hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チトクロムc_3におけるヘム・タンパク質相互作用と電子移動制御

チトクロムc_3は4つのヘムを持つために、4つの巨視的酸化還元電位と32個の微視的(個々のヘムの)酸化還元電位が定義される。これらの酸化還元電位のイオン強度依存性を調べたところ、巨視的酸化還元電位の変化は比較的小さかったが、微視的酸化還元電位は特徴的な変化が観測された。電子移動速度の解析からは、電子供与体が電気的に中性の場合は最初の電子が入る速度はイオン強度が上がると抑えられた。最初の電子を受け取ると考えられるヘム4や1の酸化還元電位の変化は一電子還元過程では小さく、これでは電子移動速度の抑制を説明できないことが分かった。一方、完全酸化型におけるヘムメチルやプロピオン酸のプロトンのNMR化学シフトのイオン強度依存性を見ると、ヘム4と1で変化が大きかった。したがって、構造的要因が電子移動速度を変化させたものと考えられる。電気的に中性の電子供与体からの電子移動速度のもう一つの特徴は4個目の電子が入るときの速度が高いイオン強度では速められることである。これに主に関係するのはヘム3および2であると考えられる。4電子還元過程におけるヘムの酸化還元電位はイオン強度の上昇とともに大きくなっており、これが電子移動速度の増大の主な原因になっていると結論できる。われわれはさらに、構造的な情報を得るために効率の良い安定同位体標識法を開発して、N^<15>をユニフォームに標識し、完全酸化型および完全還元型のチトクロムc_3のプロトンシグナルの完全帰属を進めている。この中でN^<15>標識チトクロムc_3の2次元NMRスペクトル上でペプチドのアミドとは異なる領域に8つのシグナルが観測された。この帰属を行ったところ、配位イミダゾールによるものであることが明らかになった。
キラル分子を用いたパリティ対称性破れの検証実験

S_2Cl_2分子はC2対称の平衡構造を持つキラル分子であり、二つの光学異性体間に5000cm^<-1>程度のポテンシャル障壁が存在している。この結果、トンネル効果が非常に小さいので、分子を用いたパリティ非保存の検証に用いることができると注目した。昨年度はこの分子について、回転スペクトルを測定したが、その解析が困難であったことを受けて、今年度はセンチ波、ミリ波、広い領域で解析に必要となるデータの再精密測定を行った。その結果、この分子のスペクトルを説明するためには、核スピンによる超微細相互作用のうち、塩素核(I=3/2)の四重極相互作用の非対角項が必要であることがわかった。この項は、オルトとパラ状態の間での相互作用となるので、結果的に二つの状態が混合したものが定常状態ということになる。その混合比は回転状態によって異なるが、最大1%にも及ぶことが解析から判明した。このことは、一般的に考えられているオルトとパラは別分子であるという概念を覆すもので、非常にインパクトの大きな結果である。また、このS_2Cl_2分子に対する精密高分解能分光測定によって超微細相互作用による僅かなエネルギー分裂も分解できたので、当初の目的であった観測スペクトルを単一量子準位間の遷移として決定することができた。このことは分子のエネルギー準位構造を正確に知る上で重要であり、二重共鳴分光におけるスペクトルに対して生ずる僅かなパリティ分裂との混乱を無くす上で必要不可欠な作業を達成することができた。キラル分子の持つパリティ非保存性の実験的検証に対して、位相制御された2本のレーザーを用いた二重共鳴分光実験(最高分解能1mHz)を行なうことを計画した。実験装置面で、これまで位相制御可能な2本のレーザーの差周波帯は光ミキサによって制限されていたが、光コム発生器を二重共鳴分光装置に組み込むことでその帯域を1THzまで広げることを目指した。現在、2本のDFB半導体レーザーを用いてその差周波帯を210GHzまで広げた周波数制御が可能となった。外部共振器を組み込み各レーザーの周波数安定性をますことで、位相まで制御することが可能と考えている。一方、検証に対して用いるキラル分子として、パリティ分裂に対する理論的研究がなされていること分光学的実験背景があることからS_2Cl_2分子に決定した。しかしながら、これまでS_2Cl_2分子に対する分光測定は低分解能分光実験のみであり、超微細相互作用による僅かなエネルギー分裂の重ね合わせとして観測されていた。観測スペクトルを単一量子準位間の遷移として決定することは、分子のエネルギー準位構造を正確に知る上で重要であり、二重共鳴分光におけるスペクトルに対して僅かなパリティ分裂との混乱を無くす上で必要になる。そこで、S_2Cl_2分子に対して単一量子準位間の遷移を決定するために、フーリエ変換マイクロ波分光器とミリ波分光器を用いて4-250GHz領域を測定し、超微細分裂を含むS_2Cl_2分子の回転遷移を観測した。観測したスペクトルの解析からいくつかの遷移は単一量子準位間に対応するものと決定することができた。しかし、核四重極子、核スピン-回転、および核スピン-核スピン相互作用の3つを考慮した実効的なハミルトニアンによる通常の解析では、観測されたスペクトルを再現することができず、この原因について検討している。
仮説論理プログラミングを用いたソフトウェア発展モデルの研究

我々は,論理プログラムにおけるソフトウェア発展モデルを研究しており,平成9年度においては,以前,提案した極小変更の定式化を一貫性制約を含む論理プログラムに適用した.平成9年度の研究により,論理プログラミングの変更では,ルール自体の成立/不成立の変更が極小になると考えることが自然であることが分かった.この結果,論理プログラミングの更新は,元のプログラムのルールをデフォルトルール,一貫性制約を公理と考え,追加されるルールを追加公理と考えたときの式極小限定(Formula Circumscription)に対応することが分かった.さらに論理プログラムの一般安定モデルに基づいた命題レベルの極小更新仕様計算を提案した.以上の背景を踏まえ,今年度の目的を,以下の2点に設定した.・平成9年度の結果を拡張し,一階述語レベルの極小更新仕様計算の理論的基礎を与え,仮説論理プログラムへの変更を用いることによって実装する.・演繹データベースの更新などに応用して妥当性を検証する.平成10年度の成果は以下である.・関数記号なしの一階述語レベルの極小更新仕様計算に関して一般化安定モデルと極小更新仕様の関係を明らかにし,さらにその手続きが以前提案した一般化安定モデルに対するトップダウンの証明手続きの援用によって実装できることを明らかにした.・ソフトウェア工学でのBorgidaの極小更新仕様およびBalzerのPollutionMarkerの実装を上記の方法で行い,妥当性を検証した.我々は,論理プログラムにおけるソフトウェア発展モデルを研究しており,平成9年度においては,以前,提案した極小変更の定式化を一貫性制約を含む論理プログラムに適用した.平成9年度の研究により,論理プログラミングの変更では,ルール自体の成立/不成立の変更が極小になると考えることが自然であることが分かった.この結果,論理プログラミングの更新は,元のプログラムのルールをデフォルトルール,一貫性制約を公理と考え,追加されるルールを追加公理と考えたときの式極小限定(Formula Circumscription)に対応することが分かった.さらに論理プログラムの一般安定モデルに基づいた命題レベルの極小更新仕様計算を提案した.以上の背景を踏まえ,今年度の目的を,以下の2点に設定した.・平成9年度の結果を拡張し,一階述語レベルの極小更新仕様計算の理論的基礎を与え,仮説論理プログラムへの変更を用いることによって実装する.・演繹データベースの更新などに応用して妥当性を検証する.平成10年度の成果は以下である.・関数記号なしの一階述語レベルの極小更新仕様計算に関して一般化安定モデルと極小更新仕様の関係を明らかにし,さらにその手続きが以前提案した一般化安定モデルに対するトップダウンの証明手続きの援用によって実装できることを明らかにした.・ソフトウェア工学でのBorgidaの極小更新仕様およびBalzerのPollutionMarkerの実装を上記の方法で行い,妥当性を検証した.
含酸素化合物のトライボロジー挙動解明と雰囲気制御による高性能ニアドライ加工

切削油剤の使用量を大幅に削減できる環境に優しいニアドライ加工の高性能化について、油剤として適用したエステル、アルコール、酸などの含酸素化合物のトライボロジー挙動を明らかにした。さらに、アルミニウム合金の加工に最適な加湿式の極微量潤滑(MQL)ミスト発生装置によるニアドライシステムを開発するとともに、複合ミスト方式を用いることが、ステンレス鋼やチタン合金といった難削材の加工に適する柔軟性をもったニアドライシステムの構築につながる可能性を見出した。本研究は、ニアドライ加工用の油剤として合成系含酸素化合物を適用したときの作用機構をトライボロジー的に検討するとともに、この加工法の高性能化と複合化のための研究開発を行うことを目的としている。本年度に得られた成果は以下のとおりである。1.各種含酸素化合物の探索とトライボロジー特性の評価探索した合成系含酸素化合物の中では、ポリオールエステルおよび高級アルコールが効果的であり、それらの潤滑性能は前者では蒸発性と、後者では分子構造とよく相関することが明らかとなった。2.各種含酸素化合物の潤滑挙動におよぼす吸着特性の影響の考察雰囲気制御型切削試験機を用いて、エステルおよびアルコールのモデル化合物の金属新生面への吸着特性を調べた結果、アルミニウムに対しては、とくにアルコールの吸着活性が高いことを実証した。3.キャリアガス中湿度の制御法の確立環境への負荷が極めて小さく、しばしばアルミニウムの摩擦に対して好ましい挙動を示す水が,アルムニウム合金のMQL加工にも効果を発揮すること,さらにはキャリアガス中の湿度を一定レベルで維持してMMQL供給すると切削性能が向上することを究明できたため,とくに後者の加湿式MQL加工法について、キャリアガス中湿度の制御法を確立した。4.複合ミストによるステンレス鋼のニアドライ加工法の検討複合ミスト方式のニアドライ加工法が、JIS SUS304、SUS410、SUS430、SUS630などのステンレス鋼のどの材種に有効であるかを検証した。1.各種含酸素化合物の実用切削性能の評価エステル、アルコール、脂肪酸などの合成系含酸素化合物をアルミニウム合金用MQL加工油剤として取り上げ、これらの実用切削性能を評価した結果、エステルとアルコールを混合することで、それぞれを単独で使用するより優れた切削性能を示す場合があることを究明した。2.キャリアガス中湿度を制御した加湿式MQL発生装置の開発と切削性能評価昨年度確立したキャリアガス中湿度の制御法にもとづいて、その湿度を一定レベルで維持してMQL供給することが可能な加湿式MQL発生装置を開発した。また、この装置を用いて、各種の合成系含酸素化合物を潤滑剤に用いたアルミニウム合金の実用切削性能評価を行った結果、加湿がこれら化合物のさらなる性能向上に有効であることを実証した。3.複合ミストによる難削材のニアドライ加工法の検討ステンレス鋼に対する有効性が確認できた複合ミスト方式について、代表的難削材であるチタン合金の加工への適用性を明らかにするための評価法に旋削加工を採用し、その評価の切削条件を検討した。さらに、潤滑剤として合成エステルを用いた油剤ミストと水溶性切削液ミストとを組み合わせた場合の切削実験を行い、この評価法の妥当性を明らかにした。1.アルミニウム合金の加工に最適なニアドライシステムの提示合成系含酸素化合物を潤滑剤に用いてアルミニウム合金の切削性能評価を行った結果、エステルとアルコールを混合することで、各々を単独で用いるよりも良好な切削性能を発揮することを究明した。とくに合成ポリオールエステルへ、分子が直鎖状に近い構造、あるいは気体になりやすいという特徴をもつアルコールを添加すると大幅な切削性能の向上が認められ、前者としてはオレイルアルコール、後者としては2-オクタノールが有効であるといった具体的な切削性能向上効果の高い含酸素化合物の組み合わせを見出した。さらに、加湿エアーを用いることによって、凝着発生の抑制、表面粗さのいずれも顕著に改善できること明らかにし、加湿式MQL発生装置を用いたアルミニウム合金の加工に最適なニアドライシステムを開発した。2.難削材の加工に最適なニアドライシステムの提示複合ミスト方式をステンレス鋼とチタン合金の加工に適用し、潤滑剤として合成エステルを用いた油剤ミストと水溶性切削液ミストとの適切な組み合わせ条件や供給法を検証した結果、被削材ごとに適する油剤が存在することが判明した。ステンレス鋼の複合ミスト加工では、粘度の高い油剤において切削性能が向上し、低いものはむしろ低下した。

一方、チタン合金では粘度の低い油剤のほうが優れており、潤滑性と冷却性のバランスが重要であることが示唆された。複合ミスト方式は、こうした切削現象の違いに対して柔軟性をもつことから、それぞれの加工への最適化を図ることができるニアドライシステム構築につながる可能性が得られた。当初計画にしたがい、(1)各種含酸素化合物の実用切削性能の評価、(2)キャリアガス中湿度を制御した加湿式MQL発生装置の開発と切削性能評価、(3)複合ミストによる難削材のニアドライ加工法の検討、の3つの課題について実験的研究を行い、上記「9.研究実績の概要」に記載したとおりの成果を得た。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究成果にもとづき、研究期間の最終となる平成24年度は(1)アルミニウム合金の加工に最適なニアドライシスデムの提示、および(2)難削材の加工に最適なニアドライシステムの提示、の2つの課題に関する実験的研究を行い、それらの成果をまとめる。研究が当初計画どおりに進まない場合には、研究協力機関との打ち合わせを通じて、その原因をさぐり、軌道修正を図る。
電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換の基礎理論は、電束電流が無視できる数十kHz以下の低周波数帯域において概ね確立しており、その応用機器であるモータや発電機は我々の生活に必要不可欠のものとなっている。モータや発電機は主に磁気回路を構成する鉄心と起磁力を発生させる銅線からなるため軽量化が難しい。本研究では、電気-機械エネルギー変換の基礎理論を原理から見直し、数MHz数GHzまで駆動周波数を高周波化した場合の相互エネルギー変換理論の確立とその実験検証を目的とする。これは電気-機械エネルギー変換の原理を高周波に拡張するものであると同時に、ワイヤレス電力伝送の原理を機械エネルギー変換も扱えるように拡張するものであり、低周波数帯域から高周波数帯域まで現象を統一的に扱う新しい電気-機械エネルギー変換工学を開拓し、鉄心や銅線を用いない超軽量なモータや発電機の実現を目指すものである。2年目は、昨年度導出した回転磁界による磁界共振結合を用いた電気-機械エネルギー変換モデル、すなわち、MHz帯で駆動する回転型モータモデルについてインダクタンスの理論モデルと有限要素解析の精緻な比較を行った。そこでは両者に無視できない差異があり、理論モデルの見直しが必要であることが分かった。その結果、ほぼ一致するモデルを構築することができた。併せて、実機の設計を行った。以上の成果を、1件の国際会議論文(査読あり)として投稿し、採択された。2019年5月に発表予定である。2年目である2018年度は、理論モデルの修正と実機製作に向けて研究を推進し、おおむね計画通りの進捗が見られた。特に理論モデルにおいて、初年度に導出した現実に即した回転型モデルの問題点を明らかにし、これを修正できた点は大きな成果であった。このモデルを用いて、所望の特性を持つモータの設計が可能となった。以上から、当初の計画通りに研究が進捗している。3年目の平成31年度は実験的検証を中心に進める。モデルを踏まえてモータを完成させる。併せて、13.56MHzの2相交流を出力可能な高周波電源とモータ間の整合器の検討を引き続き行い、ネットワークアナライザを用いたSパラメータの測定を進める。並行して、駆動周波数をGHz帯にさらに高周波化したモータの検討を行う。具体的には導波管に類似した構成でモータとして機能すると予想されるモデルの構築を行い、電界分布のシミュレーションを行う。また、力の発生原理について理論モデルの構築を行う。研究協力者として大学院博士課程学生2名の協力を得ながら研究を進めるとともに、進捗に応じて、IEEEの国際会議、電気学会に参加し、研究動向調査・資料収集、研究成果発表を行うとともに、ホームページやメディアに広く情報を発信する。初年度は、応募者がこれまでに行ってきた磁界共振結合による電気-機械エネルギー変換のモデル、すなわち、MHz帯で駆動するモータの理論モデルの精緻化を行った。モータは共振回路を持つ誘導機として集中定数回路による表現が可能である。これまではモータ半径がギャップ長に対して十分大きいと仮定して、局所的なコイルをリニアモータとみなして自己インダクタンスおよび相互インダクタンスを導出していた。この理論モデルから求めた発生力はリニアモータモデルの有限要素解析と非常に良く一致することが分かっている。しかし、リニアモータモデルは回転型のコイル配置の場合には誤差が大きくなる。そこで、コイル配置について厳密な回転型モータとしてモデリングし、精密な自己インダクタンスおよび相互インダクタンスの数式モデルを導出した。これによりMHz帯の高周波回転型モータのトルクや周波数特性の数式モデルを導出し、モータの諸特性を明らかにした。初年度である2017年度は、理論モデルの構築を中心に研究を推進し、おおむね計画通りの進捗が見られた。特に研究の要となる理論モデルにおいて、コイル配置をリニアモータ型からより現実のモデルに即した回転型に拡張できた点は大きな進展であった。固定子・回転子ともに空芯で、回転周期性があるコイルに2相の電流を通電したときに生成される磁界分布は極対数に依存して複雑な数式モデルとなった。しかし、そこから求めたコイルの自己インダクタンスおよび相互インダクタンスは非常にシンプルな数式モデルとして一般化できることが分かった。これによりモータのトルク特性などの諸特性も容易に導出することができた。
本研究では、電気-機械エネルギー変換の基礎理論を原理から見直し、数MHz数GHzまで駆動周波数を高周波化した場合の相互エネルギー変換理論の確立とその実験検証を目的とする。これは電気-機械エネルギー変換の原理を高周波に拡張するものであると同時に、ワイヤレス電力伝送の原理を機械エネルギー変換も扱えるように拡張するものであり、低周波数帯域から高周波数帯域まで現象を統一的に扱う新しい電気-機械エネルギー変換工学を開拓し、鉄心や銅線を用いない超軽量なモータや発電機の実現を目指すものである。2年目は、昨年度導出した回転磁界による磁界共振結合を用いた電気-機械エネルギー変換モデル、すなわち、MHz帯で駆動する回転型モータモデルについてインダクタンスの理論モデルと有限要素解析の精緻な比較を行った。そこでは両者に無視できない差異があり、理論モデルの見直しが必要であることが分かった。その結果、ほぼ一致するモデルを構築することができた。併せて、実機の設計を行った。以上の成果を、1件の国際会議論文(査読あり)として投稿し、採択された。2019年5月に発表予定である。2年目である2018年度は、理論モデルの修正と実機製作に向けて研究を推進し、おおむね計画通りの進捗が見られた。特に理論モデルにおいて、初年度に導出した現実に即した回転型モデルの問題点を明らかにし、これを修正できた点は大きな成果であった。このモデルを用いて、所望の特性を持つモータの設計が可能となった。以上から、当初の計画通りに研究が進捗している。2年目の平成30年度は実験的検証を中心に進める。初年度に精密な理論式を導出した回転型モータモデルについて、有限要素解析による検証を行うと共に、モータトルクやモータ出力の観点からモータの幾何パラメータの見直しを行う。具体的には重量当たりのトルクや出力が最大となるようパラメータの最適化を行う。その結果を踏まえてモータの製作を行う。また、初年度に13.56MHzで2相交流を出力可能な高周波電源の試作を行ったが、モータと電源間の整合器については未検討となっていたため、その設計と製作を行う。ネットワークアナライザを用いて試作モータのSパラメータの測定を行い、そのモデルに基づき整合器を設計・製作する。その後、駆動試験を行い、試作モータの基本性能の確認を行う。研究協力者として大学院博士課程学生1名の協力を得ながら研究を進めるとともに、進捗に応じて、IEEEの国際会議、電気学会に参加し、研究動向調査・資料収集、研究成果発表を行うとともに、ホームページやメディアに広く情報を発信する。3年目の平成31年度は実験的検証を中心に進める。モデルを踏まえてモータを完成させる。併せて、13.56MHzの2相交流を出力可能な高周波電源とモータ間の整合器の検討を引き続き行い、ネットワークアナライザを用いたSパラメータの測定を進める。並行して、駆動周波数をGHz帯にさらに高周波化したモータの検討を行う。
結晶性ブロック共重合体が形成する共連結ナノ構造を利用した機能空間の構築

高分子を結晶化すると自発的に形成される結晶と非晶の共連結構造を利用して,結晶性ブロック共重合体の非晶域をスルホン化,または分解することにより新規なプロトン交換膜,多孔質材料を創出した.プロトン交換膜のプロトン伝導度とメタノール透過性は膜の作製条件に大きな影響を受け,非晶性高分子を僅かにブレンドし,高い温度で結晶化させた膜ほど高いプロトンの選択的透過性を示した.またポリアミド/ポリエステルブロックコポリマーにおいて,ポリアミドを結晶化後にポリエステルを分解することで得られる多孔質材料の気体吸着特性はポリアミドの種類に依存することを明らかにした.平成26年度の研究では、syndiotactic polystyrene (sPS)を結晶化させた後、非晶部をスルホン化することでブロックコポリマー状の構造を有する高分子薄膜を作製し、プロトン伝導性・メタノール透過性を測定することで直接メタノール型燃料電池用のプロトン交換膜としての物性を評価した。また共連結ナノポーラス材料としてpolyamide 6 (PA)とpoly(ε-caprolactone) (PCL)のブロックコポリマー(PA-b-PCL)を合成し、結晶性の評価とエッチング条件の検討を行った。sPSを用いたプロトン交換膜の研究では、結晶化させたsPS膜を、溶媒で膨潤させてからスルホン化することで、機械的安定性を維持しつつも高いプロトン伝導性を有する膜が得られた。膨潤させずにスルホン化させたsPS膜は、表面のみがゲル状になり、不均一な膜となった。これらの結果から、膜を膨潤させると、非晶部に溶媒を取り込んでラメラ間隔が広がり、この非晶領域をスルホン化剤が拡散しやすくなったため、膜内部までスルホン化されたと考えられる。また200240°Cにて等温結晶化させた膜よりも0°Cに急冷して非等温結晶化させた膜の方が高いプロトン伝導性を示した。PA-b-PCLは、PAを重合した後に、PA末端からPCLを重合することにより得た。コポリマーの組成比は、モノマーの仕込み比により制御可能であった。このコポリマーは、PCL分率が増加するほどPAのガラス転移温度が低下したことから、融液中において、PAとPCLが一部相溶していると考えられる。PA-b-PCLをNaOH溶液中、PCLの融点以上においてエッチングすることで、コポリマー中のPCLを選択的に分解することが可能であった。エッチング後の膜はボイド構造が表面全体に存在していることが走査電子顕微鏡(SEM)により明らかとなった。平成27度の研究では、syndiotactic polystyrene (sPS)を結晶化後、スルホン化することにより得られるプロトン交換膜において、高いプロトン伝導度を維持しつつ低メタノール透過性を実現する膜の作製条件を検討した。その結果、低温で結晶化させた膜を低い温度でスルホン化することでメタノールに対するプロトンの選択的透過性が向上した。電子顕微鏡(SEM)観察では、低温でスルホン化させた膜の欠陥が少なくなっており、これがメタノール透過抑制に寄与したと推測される。欠陥が減少した原因として、反応を抑えることで膜内部へのスルホン化剤の拡散が反応よりも優位となり、非晶部が同一物質の結晶部に比べ、より優先的に反応が進行したためと考えられる。Polyamide (PA)とpoly(ε-caprolactone) (PCL)からなるブロックコポリマー(PA-b-PCL)を合成し、コポリマー中のPAを結晶化後にPCLをエッチングして得られる多孔質構造を原子間力顕微鏡(AFM)、SEMにて評価した。エッチング前の膜表面は比較的平滑であったが、エッチング後は3050 nmの凹凸が現れた。また非晶性ブロックコポリマーのナノ相分離構造とは異なり、PA-b-PCLから得られた多孔質膜は、PA/PCL=9/15/5の広い組成比でラメラ積層状の構造を有した。コポリマーおけるPAのガラス転移温度がPCLの増加とともに減少することからPAとPCLの相溶性が高く、PAの結晶化によりラメラが形成されることでナノ構造が誘起されたと考えられる。AFMにより測定したエッチング後の表面のラメラ状構造の間隔は、エッチング前と比較して狭くなっていたことから、空孔ができたことにより膜が収縮した可能性がある。結晶性高分子を用いたプロトン交換膜の研究において、膜の反応条件を見直すことでプロトンの選択的透過性が向上した。また膜の作製法とプロトン伝導度などの物性との関係が明らかになりつつあるため研究は概ね順調に進んでいると考えられる。PA-b-PCLから得られるナノポーラス構造には結晶のモルフォロジーが反映されていることが確認された。エッチング後の膜が当初想定よりは脆かったため、より強固な多孔質構造体が得られるかについても定量的な評価を加えながら結晶化やエッチング条件などを見直すことで改善していく。結晶性のpolyamide (PA)とpoly(ε-caprolactone) (PCL)からなるブロックコポリマーにおいて、PAの結晶化とPCLのエッチングにより得られる多孔質構造へPAの種類や構造の作製条件が与える影響を調べた。芳香族PA (PA12T)からなるコポリマーでは、脂肪族PA (PA6)と比較してPCLがエッチングされにくくなった。これはPA12Tの高いガラス転移温度と低い溶媒親和性からエッチング反応中においてもラメラが機械的に安定であり、ラメラ間に閉じ込められたPCLの分解反応が抑制されたためと考えられる。

どちらのPAからなるコポリマーでもエッチング後はPAの球晶に由来する粗い表面構造が観察された。小角X線散乱により求めたラメラの長周期は約10 nmであり、PCL組成や結晶化温度が高いほど長周期は長くなった。PCLの分解によりPA6コポリマーの長周期は縮小したが、PA12Tコポリマーでは長周期が確認されず、PA12Tではより乱れたラメラ構造を持つと考えられる。Syndiotactic polystyrene (sPS)からなるプロトン交換膜において、sPSの冷結晶化や非晶であるatactic polystyrene (aPS)の混合と、プロトンやメタノール透過性との関係を調べた。sPSを融解後に0°Cでクエンチ後、冷結晶化させた膜では、等温結晶化させた膜と比べてプロトン伝導性は高くなったが、メタノール透過の抑制も困難となった。一方でsPSにaPSを10%混合してから等温結晶化させた膜では、sPS単独よりも高いプロトンの選択的透過性が実現された。aPSを僅かに配合することで結晶の相間に閉じ込められた非晶域が広がり、これがプロトンチャネルとして機能したためと考えられる。高分子を結晶化すると自発的に形成される結晶と非晶の共連結構造を利用して,結晶性ブロック共重合体の非晶域をスルホン化,または分解することにより新規なプロトン交換膜,多孔質材料を創出した.プロトン交換膜のプロトン伝導度とメタノール透過性は膜の作製条件に大きな影響を受け,非晶性高分子を僅かにブレンドし,高い温度で結晶化させた膜ほど高いプロトンの選択的透過性を示した.またポリアミド/ポリエステルブロックコポリマーにおいて,ポリアミドを結晶化後にポリエステルを分解することで得られる多孔質材料の気体吸着特性はポリアミドの種類に依存することを明らかにした.結晶性高分子を用いて高いプロトン伝導性を有する膜が得られた。このプロトン交換膜の物性は製膜条件やスルホン化条件により大きく変化することが確認された。またPA-b-PCLを、組成を制御して合成した。このコポリマー中のPCLを選択的に分解することで、ポーラス構造が形成された。構想した平成26年度の研究計画が達成されたため、概ね順調に研究が進展しているものと考えられる。プロトン交換膜の結晶性や膜の微細構造をX線回折や示差走査熱量計、透過電子顕微鏡等を用いて更に詳細に調べ、プロトン伝導度、メタノール透過性との関係を明らかにし、考察する。sPS膜はその化学構造と高い融点から物性の熱安定性も期待でき、Nafion代替材料としてのポテンシャルは高い。膜物性の温度依存性を調べるとともに、表面修飾カーボンナノチューブ等の他の機能性材料を配合することで、更なる物性の向上を目指す。またプロトン交換膜に結晶性を有する場合、結晶化条件等により物性を制御できることが明らかになってきたことから、プロトン交換膜として有望な別の結晶性高分子を探索し、作製条件等を検討することでより優れた機能性膜材料を得ることを目指す。多孔質材料の結晶化・エッチング条件とラメラ間隔の制御に焦点を当て、研究を遂行する。多孔質材料内部のラメラ間隔の測定には小角X線散乱も用い、結晶化温度の違いやエッチング前後におけるラメラ間隔の変化を調べる。材料の比表面積はガス吸着法により測定する。研究により得られる成果から多孔質構造の構築
石綿曝露指標としての肺内石綿小体及び肺内無機繊維の関連に関する検討

日本人18例、韓国人39例の剖検肺を対象として含鉄小体及び非被覆繊維及び透過型分析電子顕微鏡を用いて石綿繊維に種類別の計測を行った。日本人が全ての濃度で韓国人に比べて有意に高値であった。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度ともに、石綿・非石綿繊維濃度と有意な相関を認めた。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度は、石綿・非石綿繊維濃度と概ね有意な相関が得られたが、含鉄小体濃度においては、角閃石系石綿濃度とは有意な相関が得られなかった。非被覆繊維濃度との相関が含鉄小体濃度との相関よりも強いことが確認された。石綿曝露が比較的少ない今回の対象例では、非被覆繊維の計測により、より正確な曝露評価が可能になると考えられた。我々は電子顕微鏡を用いた石綿繊維分析結果と現在わが国で広く行われている肺内石綿小体の分析結果を比較検討してきた。多くは非石綿関連疾患で死亡した症例であったが、すでに分析が終わっている57例に加え、職業的石綿ばく露が明らかな中皮腫例31例、石綿関連肺がん例2例を新たに分析して検討に加えた。この結果、両評価法の比較検討を行った症例は、分析済みの非石綿関連疾患22例、事故死剖検例39例を合わせ、計94例となった。含鉄小体と肺内繊維濃度との相関を、繊維の長さを問わない全体と、繊維の長さを認定基準の1μm以上・未満で群分けして検討した。含鉄小体濃度は角閃石系石綿とは1μm以上でも未満でも、また全体でも有意な相関を認めた。また、1μm以上の非石綿繊維とも有意な相関を認めたが、クリソタイル濃度とは長さの群分けでも全体でも高い相関係数が得られなかった。石綿小体を観察する際には、石綿小体とともに鉄タンパクで被覆されない繊維が観察できるが、これらの非被覆繊維濃度と各種繊維濃度との相関について同様に検討すると、1μm以上のクリソタイル、角閃石系石綿、非石綿繊維と全繊維では角閃石、石綿繊維、無機繊維と有意な相関が得られた。一方、石綿小体の被覆を剥離するための条件について検討を行った。これに8%シュウ酸、2mol/lクエン酸及び対照として精製水の3種類について、さらに温度条件として室温、60°C、75°Cの3条件で2時間インキュベートしたのち、フィルターを作成して鏡検した。現在各条件での被覆剥離の状態を確認しているところであるが、最も剥離が進むと考えられた8%シュウ酸、75°Cインキュベートの条件で85%の被覆繊維が剥離できることが明らかになっている。日本と韓国から得られた剖検肺について肺内石綿小体濃度と石綿繊維濃度との関連、肺内非被覆繊維と肺内石綿繊維濃度との関連について検討した。石綿小体濃度と非被覆繊維濃度の、肺内繊維濃度との相関を比較すると、非被覆繊維濃度との相関が石綿小体濃度との相関よりも強いことが確認された。今回の対象例は石綿曝露が比較的少ないため、非被覆繊維を計測することにより、より正確な曝露評価を可能にすると考えられた。石綿小体計測時に観察される含鉄小体は様々な形状を呈しているが、その形状別の濃度でこれらの関係を検討することが必要と考え、中皮腫剖検例と非石綿関連疾患剖検例における形状別含鉄小体濃度を比較検討した。石綿小体の形状のうち、数珠形状、覆われる形状の濃度が中皮腫で高値となる可能性が、亜鈴形状、覆われる形状が中皮腫でより多く検出される可能性が各々示唆された。無機繊維のうち、角閃石系石綿繊維が中皮腫群で有意に高値であったことから、角閃石系石綿繊維が石綿小体のこれらの形状に関係している可能性が考えられた。今年度新たに15例の石綿曝露歴を有する症例の剖検肺を入手した。これらは石綿輸入最盛期の1970年代に比べて石綿曝露レベルが低下しているとされる最近の症例であり、近年の石綿曝露状況を明らかにする上で貴重なものである。今回入手したこれらの症例は担当病理医の要望もあり、各例について全肺葉から試料を採取している。これらについては病理医の希望もあり、優先的に肺内石綿小体の分析を進めている。平成27年度はこれまでに得られた肺内の石綿ばく露指標としての含鉄小体及び含鉄小体とともに位相差顕微鏡で観察できる鉄蛋白に覆われていない裸の繊維(以下非被覆繊維)の計測結果とすでに計測が行われている同一個体における肺内の書類別石綿繊維の計測結果を比較検討した。なお、含鉄小体の鉄蛋白を剥離して芯となっている石綿繊維の同定を予定していたが、これまで使用していた電子顕微鏡の機種更新にともない、従来の方法での同定作業が困難になり、この課題は進まなかった。解析したのは日本人18例、韓国人39例の剖検肺で含鉄小体、及び非被覆繊維の計測を行い、これをすでに分析電子顕微鏡で同定している石綿繊維の濃度と比較した。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度と石綿・非石綿繊維濃度との相関は、含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度ともに、石綿・非石綿繊維濃度と有意な相関を認めた(p<0.05)。

石綿・非石綿繊維を長さ1μm未満と以上に分けて、含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度と同様に相関を検討した結果、角閃石系石綿繊維濃度とは含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度ともに有意な相関を認めなかったが、その他の繊維濃度とは含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度ともに有意な相関を認めた(p<0.05)。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度は、石綿・非石綿繊維濃度と概ね有意な相関が得られたが、含鉄小体濃度においては、含鉄小体の芯になりやすいとされている角閃石系石綿濃度とは有意な相関が得られなかった。これまで非被覆繊維濃度の有用性は指摘されてこなかったが、本研究における含鉄小体濃度と非被覆繊維濃度の肺内繊維濃度との相関を比較すると、非被覆繊維濃度との相関が含鉄小体濃度との相関よりも強いことが確認された。石綿曝露が比較的少ない今回の対象例では、非被覆繊維を計測することにより、より正確な曝露評価を可能にすると考えられた。日本人18例、韓国人39例の剖検肺を対象として含鉄小体及び非被覆繊維及び透過型分析電子顕微鏡を用いて石綿繊維に種類別の計測を行った。日本人が全ての濃度で韓国人に比べて有意に高値であった。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度ともに、石綿・非石綿繊維濃度と有意な相関を認めた。含鉄小体濃度、非被覆繊維濃度は、石綿・非石綿繊維濃度と概ね有意な相関が得られたが、含鉄小体濃度においては、角閃石系石綿濃度とは有意な相関が得られなかった。非被覆繊維濃度との相関が含鉄小体濃度との相関よりも強いことが確認された。石綿曝露が比較的少ない今回の対象例では、非被覆繊維の計測により、より正確な曝露評価が可能になると考えられた。上述のように新たな肺標本15例を入手したが、これらは病理医の協力によるものであり、まずは遺族に結果を返すことを優先して肺内石綿小体の分析を進めている。このため、石綿小体形成繊維の同定、非被覆繊維の同定などの課題に割くことができる時間がやや限られている。石綿小体を形成する繊維物質の同定を行い、石綿小体と石綿繊維との関連を検討するため、石綿小体のコーティング剥離条件の検討を行った。試行的に消化酵素、化学処理などの方法の検討を行った。しかし、蛋白成分の剥離によって得られた繊維はそのままでは電子顕微鏡による解析にかける上で、再度の有機成分除去のための低温灰化処理を行うことが電子顕微鏡による石綿繊維分析に及ぼす影響を検討しているところである。これまでの検討により、石綿小体観察時に石綿小体とともに観察できる、鉄蛋白で被覆されない繊維は肺内各石綿繊維とのよい相関が得られている。これらの非被覆繊維を改めて分析電子顕微鏡によって一つ一つの繊維の同定を試みた。これについては石綿小体観察用の試料から非被覆繊維を取り出す方法についての検討を進めている。石綿小体観察時にみられる非被覆繊維を直接分析するものではないため、結果の解析方法についてなお検討が必要な段階である。なお、これまで石綿小体分析担当者であった愛知医科大学病院中央検査部の鈴木が異動することになったことも、全体の計画がやや遅れている原因である。労働衛生石綿小体の被覆蛋白質の剥離と小体形成繊維同定の処理条件の検討、及び石綿小体観察時にみられる非被覆繊維の同定については引き続き検討を続けるが、新たにこれまで肺内石綿小体の分析を行ってきた研究者と打ち合わせを行い、適当な消化酵素、化学処理の条件などについて打ち合わせを行う予定である。また、これら以外に電気的な処理、物理的な方法も検討に加える。一方、今年度の実績で述べた石綿小体の形態別濃度が示唆するものについての検討も行う。これは上記の課題にぶつかる中で、この課題を突破する上でまだ検討すべき点があるのではないかとの考察から行うようになったものであるが、まだ例数が少なく、はっきりとした所見が得られているわけではない。すぐにできる課題として石綿小体形態別濃度について例数を重ねて検討する。
絵本の主題分析にもとづく絵本心理学の構築

平成6年度・7年度と続いた「絵本の主題分析にもとづく絵本心理学の構築」は、今年度が最終年度であることから、原稿用紙120枚の研究成果報告書(プラス40枚の「子どもの心を理解するための絵本データベース」検索の基礎資料を添付)をまとめた。現在まで、絵本データの入力数は、約1000冊である。まず、子どもの発達を個の視点から全的に捉えるために、絵本という伝統的な児童文化財がどのような科学的根拠のもとに、児童心理学のパラダイムとして機能しうるものなのかの理論的考察を試みた。1935年に初めて心理学者の波多野完治氏によって問題提起された「児童文学の心理学」は、理論的背景は異なるものの臨床心理学者河合隼雄により、子どもの「たましい」を描いて卓越な児童文学者の「物語ること」の心理学的意味の確認へと引き継がれていく。その流れは、やはり思想的背景は異なるものの浜田寿美男の「物語パラダイム」の構想へとつながる。浜田は、相互主体的に関わる人間が生み出す物語の軸から、シンボルの発生や自我の形成を論じつつ、人間の心的世界の全体を記述することを提起する。これらの研究者の諸理論、ならびに中村雄二郎の「臨床の知」を踏まえて、優れた作家・画家が創造した絵本が子どもの存在はもちろんのこと、発達というものの成り立ちや展開をどのように物語り、描くかを分析・考察することにより「絵本心理学」の構築ができうるという確信に到達した。具体的には、大主題「自我・自己形成」の中の主題〈自己と対話する〉を検索することで32冊の絵本を確認、併せて〈ひとりの時間をもつ〉〈自然と対話する〉の主題と複合させつつ、「子どもが自己と対話する」ことの心理学的意味を詳細に分析・考察することができた。今後は、さらに絵本のデータ数を増やしつつ、「絵本児童心理学」を体系的に構築する予定である。平成6年度は、研究対象となる子どもの心理発達を適格に描いた絵本を収集するために、4カ所の洋書・和書専門店(高松、西宮、東京)および宇都宮絵本図書館(宇都宮)、日比谷図書館児童図書資料室(東京)、大阪府立夕陽丘図書館児童図書資料室(大阪)、大阪国際児童文学館(大阪)などに出かけた。その結果、数多くの新刊・既刊および絶版絵本を購入ならびに借り受けることができた。その数は、絶版洋書絵本30点、新刊・既刊洋書絵本246点、新刊和書絵本127点、合計403点であった。これらの新規収集絵本と平成5年度までに収集していた鳴門教育大学児童図書室の約1500点の絵本を対象に、「絵本心理学」を構築するための基礎的分析を進めた。分析視点は、6項目のSubject Heading-「生活と自立」「自己・自我形成」「友達・遊び」「家族」「子どもの心」「性格」-とそれにつらなる約220のSubjectであり、現在これらのSubjectを複数検索で組合せることのできる新しいComputer Systemがほぼ完成している。今までの分析から得られたことは、「自己像の形成」「性格形成」「父子関係」「感情発達」「ユーモア」「想像性」などの分野では、欧米の絵本作家の子ども像と発達観が、わが国のそれと比較すると質量ともに豊かであることである。特に、子どもたちの認識対象ではなく、想像の対象を分析し、描く「ファンタジ-絵本」は圧倒的に欧米諸国のもの優れている。それらは、外からは見えない子どもの個性的な想像世界における空想の「非論理の論理」を、作家の優れた資質を生かし分析・考察している。

発達心理学の発達観にいま必要なことは、外在する諸対象の科学的認知の論理だけはなく、子どもの遊びの世界にみられる想像的産物やイメージを解明し、それに存在論的価値を与えることではなかろうか。平成6年度・7年度と続いた「絵本の主題分析にもとづく絵本心理学の構築」は、今年度が最終年度であることから、原稿用紙120枚の研究成果報告書(プラス40枚の「子どもの心を理解するための絵本データーベース」検索の基礎資料を添付)をまとめた。現在まで、絵本データの入力数は、約1000冊である。まず、子どもの発達を個の視点から全的に捉えるために、絵本という伝統的な児童文化財がどのような科学的根拠のもとに、児童心理学のパラダイムとして機能しうるものなのかの理論的考察を試みた。1935年に初めて心理学者の波多野完治によって問題提起された「児童文学の心理学」は、理論的背景は異なるものの臨床心理学者河合隼雄により、子どもの「たましい」を描いて卓越な児童文学者の「物語ること」の心理学的意味の確認へと引き継がれて行く。その流れは、やはり思想的背景は異なるものの浜田寿美男の「物語パラダイム」の構想へとつながる。浜田は、相互主体的に関わる人間が生み出す物語の軸から、シンボルの発生や自我の形成を論じつつ、人間の心的世界の全体を記述することを提起する。これらの研究者の諸理論、ならびに中村雄二郎の「臨床の知」を踏まえて、優れた作家・画家が創造した絵本が子どもの存在はもちろんのこと、発達というものの成立ちや展開をどのように物語り、描くかを分析・考察することにより「絵本心理学」の構築ができうるという確信に到達した。具体的には、大主題「自我・自己形成」の中の主題〈自己と対話する〉を検索することで32冊の絵本を確認、併せて〈ひとりの時間をもつ〉〈自然と対話する〉の主題と複合させつつ、「子どもが自己と対話する」ことの心理学的意味を詳細に分析・考察することができた。今後は、さらに絵本のデータ数を増やしつつ、「空想遊び」「ユーモア」等、280の主題を軸に「絵本児童心理学」を体系的に構築する予定である。
対話音声認識のための次発話予測メカニズムの開発

対話音声の認識に重要な役割を果たす、次発話を予測するための基本的なメカニズムの開発を行った。1.質問者と回答者の役割を想定した模擬対話データを基にして、音声対話の特徴を調べた。その結果、意味的なまとまり、および発話対の二種類の構造が一般に対話に見られることがわかった。2.対話例を解析した結果に基づき、次発話との関連性に注目しながら二種類の対話構造をモデル化した。まず、意味的なまとまりを捉えるためのモデルとして話題遷移モデル(TPN)を提案した。このモデルは関連話題をパケットにまとめ、さらにそれをネットワーク上に接続したものである。次に、発話対を一つのプランとして捉え、発話対の種類ごとに発話のパターンを分類整理し、話題に依存する発話の構成要素を明らかにした。対話構造のモデル化に当たっては、汎用性の高い対話管理手法を実現するために、計算機側のシステム(問題解決器)に依存した知識とそうでない汎用的な知識に分離することによって、領域に依存しないような対話構造のモデル化を行なった。3.対話音声理解に対話に関する知識を利用するための手段として、対話構造のモデルに基づいた発話の予測手法を検討した。発話における話題を話題遷移モデルに基づいて決定し、さらに発話対に基づいた発話のパターンを話題によって具体化する。曖昧性を含んだ音声認識結果として分節ラティスを想定し、「案内」をタスクとした対話例に関して、本手法の有効性を検証した。
食道癌に同時発現している癌抗原分子間でのがんワクチン前後の免疫拡大とその意義

食道癌例対象として、がんワクチン「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」及び「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」の臨床試験を行い、採取された血液検体(血清、リンパ球成分)、腫瘍組織を用いて、腫瘍組織での抗原発現、血清を用いた抗原蛋白パネルでの網羅的マイクロアレイ反応解析、MAGE-A4、NY-ESO-1抗原蛋白に対するELISA解析で抗体反応を行い、投与ワクチン抗原以外への免疫反応拡散現象を評価した。本研究は、がんワクチン「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」及び「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」臨床試験の被験者から採取されて腫瘍組織、血液検体の血清、リンパ球成分を用いて、腫瘍組織での抗原発現解析、血清の抗原蛋白パネルのマイクロアレイへの反応解析、MAGE-A4、NY-ESO-1抗原蛋白に対する抗体反応をELISA、また細胞性免疫反応を解析することにより、投与ワクチン抗原外への反応性の拡散現象を評価するものである。これまで「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」臨床試験が実施され、食道癌18例が登録された。また、「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」の早期第II相医師主導治験として実施中である。CHP-MAGE-A4においては、探索的な免疫反応解析用の検体が実施例全例から同意を基に取得され、ワクチン投与の各時点での血液検体も保存されている。CHP-NY-ESO-1においては、解析用検体が集積された。組織検体(入手可能例に限定)からRNAを抽出し、MAGEファミリー抗原などの発現を定量的PCR法にて解析した。また、ワクチン前、後の血清を用いて網羅的な抗体反応の解析を開始した。同時にアレイ解析で陽性反応が確認された血清は、その抗原の組換え蛋白及びペプチドに対する反応性をELISA解析をして、定量的で経時的評価を行うもので、その予備検討を行った。末梢血リンパ球と組織検体(入手可能例に限定)よりCD8+T細胞とCD4+T細胞を分離するものであり、症例毎に検体を集積中である。本研究は、がんワクチン「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」及び「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」の対象患者から採取された腫瘍組織、血液検体の血清及び細胞成分を用いて、腫瘍組織での抗原発現解析、血清中の抗原蛋白パネルのタンパク質マイクロアレイ解析、MAGE-A4, NY-ESO-1のがん・精巣抗原蛋白に対するELISA解析及びTリンパ球反応解析を実施して、投与ワクチン抗原外への反応拡大現象を評価するものである。これまで「CHP-MAGE-A4臨床試験」が実施され、食道癌が18例登録された。また「CHP-NY-ESO-1臨床試験)」が医師主導治験として実施中である。CHP-MAGE-A4臨床試験においては試験登録例で、関連する探索的な免疫反応解析を実施するための同意が全例で取得され、ワクチン投与の各時点での血液検体が保存されている。CHPーNY-ESO-1臨床試験においても、解析用血液検体が収集されつつある。これまで組織検体(生検あるいは手術検体、入手可能例)からRNAを抽出し、MAGEファミリー抗原などの発現を定量的PCR法を用いて解析を開始している。またワクチン前、後の患者末梢血から分離された血清を用いて、網羅的に反応抗体を一部の検体で解析を開始している。同時にアレイにて陽性反応が確認された抗原タンパク分子について、組換え蛋白あるいはペプチドに対する反応性を、ワクチン前、中、後血清のELISA解析を行い、絞り込んだ抗原の反応の定量化、動態解析を行うものであるが、現在予備検討中である。ワクチン前、中、後の患者末梢血と組織検体(生検あるいは手術検体、入手可能例に限る)よりCD8+T細胞とCD4+T細胞を分離するものである。検体解析は症例に集積後に開始する予定であり、現在予備検討中である本研究は、がんワクチン「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」及び「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」の臨床試験の被験者から採取された血液検体(血清、リンパ球成分)と腫瘍組織を用いて、腫瘍組織での抗原発現、血清を用いた抗原蛋白パネルでの網羅的マイクロアレイ反応解析、MAGE-A4及びNY-ESO-1抗原蛋白に対するELISA解析で抗体反応を行うものである。さらには細胞性免疫反応を解析する。これらにより投与ワクチン抗原以外への免疫反応拡散現象を評価するものである。これまで「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」及び「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」臨床試験に食道癌18例が登録された。また「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」早期第II相医師主導治験も実施中である。「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」においては登録全例から検体使用の同意を得て、探索的な免疫反応解析用検体が取得され、ワクチン投与から各時点の血液検体が保存された。「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」臨床試験においても解析用検体が集積されている。

組織検体の免疫組織染色法又はPCR法により標的抗原検査を実施し、また新鮮検体入手例からRNAを抽出し、MAGEファミリー抗原などの発現を定量PCR法にて解析した。また、ワクチン前と後の血清を用いて網羅的マイクロアレイ反応解析を実施した。同時にアレイ解析で陽性反応の血清については、さらに抗原組換蛋白とペプチドに対する反応性をELISAで解析して定量的、経時的評価を行った。末梢血リンパ球と組織検体からCD8+T細胞とCD4+T細胞を分離し、細胞性免疫反応を解析した。以上のデータから、免疫反応拡散現象を評価するものである。臨床腫瘍学「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」臨床試験が実施され解析用検体の保存が完了した。「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」臨床試験は試験が進捗し、検体収集が進行中である。この試験は平成26年まで継続されるが、平成25年分は収集した。計画されている腫瘍組織での抗原発現解析、血清の抗原蛋白パネルのマイクロアレイへの反応解析、MAGE-A4、NY-ESO-1抗原蛋白に対する抗体反応をELISAは予備検討を実施した。また細胞性免疫反応の解析は予備検討中である。「CHP-MAGE-A4臨床試験」が実施され、解析用検体の保存が完了した。「CHP-NY-ESO-1臨床試験)」は来年度まで試験が継続し新規登録があるため、検体収集は進行中である。計画された腫瘍組織での抗原発現解析、血清中の抗原蛋白パネルのタンパク質マイクロアレイ解析、MAGE-A4, NY-ESO-1のがん・精巣抗原蛋白に対するELISA解析及びTリンパ球反応解析について、一部予備検討、準備中の項目がある。「CHP-MAGE-A4蛋白ワクチン」臨床試験と「CHP-NY-ESO-1蛋白ワクチン」臨床試験が実施された検体の保存が完了する。腫瘍組織での抗原発現解析、血清の抗原蛋白パネルのマイクロアレイへの反応解析、MAGE-A4、NY-ESO-1抗原蛋白に対する抗体反応をELISAを実施する。細胞性免疫反応の解析は予備検討を終了し、解析を行う。平成24年度から開始されている「CHP-NY-ESO-1臨床試験)」の検体収集を進行させる。「CHP-MAGE-A4臨床試験」の検体の解析を促進、特に予備検討中の項目の本解析を進める予定である。解析検体から順次、投与ワクチン抗原外への反応拡大現象を評価していく。平成24年度と同様の検討を継続し、特に以下を集中して検討する。・タンパク質マイクロアレイ解析(セロミックス)、ELISA解析・Tリンパ球免疫反応解析
癌治療用リン注入ガラスの物性

高純度シリカガラスの板状試料の両面に、リンイオンを30keVの注入エネルギーで5x10^<16>cm^<-2>だけ注入した試料は、ほとんどすべてのリンイオンを温水中に溶出したが、リンイオンを注入したガラスをいったん水素ガス雰囲気中でリンの昇華点(416°C)以下の400°Cで加熱処理し、次いで酸素ガス雰囲気中で900°Cで加熱処理すると、上記の温湯処理によってもリンイオンがほとんど水中に溶出しないガラスが得られた。これは400°Cの加熱処理によりリンコロイドが成長し、900°Cの加熱処理により、このリンコロイドがSiO_2-P_2O_5層カプセル中に閉じ込められたためと考えられる。ただし、加熱処理によりいくらかのリンが蒸発逃散した。そこでシリカガラスにリンイオンと共に窒素イオンを注入し、上記と同様の2段階加熱処理を行うと、窒素イオンの注入により、ガラス表面にシリコンオキシナイトライド層が形成されてこれがリンの逃散を抑えるため、加熱処理後も多量のリンを含み、しかもこれを温湯中に溶出し難いガラスが得られた。同じシリカガラスにリンイオンを50keVのエネルギーで5x10^<16>cm^<-2>注入すると、リンイオンはガラス表面から深さ50nmの所で最大濃度を示し、ガラス表面までは分布しないので、表面構造に損傷があるにもかかわらず、リンをほとんど溶出しないガラスが得られた。リンイオンを200keVで注入すると、リンイオンはガラス表面から深さ200nmの所で最大濃度を示し、ガラス表面までは分布しないので、1x10^<18>cm^<-2>の大量のリンを注入しても、リンをほとんど溶出しないガラスが得られた。この方法により得られるガラスは深部癌の直接放射治療に有用であると考えられる。1.研究目的:化学的に安定なシリカガラスの直径2030μmの球粒子にリンをイオン注入すると、表面層に多量のリンを入れることができ、中性子線照射により、リンのみが放射化されて半減期14.3dのβ線のみを放射する^<32>Pに変換する。この球粒子を血管内に通したカテーテルにより腫瘍部に注入すると、腫瘍部の毛細血管に留まり、患部を直接放射線照射する。β線はその到達距離が短いため、健康な組織まで照射することがない。本研究は、このような癌治療に適したリン注入ガラス、すなわち表面付近に多量のリンを含みしかも体内でリンを溶出し難いガラスを得る条件を明らかにすることを目的とする。2.研究成果:高純度シリカガラスの10x10x1mm^3の大きさの板状試料の両面に、注入エネルギー20keV、注入量2x10^<17>cm^<-2>で、リンイオンを注入した。X線光電子分光によりP_<2p>のピーク位置を測定し、ガラス中でリンは単体の状態にあることを明らかにした。化学的耐久性を調べるため、イオン注入したガラスを95°Cの蒸留水20ml中に7日間浸漬し溶出液中のリンとケイ素の濃度を高周波誘導結合プラズマ発光分析(ICP)により測定した。イオン注入したガラスは、しないものに比べ、約5倍のケイ素を溶出し、リンも比較的多量に溶出した。表面のガラス構造がイオン注入により破壊され、水に溶け易くなったと考えられる。イオン注入後、400900°Cの種々の温度で1時間加熱処理を行ったガラスについて、同様にリン及びケイ素の溶出量を測定した。900°Cで加熱処理すると、溶出量が著しく減少し、フーリエ変換赤外反射分光スペクトルにイオン注入後現れた変化も消失した。ガラス構造の損傷が修復したと思われる。