論に基づく紛争解決制度の国際比較―社会的特性を重視した紛争解決法理の探究

本研究では、「交渉理論」を活用することにより、欧米4ヶ国、東南アジア9ヶ国を対象に、証拠開示収集制度、訴訟の判決率、雇用紛争に関する発生率、解雇規制、紛争解決制度、さらには当該国のビジネス文化(価値観)の観点から比較分析を行った。その結果、雇用紛争などビジネス紛争の回避、円滑な解決のためには、1証拠収集開示制度を活用し、紛争における「事実関係」を当事者が客観的に理解共有すること、さらに、2その様な事実関係に基づいて、当事者が何故その様な立場をとるのか、その背後に存在する当事者の「価値観」(ビジネス文化)について、客観的情報を相互に共有することが重要であることを明らかにした。本研究は、米国や中国、アジア諸国において「グローバル」な事業活動を展開する我国企業が遭遇する各種のビジネス紛争に関して、交渉理論による紛争解決制度の国際比較を行い、紛争の回避・解決のために必要となる「基礎的知見」(新たな紛争解決法理)を提供することを目的としている。平成27年度の具体的な研究内容としては、当初、1)我国企業が海外展開するに際し遭遇しているビジネス紛争についてアンケート方式による「典型的事例」を収集すること、2)それらの事例を中心にビジネス紛争解決制度の現状について整理することを想定していたが、アンケート協力者である地元商工会議所との協議において、アンケートに添付する参考資料の充実、事前説明等に十分な準備を行うべきとのアドバイが呈されたことから、平成27年度においては、調査対象国の紛争解決制度の概要調査、当該国におけるビジネス文化とその背景となっている社会経済的要因の整理分析に重点をおいた作業を実施することとした。具体的な研究成果は、次の3点である。1中国のほか、ベトナム、タイなどアジア5ヶ国の紛争解決制度全体の現状に関する文献調査を実施した。2特に、企業のグローバル展開に伴い多発していると考えられる解雇に関連する労働法制に関し詳細な資料収集整理を実施し、解雇における正当理由、金銭補償などの法制度の状況と、司法・行政・民間の3区分による労働紛争解決制度と利用実態について分析を行った。3また、世界44ヶ国におけるビジネス文化の類型化とその要因に関する定量分析を実施し、ビジネス文化類型と相関する人種・宗教など4区分29個の社会経済文化的要因を抽出することが出来た。このうち、1と3については、その成果の一部を論文として公表した。平成27年度に当初予定していたアンケート調査を平成28年度に繰り延べることとしたが、その準備のため当初平成28年度に予定していた、調査対象国の紛争解決制度の概要調査、ビジネス文化など紛争解決制度の背景となっている社会的要員に関する分析については、先行前倒しして実施することが出来たことから、研究計画は、概ね順調に進捗していると考える。本研究は、米国や中国、アジア諸国においてグローバルな事業活動を展開する我国企業が遭遇する各種のビジネス紛争に関して、交渉理論による紛争解決制度の国際比較を行い、紛争の回避・解決のために必要となる基礎的知見(新たな紛争解決法理)を提供すことを目的としている。これまでの研究実績は、下記の通りである。平成27年度:調査対象国の紛争解決制度の概要調査、当該国におけるビジネス文化とその背景となっている社会経済的要因の整理分析に重点をおいた作業を実施した。その具体的内容は、次の通りである。1中国のほか、ベトナム、タイなどアジア5ヶ国の紛争解決制度全体の現状に関する文献調査を行い、労働法制に関し詳細な資料収集整理を実施、解雇における正当理由、金銭補償などの法制度の状況と、司法・行政・民間の3区分による労働紛争解決制度と利用実態について分析を行った。2また、世界44ヶ国におけるビジネス文化の類型化とその要因に関する定量分析を実施し、ビジネス文化類型と相関する人種・宗教など4区分29個の社会経済文化的要因を抽出する作業を開始した。平成28年度:平成27年度の労働法制に関する調査、および、ビジネス文化の定量分析の調査結果を踏まえ、調査内容をOECD主要23ヶ国の労働紛争解決制度、特に雇用保護規制に焦点を絞り、その内容とビジネス文化などの社会経済的要因との相関分析を開始した。具体的には、次の2点である。1平成27年度から開始した世界44ヶ国におけるビジネス文化の類型化とその要因に関する定量分析を継続し、ビジネス文化類型と相関する人種・宗教など4区分29個の社会経済文化的要因を抽出する作業を完了した。2雇用保護規制に関する定量的な国際比較分析を行うためのフレームワークとして、「雇用環境」「雇用保護規制」「経済的社会的要因」の3つの視点を設定し、分析を実施するための各種定量データの収集整理を行った。平成28年度当初に予定していた「世界44ヶ国におけるビジネス文化の類型化とその要因に関する定量分析」は完了したが、「雇用保護規制に関する定量的な国際比較分析」については、各国の定量データ収集等に時間を擁しため、分析のためのフレームワークの設定と各種定量データの収集整理の段階までに留まり、具体的な分析結果の抽出にまではいたらなかった。したがって、当該分析の結果を踏まえて実施を予定していた個別事例ヒアリング等も平成29年度にずれ込んだことによる。(1)研究計画の概要本研究は、ビジネス紛争解決制度の国際比較を行い、紛争の回避・解決のために必要となる「基礎的知見」(新たな紛争解決法理)を提供すことを目指し実施した。その際、交渉理論の立場から、円滑で相互に満足度の高い紛争解決を実現するためには、紛争に関連する「証拠の開示共有」と「当事者がよって立つ価値観の理解」が重要であるという観点を設定した。(2)年度別の研究実績

平成27年度には、日本、および東南アジア諸国(タイ、ベトナム、カンボジアなど)における紛争解決法制と証拠開示手続きに関する比較研究を行ったほか、世界44ヶ国におけるビジネス文化(価値観)の類型化を実施した。平成28年度には、中国、インド、タイ、ベトナムなどアジア地域の計8ヶ国を採りあげ、紛争の発生状況、および雇用紛争解決制度の特徴について、日本と比較しつつ分析解明を行った。最終年度には、中小企業経営者のニーズに応えるべく、海外展開先として注目されている中国、インド、韓国、および東南アジア諸国5ヶ国に焦点をあて、各国の雇用法制、特に正規雇用の解雇法制に分野を絞り、日本と比較した法規制の強弱、特徴、実務上の留意点等を比較整理した。(3)本研究から得られた結論は、次の諸点である。1雇用紛争の人口当り年間発生件数を見ると、日本およびアジア8ヶ国は、欧米諸国に比し総じて雇用紛争が少ない地域となっている。2その背景として、東南アジア諸国においては、「証拠収集開示手続き」が充実整備されていること、日本を含むアジア9ヶ国がほぼ共通して有するビジネス文化の特性(高コンテキスト、権威志向、安定志向)の2つが指摘できる。3さらに、アジア8ヶ国における雇用紛争解決制度は、社内制度構築の義務化、集団紛争解決に関する司法の関与、行政・司法における迅速でかつ柔軟な解決を重視した制度設計の点で日本に比し充実した内容となっている。本研究では、「交渉理論」を活用することにより、欧米4ヶ国、東南アジア9ヶ国を対象に、証拠開示収集制度、訴訟の判決率、雇用紛争に関する発生率、解雇規制、紛争解決制度、さらには当該国のビジネス文化(価値観)の観点から比較分析を行った。その結果、雇用紛争などビジネス紛争の回避、円滑な解決のためには、1証拠収集開示制度を活用し、紛争における「事実関係」を当事者が客観的に理解共有すること、さらに、2その様な事実関係に基づいて、当事者が何故その様な立場をとるのか、その背後に存在する当事者の「価値観」(ビジネス文化)について、客観的情報を相互に共有することが重要であることを明らかにした。平成28年度については、平成27年度に実施した調査対象国の紛争解決制度の概要、労働紛争に関する具体的な法制度、ビジネス文化を中心とする社会的要因についての分析結果を統合整理し、地元商工会議所等の理解を得たうえで、具体的な事例についてのアンケート調査、ないしは相当数の個別ヒアリング調査を実施する予定である。これら具体的事例の収集整理実施し、平成29年度に予定している紛争解決制度と社会的要因の相関分析に必要な基礎データを平成28年度において構築することとしたい。平成29年度は研究期間の最終年度となることから、これまでの研究成果を踏まえて、研究対象を労働紛争、特に解雇紛争に焦点を絞り、海外主要国における「雇用保護規制」「解雇紛争制度の概要」、およびその背景となっている「雇用環境」「社会経済的要因」の相関関係の分析を行い、各国毎の特徴を整理する。この作業を通じて、雇用紛争解決制度の一般的な在り方に関する基礎的知見を抽出することを試みる。具体的には、次の内容を想定している。1平成28年度に開始したOECD主要23ヶ国の雇用保護規制と社会経済的要因との相関分析を完了する。
シダ植物フィトクロムのcDNA一次構造の決定および抗体の作製とその利用

光形態形成に関する生理作用の解析が最も進んでいるシダ植物のフィトクロム反応を更に研究するため、シダフィトクロム分子の諸情報を得る第一段階としてcDNAのクロ-ニングと塩基配列の解析、フィトクロム分子の遺伝子数の解析、ならびにシダフィトクロムの抗体の作成のための人工ポリペプチドの合成、バクテリアによるアポプロテインの合成を行った。暗所で育てたホイライシダ複相世代の組織からpoly(A^+)RNAを調整し、cDNAライブラリ-を作成した。アラスカエンドラのフィトクロムcDNAの一部をプロ-ブとし,ライブラリ-中から7つのcDNAクロ-ンを単離した。製限酵素地図から7つのクロ-ンは同一の物と思われる。全長の最も長いクロ-ン(pEP1)をプロ-ブとして、明所。暗所で育てた組織から抽出したRNAのスロットブロット分析をした結果、このRNAは暗所ではよく発現しているが、明所では発現が非常に少ないことがわかった。ダイデオキシ法によりpEP1の塩基配列を解析したところ、4100bpのcDNA配列を含んでいた。この塩基配列から推定されるアミノ酸配列は、高等植物のフィトクロムのアミノ酸配列とN末端側で類似し、C末端側では類似度が低かった。またアミノ酸配列中の親水性、疎水性部位からは、生体膜を貫通するような領域は見出せなかった。このcDNAをプロ-ブとし、ホウライシダ中にフィトクロム遺伝子がどれだけ存在するかをサザンハイブリダイゼ-ション法で調べた結果2種類以上の存在が示唆されたが、さらに実験を継続中である。抗体作成のために、フィトクロム分子の外側に存在すると考えられる部分の15アミノ酸からなる人工合成ポリペプチドを3種類合成するとともに、pFP1全長のアポタンパクをバクテリア内で合成させた。これらによる抗体は近々得られる予定である。光形態形成に関する生理作用の解析が最も進んでいるシダ植物のフィトクロム反応を更に研究するため,シダフィトクロム分子の諸情報を得る第一段階としてcDNAのクロ-ニングと塩基配列の解析を行った。暗所で育てたホウライシダ複相世代の組織からpoly(A)^+RNAを調製し、cDNAライブラリ-を作成した。アラスカエンドウのフィトクロムcDNAの一部をプロ-ブにし,ライブラリ-中から7つのcDNAクロ-ンを単離した。製限酵素地図から,これらのクロ-ンはそれぞれオ-バ-ラップしていた。全長の最も長いクロ-ン(pFP1)をプロ-ブとして、暗所で育てた組織から抽出したRNAのスロットブロット分析の結果,単離したcDNAはシダpoly(A)^+RNAと反応性のあることがわかった。そこで,ダイデオキシ法によりpFR1の塩基配列を解析した。その結果,pFP1は全長が約4100bpのcDNA配列を含み,その内部におよそ121KDaのポリペプチドをコ-ドしていた。この分子量は,シダフィトクロ-ムタンパク質のウエスタンブロット分析による分子量125KDa(Oyama et al 1990)とほゞ一致する。塩基配列から決定されたシダフィトクロムのアミノ酸配列を,高等植物のフィトクロ-ムのアミノ酸配列と比較した結果,両者間の相同性はN末端側で高く,C末端側では比較的低かった。また高等植物のフィトクロムはI型,II型に分類されているが,シダフィトクロムのアミノ酸配列は,そのいずれともほゞ同程度の相同性を示した。またアミノ酸配列中の親水性,疎水性部位からは,シダフィトクロム分子内に,生体膜を貫通するような領域は見出せなかった。

初年度はシダフィトクロムとDNAの単離と,その塩基配列の部分的解読を行ったが,本年度は,さらに塩基配列の解読を進めるとともに,このcDNAを使用し,フィトクロム遺伝子の種数の解折,抗体作成のための,人工合成ポリペプチドの作成,大腸菌内での融合タンパク質の合成を行った。シダフィトクロムcDNAの塩基配列は蛍光シ-クエンサ-を使用して行いほゞ全領域を解読した。残すところわずかの解読中である。フイトクロムは高等植物では単一種中に複数あり,それぞれ異なる作用を持つと考えられている。そこでシダ植物中に何種類の分子種があるかをホウライシダ2n組織から得られたDNAを各種の制限酵素を使用して切断し,サザンハイブリダイゼ-ション法により推定することを試みた。cDNA中に認識部位のないBamHIとXhoIにより切断したDNA断片では,シダcDNApFP1の強いバンドが一本と,他に非常にうすいバンドが12本見られた。現在この結果の追実験を進行中であるが,少なくとも2種類以上の分子種が存在する可能性が高い。抗体作製のためには,本研究で得られた塩基配列の結果から,フィトクロム分子のうち外側に位置し抗原エピト-プとして働き得ると思われる部分を3ケ所選び出し,15アミノ酸からなる人工合成ポリペプチドを作った。親水性のポリペプチドである。一方cDNA全領域について,抗原用のアポ蛋白を作成するため,バクテリア内でフェ-ジョンプロティンを生成させたが収量が少なく,現在続行中である。後者によるモノクロナル抗体の作成と,前者によるスクリ-ニングにより,エピト-プの確定した抗体の産製を行う。現在細胞骨格系の抗体による染色技術の収得も終り,抗体の作成を待っている。
エネルギーに関する社会的・経済的諸問題(連絡班)

エネルギーに関する社会的・経済的諸問題(連絡班)には、1)マクロ・エネルギー・システムのダイナミクス,2)複合型都市エネルギーシステムの構成,3)2酸化炭素排出低減技術に関する基礎的研究の3つの研究班がある。本年度の中研究班の活動は以下の通りである。「マクロ・エネルギー・システムのダイナミクス」班1回の班会議を開催した。会議では各研究分担者から研究の進渉状況について報告が行われるとともに、3年間の研究成果を公表することについて検討が行われ、出版の成否について適当な書店と交渉することを決めた。「複合型都市エネルギーシステムの構成」班6回の班会議を開催した。毎回研究班のメンバー2,3名が研究経過報告を行い、その内容について討議、意見交換が行われた。3年間の研究成果として、小規模電源の優位性、民生用CGSからの余剩電力販売の分析、電力依存型と都市ガス依存型の対比について有用な知見を得た。「CO_2排出低減技術に関する基礎的研究」班3つの公募班のメンバーを加え、3回の班会議を開催した。新しいテーマについて毎回活発な討議が行われた。CO_2回収および貯留技術の可能性について興味ある結果が得られた。班全体の本年度の研究報告会は平成5年1月27日29日,3日間にわたり東京虎ノ門パストラルにおいて、エネルギー資源学会等との共催の形で、第9回エネルギーシステム・経済カンファレンスとして行われた。3つの研究班から29件の発表が行われた。とくにCO_2特別セッションとしては6つのセッションが設けられたが、本研究班からの発表がその大半を占めた。参加者は300名を超え、連日活発な討論と意見交換が行われ、本研究班の成果を公表するのに大いに役立った。