hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジニトロベンジル基をもつ複素環化合物の光反応

2,4-ジニトロベンジル(DNP)基と種々の複素環(ピリジン、ビピリジル、1,10-フェナントロリン)を連結させた化合物を合成し、それらの結晶に紫外光を照射して可逆的n光着色現象を起こすかどうか検討した。DNP誘導体の結晶が可逆的光着色現象を起こすかどうかについては、明確な判断基準が得られなかった。しかしながら、フェナントロリン骨格をもつDNP誘導体についてX線回折法により結晶構造および分子構造が解析できたので、出発物質の基底状態に関する構造情報が明らかになった。(A)2,4-ジニトロベンジル基とべンズイミダゾール環を複素環の2位で連結させた化合物(1)を合成し、光着色現象を検討した。化合物(1)は、トルエンと水/メタノール混合溶媒から再結晶させた。その結果、(1)の結晶には、可逆的光着色を示す結晶とそうでないものとの2種類存在することが確認された。(1)の微結晶を臭化カリウムの錠剤に分散させて、光照射を行ったが、FT-IR法では、照射前後におけるスペクトルには、明確な変化が認められなかった。(B) 1-(2,4-ジニトロフェニル)エチル基とピリジンを複素環のα位で連結させた化合物(2)を合成し、光着色現象を検討した。2の近紫外光の照射により色調の変化は検出できたが、FT-IR法では赤外吸収スペクトルの上では極めて微小な変化しか検出できなかった。(2)の結晶に近紫外光を照射すると、不斉炭素が消失する。(2)のラセミ体をHPLC法により、2種類の対掌体に分割し、その溶液に紫外光を照射したところ、光学純度の低下することが判明した。これは、フェニルエチル基の不斉炭素と結合する水素原子が可逆的光着色現象に関与していることが明らかとなった。化合物(2)は、次の3種類の混合溶媒を用いて再結晶を行った。(ア)酢酸エチル/ヘキサン、(イ)水/エタノール、(ウ)クロロホルム・ヘキサン。いずれの混合溶媒から再結晶させても、光着色現象が観測された。(A)1-(2,4-ジニトロフェニル)エチル基をピリジンの2位において連結させた化合物(1)を合成し、光着色現象を検討した。近紫外光を(1)に照射すると色調の変化を検出できたが、FT-IR法では赤外吸収スペクトルの上では極めて微小な変化しか検出できなかった。顕微分光法により着色分子種の可視部の吸収スペクトルを測定した。光照射により生じる着色分子種のすべてが原系に戻るのではなく、不可逆的に生成物が生じることが明らかになった。化合物(1)の結晶に近紫外光を照射すると、不斉炭素が消失する。(1)のラセミ体をHPLC法により、2種類の対掌体に分割し、その溶液に紫外光を照射したところ、光学純度の低下が観察された。これは、1-(2,4-ジニトロフェニル)エチル基の不斉炭素と結合する水素原子が可逆的光着色現象に関与していることを意味する。化合物(1)の結晶は種々の溶媒を用いて得られたが、いずれも結晶中の光着色現象が観察された。(B)1-(2,4-ジニトロフェニル)エチル基を2,2'-ビピリジルの6位において連結した化合物(2)および1,10-フェナントロリンの2位において連結した化合物(3)を新規に合成し、光着色現象を検討した。化合物(3)の結晶は種々の溶媒から得られたが、光照射により可逆的着色現象を起こさなかった。化合物(1)と化合物(3)のラセミ体について、X線構造解析により結晶構造・分子構造を明らかにした。いずれも、S体とR体から成る特殊な対から、安定な結晶が形成されていることが判明した。2,4-ジニトロベンジル基を1,10-フェナントロリンの2位において連結した化合物(4)は再結晶に用いる溶媒によって、光物性の異なる結晶多形が生成した。本年度は、ジニトロベンジルピリジン(DNP)誘導体として、ビピリジン骨格と1,10-フェナントロリン骨格をもつ化合物について可逆的着色現象(ホトクロミズム)が起こるかどうかの検討をおこなった。また、2,4-ジニトロベンジル基の他に、(2,4-ジニトロフェニル)エチル基を導入することにより、不斉炭素をもつ化合物についても光反応を検討した。溶液中の光反応では、複素環をピリジン骨格から1,10-フェナントロリン骨格へと拡大することで、着色体の寿命が伸長する傾向が認められた。また、1,10-ヲェナントロリン骨格をもつ化合物においては、(2,4-ジニトロフェニル)

エチル基を導入して不斉炭素が生じると、さらに寿命が延びるという現象がみられた。フェナントロリン骨格をもつDNP誘導体の結晶が可逆的着色現象を起こすかどうかに関して、明確な判断基準は得られなかった。しかしながら、X線回折法により結晶構造および分子構造が解析できたので、出発物質の基底状態に関する構造情報(コンフォーメーション)が明確になった。1,10-フェナントロリン骨格と(2,4-ジニトロフェニル)エチル基をもつDNP誘導体では、結晶中で鏡像異性体同士が対をつくって存在していることがわかった。溶液中の光反応について、塩基の添加により着色体の寿命が著しく短縮される現象が認められた。これは、着色体のピリジン窒素上の陽子が塩基によって引き抜かれるためであると考えられる。
グローバル時代における日独文学の＜対話＞研究

本研究は日本とドイツの文学の、戦争をめぐる議論・対話に着目して、新しいグローバル社会に即した両国の文学の役割を考察することを目的としていた。戦後70年を迎えた現在、こうした研究は、意味のあるものであると考えた。本研究では、ギュンター・グラスや大岡昇平ら日本とドイツの作家の間で展開された「対話」をはじめ、第二次世界大戦から現在、およびその前にまで視野を広げ、日独の戦争にまつわる「対話」を、文学の側面から調査・考察していった。こうした考察の成果は、大学紀要論文や文芸雑誌に発表するほか、報告書としてこの期間に発表した論文や本の一節をまとめることで、社会的にも周知するよう努めた。本研究は日本とドイツの文学の、戦争をめぐる議論・対話について調査し、戦後70年を迎えつつある現在、新しいグローバル社会に即した両国の文学の役割を、それらの間の「対話」に着目して、考察することを目的としていた。このような比較文学的観点から双方向的な対話に着目することは、グローバル化する世界の対しても新しい視点をもたらすこととなると考える。また日本におけるドイツ文学研究や日本文学研究と、ドイツ語圏における日本研究の間に学術的な交流をもたらすことも期待できよう。そこで、本研究では平成24年度においてギュンター・グラスや大岡昇平ら日本とドイツの作家の間で展開された「対話」を中心に研究してきたことを受けて、平成25年度にはさらに時代をさかのぼり、第二次世界大戦、およびその前にまで視野を広げ、日独の戦争にまつわる「対話」を文学の側面から調査・考察していった。第一次世界大戦におけるドイツ人捕虜たちの残した日本研究や、第二次世界大戦における日独の政治的接近に対してそれぞれの国の作家たちが文学・文化の面で取った態度などを、当時の雑誌や、翻訳刊行された相手国の文学作品を渉猟して、整理していった。当該年度においては、文献調査を主とし、基礎的な作業となったが、これが次年度以降の本課題の展開には欠かせぬ作業だったと考えている。こうした成果については、大学紀要論文にまとめ、さらに翻訳紹介としてギュンター・グラスの福島原発事故に関するインタヴュー記事「私はよりラジカルになった」を雑誌『文学界』(2月号、2014年)の依頼で解説を付して翻訳し、ドイツの作家が戦後現代の日本に対していかなるスタンスを取っているかを紹介した。また一般向けの講演などでも成果を公けにした。本研究は日本とドイツの文学の、戦争をめぐる議論・対話を調査し、戦後70年を迎えつつある現在、新しいグローバル社会に即した両国文学の役割を、それらの間の「対話」に着目して考察することを目的としていた。こうした観点から双方向的な対話に着目することは、グローバル化する世界の問題に対しても新しい視点をもたらすはずである。また日本のドイツ文学研究や日本文学研究とドイツ語圏の日本研究の間に学術的な交流をもたらすことも期待できる。そこで、平成24年度においては、日本とドイツの作家の間で実際に行われた「対話」の研究を主として行った。具体的にはギュンター・グラスと大岡昇平の読売新聞における往復書簡についてと、同じくグラスと野間宏、小田実らとの1985年における日独文学者シンポジウムについて調べた。その成果として、平成24年9月に開催された関西大学東西学術研究初主催のシンポジウム「戦争の記憶と表象ー日本、アジア、ヨーロッパー」において、パネリストとして「戦争の記憶と表象の日独比較ギュンター・グラスを中心に」という題目で発表を行った。日本文学や歴史学、さらに韓国の文学研究者たちとの交流を持つことができた。学際的に戦争の記憶と表象の問題を展開することができ、本研究の戦争をめぐる「対話」研究にも得るところがあった。さらに、これをもとに成果報告書が25年度に関西大学から刊行されることとなった。また徳島大学総合科学部紀要論文『言語文化研究』第20巻(2012年12月)に「核の時代のギュンター・グラス日独文学の「対話」研究」を発表した。またドイツに出張し、ギュンター・グラス・ハウスなどを訪問して調査を行い、日本をモチーフとしたとみられるグラス手書きの原稿や絵を見ることができた。平成26年度は引き続き、第二次世界大戦における日独の政治的接近に対してそれぞれの国の作家たちが文学・文化の面で取った態度などを、当時の雑誌や、翻訳刊行された相手国の文学作品を渉猟して、整理していくとともに、戦後の日独文学者の間での対話について資料調査していった。こうした成果については、大学紀要論文等にまとめてきた。ギュンター・グラスと大江健三郎の戦争や地域性をめぐる対話やドイツ文学者・片山敏彦と戦争の関係をとりあげ、日本とドイツの作家が現代という時代に対していかなるスタンスを取っているかを紹介した。

またこれと関連して日本比較文学会でドイツの影響を強く受けたと見られるナショナリズムと「郷愁」の関連についてシンポジウムを開催、成果を発表するとともに他の分野の研究者たちと議論を深めた。本研究は日本とドイツの文学の、戦争をめぐる議論・対話について調査し、戦後70年を迎えつつある現在、新しいグローバル社会に即した両国の文学の役割を、それらの間の「対話」に着目して、考察することを目的としていた。このような比較文学的観点から双方向的な対話に着目することは、グローバル化する世界の対しても新しい視点をもたらすこととなると考える。また日本におけるドイツ文学研究や日本文学研究と、ドイツ語圏における日本研究の間に学術的な交流をもたらすことも期待できよう。そこで、本研究では平成24年度においてギュンター・グラスや大岡昇平ら日本とドイツの作家の間で展開された「対話」を中心に研究してきたことを受けて、平成25年度にはさらに時代をさかのぼり、第二次世界大戦、およびその前にまで視野を広げ、日独の戦争にまつわる「対話」を文学の側面から調査・考察していった。平成26年度は引き続き、第二次世界大戦における日独の政治的接近に対してそれぞれの国の作家たちが文学・文化の面で取った態度などを、当時の雑誌や、翻訳刊行された相手国の文学作品を渉猟して、整理していくとともに、戦後の日独文学者の間での対話について資料調査していった。そして平成27年度には、ギュンター・グラスと小田実との関係を中心に考察し大学紀要論文にまとめた。折からギュンター・グラスの死去を受け、日本におけるグラス研究者として紹介・追悼の原稿依頼に応えながら、改めてグラスの日本における存在の大きさに思いを致すこととなった。私はドイツのギュンター・グラス記念館にも訪問して、こうした日本におけるグラス死去について報告することもできた。最終的には、報告書を別途作成して、この期間に発表した論文や本の一節をまとめることで、社会的にも周知することにも努めた。本研究は日本とドイツの文学の、戦争をめぐる議論・対話に着目して、新しいグローバル社会に即した両国の文学の役割を考察することを目的としていた。戦後70年を迎えた現在、こうした研究は、意味のあるものであると考えた。本研究では、ギュンター・グラスや大岡昇平ら日本とドイツの作家の間で展開された「対話」をはじめ、第二次世界大戦から現在、およびその前にまで視野を広げ、日独の戦争にまつわる「対話」を、文学の側面から調査・考察していった。こうした考察の成果は、大学紀要論文や文芸雑誌に発表するほか、報告書としてこの期間に発表した論文や本の一節をまとめることで、社会的にも周知するよう努めた。「グローバル時代における日独文学の〈対話〉研究」という研究題目のもと、戦争にまつわるテーマでの対話を中心に研究していくということで、当初は以下の三点を研究の中心として想定していた。1日本とドイツの作家の間で実際に行われた〈対話〉の研究2両国における戦争に関連して話題となった相手国で刊行された文学作品の受容研究3最終年の戦後70周年を記念して行う予定の「グローバル時代における戦争をめぐる日独文学の〈対話〉」というシンポジウムの開催、またそのための共同研究と準備
幼若ホルモンによる成虫化抑制分子メカニズムの解明

幼若ホルモン(JH)は,幼虫の成虫化を抑えるホルモンとして知られている.近年,E93遺伝子が成虫化決定遺伝子として機能し,その発現はJHによって抑制されることが報告されたが,その分子メカニズムは明らかにされていなかった.本研究では,培養細胞系を用いて,JHによるE93の抑制に関わるシスおよびトランス因子を特定し,JHによる成虫化抑制分子メカニズムを解明した.<研究テーマ1:培養細胞系を用いたJHによる成虫化抑制分子メカニズムの解析>JHによる成虫化決定因子(E93)の抑制分子メカニズムを明らかにするために,レポーターアッセイ,ChIP-qPCR,EMSA等の分子生物学及び生化学的手法を用いて解析した.その結果,JHによって誘導されたKr-h1が,E93の上流域に存在するKr-h1 binding site(KBS)に結合することで,JH依存的にE93の転写を抑制することが明らかになった.また,Kr-h1のC-terminal conserved domain(CtC domain)が転写抑制に重要なドメインであることを明らかにした.さらに,プルダウンアッセイおよびTOF-MS解析により,Kr-h1のコファクター候補因子を数種見出した.培養細胞を用いたJHによる成虫化抑制分子メカニズムの解析が,計画通り順調に進展し,論文化まで至った.Kr-h1のコファクター探索に関しては,一部完了していないが、全体の進捗への影響は小さい.幼若ホルモン(JH)は,幼虫の成虫化を抑えるホルモンとして知られている.近年,E93遺伝子が成虫化決定遺伝子として機能し,その発現はJHによって抑制されることが報告されたが,その分子メカニズムは明らかにされていなかった.本研究では,培養細胞系を用いて,JHによるE93の抑制に関わるシスおよびトランス因子を特定し,JHによる成虫化抑制分子メカニズムを解明した.<研究テーマ1:培養細胞系を用いたJHによる成虫化抑制分子メカニズムの解析>TOF-MS解析で得られた数種のコファクター候補因子に関して,分子生物学及び生化学的手法を用いて解析し,Kr-h1のコファクターを同定する.<研究テーマ2:カイコ個体を用いたJHによる成虫化抑制分子メカニズムの解析>これまでに得られた研究テーマ1の知見を基に,ノックアウトカイコを用いてin vivo機能解析を行う.昆虫生理学・生化学・分子生物学Kr-h1のコファクター探索において,完了しなかった実験があるため,その分の差額が生じた.次年度にコファクター解析を引き続き行うので,試薬及び人件費に使用する.
死を望む終末期がん患者における身体的・心理社会的・実存的苦痛に関する研究

【目的】本研究では、死を望む終末期がん患者の背景に存在する身体的・心理社会的・実存的苦痛など様々な苦痛を明らかにすることにより、終末期がん患者が希望を失うことなく生活を送ることが可能となる包括的な介入方法を確立するうえでの基礎的知見を得ることを目的とした。【対象と方法】対象は、国立がんセンター東病院緩和ケア病棟に登録した終末期がん患者のうちがん告知を受けている、面接調査が可能な身体状態にあるものとし、緩和ケア病棟登録時および入院時に、面接により希死念慮および安楽死要請の意思を評価した。併せて、これらの関連要因および予測要因を検討するために、緩和ケア病棟登録時に、身体的苦痛(痛み、呼吸困難、全身倦怠感)、精神的苦痛(うつ病、心理的苦痛、認知機能)、実存的苦痛(依存、尊厳の喪失など)に関して調査を行った。解析に際しては、多重検定の問題を考慮し、Bonferroniの修正を行った。【結果】研究期間中、緩和ケア病棟に登録し、同外来への受診を開始した764名のうち、適格症例は257名であったが、研究参加への拒否例、6ヶ月以上の生存例等を除き、最終的に登録時140名、入院時57名が解析対象となった。緩和ケア病棟登録時/入院時の希死念慮、安楽死要請の意思の頻度は各々8.6%/4.0%、5.0%/5.0%であった。多変量解析の結果、緩和ケア登録時の希死念慮発現に関連する有意な要因は心理的苦痛のみであった(P=0.0001)。また、緩和ケア病棟入院時の安楽死要請の意思の出現に関する有意な予測要因は見出せなかったが、希死念慮に関しては、低い認知機能が予測要因となり得る可能性が示唆された(P=0.04)。【考察】以上の結果より、わが国の終末期がん患者においても希死念慮や安楽死に対する要請の意思は無視できない割合に認められることが示された。また、標準的な緩和ケアを受けている患者に対しては、今後、心理的苦痛を含めたより包括的なケアが必要であることが示唆された。【目的】死を望む終末期がん患者の背景に存在する身体的・心理杜会的・実存的苦痛など様々な苦痛を明らかにすることにより、終末期がん患者が希望を失うことなく生活を送ることが可能となる包括的な介入方法を確立するうえでの基礎的知見を得ることを目的とする。【対象と方法】対象は、国立がんセンター東病院緩和ケア病棟に登録したがん患者のうち18歳以上、がん告知を受けている、調査が可能な身体状態にあるものとし、緩和ケア病棟登録後の外来受診時に、面接により患者の死に対する願望を評価した。また、死に対する願望の背景に存在する苦痛要因を評価するために、身体的苦痛(痛み、呼吸困難など)、精神的苦痛(抑うつ)、実存的苦痛(自律性の喪失、依存、尊厳など)などに関して調査を行った。がんの部位、臨床病期、がんの治療歴などの医学的情報は診療録から得た。本研究施行に際しての倫理的配慮として、本研究は患者の自発的意思に基づくものであり、拒否しても治療等に一切影響を受けないこと、一度同意した後でも随時撤回可能であること、プライバシーは厳重に保護されること等について患者本人に文書で説明し、文書で同意を得た。【結果(平成13年度の研究実施状況)】現時点までに150例の参加を得た。その結果、21.3%に軽度、9.3%に臨床的に顕在化した希死念慮が認められた。単変量解析の結果、臨床的に顕在化した希死念慮に関連する要因として、若年、便秘、様々な懸念(経済、子供、痛み、依存、家族の重荷)、抑うつが抽出された。これら要因を投入して多変量解析を行ったところ、抑うつのみが有意な要因であった。【考察】わが国の終末期がん患者に希死念慮が認められることは稀ではなく、その際には抑うつの評価および背景に存在する多次元の苦痛症状に対する包括的対応が重要であることが示唆された。

多変量解析の結果、緩和ケア登録時の希死念慮発現に関連する有意な要因は心理的苦痛のみであった(P=0.0001)。また、緩和ケア病棟入院時の安楽死要請の意思の出現に関する有意な予測要因は見出せなかったが、希死念慮に関しては、低い認知機能が予測要因となり得る可能性が示唆された(P=0.04)。【考察】以上の結果より、わが国の終末期がん患者においても希死念慮や安楽死に対する要請の意思は無視できない割合に認められることが示された。また、標準的な緩和ケアを受けている患者に対しては、今後、心理的苦痛を含めたより包括的なケアが必要であることが示唆された。
病障害をもつ子どもと家族へのインターネットを用いた在宅看護介入プログラムの開発

平成14年度はFlashプログラムによる障害児在宅看護支援ソフトウェアとそのADLレベルに対応した専用のボタン型キーボードを製作した。平成15年度は、前年度に作成したソフトウェアを臨床検討して完成した。具体的改良点としては、弱視や斜視という視覚障害に対応できる画像のキャラクターおよび色彩への創意工夫や、各メニューの持続時間、音響効果、順位性などの改良であった。本年度は、主に1)研究に用いるツール開発・改良、2)対象児の募集および研究実践へのオリエンテーションを行った。1)研究に用いるツール開発・改良病障害をもつ子どもに適用するWeb版看護介入プログラムについて、療育専門職者および対象児の家族の意見も取り入れて内容を検討し、Flashプログラムにより障害児在宅看護支援ソフトウェアを開発した。完成したソフトウェアは、パソコンのWebブラウザ上で動作し、看護介入の手段としてサウンドとアニメーションを再生できる。また、対象児のADLレベルでは既存のキーボードの使用は困難なため、専用のボタン型キーボードを製作した。その後、療育専門職者、対象児および保護者に本ソフトウェアを公開・試用して、本ソフトウェアから得られる視覚刺激や聴覚刺激により、転動性、多動性のある子どもが集中力と学習意欲をみせる場面が認められた。当初予定していた対象児(発達年齢が2歳前後の18歳未満の子ども)に適用できるものと判断できた。現在、Macintosh、Windowsパソコン双方に対して、Internet経由でプログラムを配信できるように調整している。また、実験に適切なパソコンを所有していない対象児に対しては貸与機材を大学既存の機材を活用して準備した。2)対象児の募集および研究実践へのオリエンテーション本研究に応募した対象児と面談し、対象児については発達検査を行い、参加の適性を検討した。その結果、現在パイロットスタディの対象者として、家族の選出を終えている。この対象児には自宅への研究用パソコンを貸与し、Web回線設置の支援も行い、実践準備を完了している。本年度は、主に1)臨床看護に用いるソフトウェアの改良と完成、2)パイロット・テストの効果測定に関する資料収集と分析を行った。1)臨床看護に用いるソフトウェアの改良と完成昨年度に開発したWeb版看護介入プログラムを実施ごとに臨床検討し、子どもがより持続集中できるよう改良してソフトウェアを完成した。また、昨年度に専用のボタン型キーボードを製作したが、障害児が精密機器を手指の力を調整して使用することが予想以上に困難なために生じる破損や、生産コスト面および制作に要する時間面の問題から、最終目標である全国ネットでの普及には市販のキーボードの使用工夫の必要性が示唆された。現在、臨床初期段階では制作した専用のボタン型キーボードを貸し出してソフトウェア使用への導入を計り、その後は市販のキーボードを創意工夫で使用できるようなプログラムを検討中である。2)パイロット・テストの効果測定に関する資料収集と分析昨年の研究協力への応募で選出した2家族について、実践時の状況および家庭での日常生活変化に関する観察および情報収集を毎回の実践時に行ってきた。現在、開始時からの家族の状況も含めた1年間の経過についても聞き取り調査により、情報収集中である。次年度までに質的分析に関する結果概要を抽出できると考える。なお、この2家族については本年度末には研究室から家庭での実践に完全移行する予定である。
強相関f電子系化合物の熱伝導の研究

本申請では、超伝導体La_3Co、La_3Niの単結晶を育成し、その熱伝導特性や電気抵抗及び比熱を研究することを目的とした。La_3Coの電気抵抗の温度依存性は、室温に向かって飽和の傾向を示すのが特徴で、また結晶構造を反映して異方的であった。残留抵抗値は、a,b,c軸それぞれ9,19,16μΩcmであった。また電気抵抗は、20K以下で明らかにT^Q依存性を示した。T^Q項の係数は、それぞれ2.4×10^<-2>,3.3×10^<-2>,3.0×10^<-2>μΩcm/K^2であった。比熱の測定結果から、γ値が25mJ/K^2mol、デバイ温度は125Kと見積もられた。上述のT^Q項の係数Aの平均値とγ値より、A/γ^2を求めると、4.6×10^<-5>μΩcm(Kmol/mJ)^2が得られた。これを他の強相関電子系化合物と比較して見るとLa_3Co、La_3Niは、重い電子系化合物〔1×10^<-5>μΩcm(Kmol/mJ)^2〕の範囲にあり、新しいタイプの超伝導体と結論された。さらに、超伝導特性では、T_c以下の比熱の温度依存性が、従来の指数関数的変化より、べき乗に従う傾向が見られ、これからも新しいタイプの超伝導体であることが支持された。しかし、このことについてはさらに詳細な研究が必要と考えている。熱伝導度の測定は、定常熱流法で行った。温度測定にはCernox抵抗温度計を使用し、試料温度測定用には、カーボングラス抵抗温度計を使用した。この装置は、本申請研究費で設置されたものである。この装置を用いて単結晶La_3Coの超伝導転移付近での熱伝導度の温度変化の測定を行った。その結果、この物質は、4.5Kの超伝導転移点付近には熱伝導度の顕著な変化を示さなかった。このことはLa金属の熱伝導特性と類似している。しかし、絶対値は純La金属のそれに比べて2桁位小さかった。このことは、この物質の本質的な性質なのかどうか現在検討中である。
トリボ帯電方式静電粉体塗装の高性能化

環境問題をクリヤーする塗装方法として静電粉体塗装が注目されている。静電粉体塗装ではコロナ帯電方式とトリボ帯電方式が主流であるが、コロナ帯電方式は塗膜表面の平滑性が十分でない。トリボ帯電方式では平滑性に優れた塗膜が得られるが、帯電列の関係で使用できる粉体塗料が制限される。本研究は電荷制御剤をトリボ帯電スプレーガンおよび粉体塗料に使用することによりこの問題の解決を試みた。はじめに、正帯電性電荷制御剤、負帯電性電荷制御剤をスプレーガンに見立てたナイロン(正帯電性)およびポリエチレン(負帯電性)製チューブに混入することにより電荷付与特性を修飾した。また、実際のスプレーガンはモールド法により作製されるため、電荷制御剤の耐熱性が十分でない場合を想定して、帯電極性の制御能力を有する酸化バリウム(正帯電性)と酸化モリブデン(負帯電性)の粉末も同様に混入した。電荷制御剤、金属酸化物粉末の混入(05%)によりポリマーチューブのイオン化ポテンシアルは変化したが、一部、帯電性の制御が十分でない結果が見られた。混入した電荷制御剤、金属酸化物粉末がポリマー表面に露出していないことが原因と考えている。試作したチューブを用いて、エポキシ、アクリル、ポリエステル製の粉体塗料のトリボ帯電性を測定した結果、帯電性の制御は粉体塗料のポリマーの種類にある程度依存することがわかった。粉体塗料が十分帯電するケースでは12μC/gの帯電量が得られたが、0.5μC/g程度の帯電量しか得られないケースもあった。つぎに、電荷制御剤を添加したポリマー粉体を試作してトリボ帯電性を調べた結果、帯電性は電荷制御剤により制御できることを確認した。ただし、電荷トラップの深さは変化しない。トリボ帯電方式静電粉体塗装の高性能化を図るため、電荷制御剤を混入したポリマーシートによる粉体塗料の帯電性の評価を中心に研究を遂行した。はじめに、電荷制御剤を混入したポリマーシートの粉体塗料に対する電荷付与特性をカスケード法によりしらべた。ポリスチレン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン溶液に、電子写真現像剤に使用される正、負の各種電荷制御剤、各種金属酸化物粉末を混入し、キャスト法によりシートを形成し、その上をフェライト粒子、ステンレス粒子を滑落させて、粒子の得る帯電量をファラデーケージにより測定した。その結果、正、負の電荷制御剤は期待通り機能することを確認した。通常、トリボ帯電式静電スプレーガンの内壁はモールド法で作製されるが、従来の電荷制御剤はこのとき熱分解する可能性があるため、代わりに金属酸化物粉末を使用することを考えて、その電荷制御効果をしらべた。その結果、BaO、MgO、などは相手粒子を負帯電させ、V_2O_5、MoO_3は相手粒子を正帯電させる機能を有することを確認した。つぎに、各種電荷制御剤、金属酸化物粉末を混入したポリマー製内壁を有するトリボ帯電式静電スプレーガンを試作して、実際の粉体塗料の帯電特性を詳細に調べた。その結果、電子写真現像剤で使用される電荷制御剤は粉体塗料に対しても有効で、正帯電、負帯電に帯電極性を制御できることを確認した。また、各種金属酸化物もかなり電荷制御能力を有することがわかった。トリボ帯電式スプレーガンでは逆電離が発生しにくいことを確認した。トリボ帯電方式スプレーガンを使用する静電粉体塗装の高性能化を図るため、前年度に続いて電荷制御剤、金属酸化物粉体を混入したポリマーによる粉体塗料の帯電性の評価を行った。はじめに、各種ポリマーに電荷制御剤、金属酸化物粉体を添加したシートをキャスト法により形成し、カスケード法により電荷付与特性を評価した。

その結果、電荷制御剤、金属酸化物粉体はそれぞれポリマーの電荷付与特性を変化させるが、その効果はマトリックスポリマーの種類に大きく依存することが判明した。そのため、ポリマーおよび溶剤の種類、添加する電荷制御剤、金属酸化物粉体の種類を変化させて、粉体塗料に見立てたフェライト粒子、ステンレス球の帯電を測定した。電荷制御剤、金属酸化物粉体によるポリマーの電荷付与特性の変化機構を調べるため、電荷制御剤、金属酸化物粉体、およびそれらを添加した各種ポリマーのイオン化ポテンシアルを測定した。その結果、電荷制御剤、金属酸化物粉体を添加することによりポリマーのイオン化ポテンシアルが加成的に変化する場合もあるが、そうでない場合もあり、ポリマーと添加物との相互作用が原因と考えている。正規のトリボ帯電ガンを試作するのは容易ではないので、本年度は電荷制御剤、金属酸化物粉体を含むポリエチレンを使用してホースを作製し、その中を空気により粉体塗料を搬送することによりトリボ帯電を施し、実際の塗装システムに近い条件で実験を行った。その結果、電荷制御剤、金属酸化物粉体の使用により、ポリエチレンの電荷付与特性を修飾できることを確認した。環境問題をクリヤーする塗装方法として静電粉体塗装が注目されている。静電粉体塗装ではコロナ帯電方式とトリボ帯電方式が主流であるが、コロナ帯電方式は塗膜表面の平滑性が十分でない。トリボ帯電方式では平滑性に優れた塗膜が得られるが、帯電列の関係で使用できる粉体塗料が制限される。本研究は電荷制御剤をトリボ帯電スプレーガンおよび粉体塗料に使用することによりこの問題の解決を試みた。はじめに、正帯電性電荷制御剤、負帯電性電荷制御剤をスプレーガンに見立てたナイロン(正帯電性)およびポリエチレン(負帯電性)製チューブに混入することにより電荷付与特性を修飾した。また、実際のスプレーガンはモールド法により作製されるため、電荷制御剤の耐熱性が十分でない場合を想定して、帯電極性の制御能力を有する酸化バリウム(正帯電性)と酸化モリブデン(負帯電性)の粉末も同様に混入した。電荷制御剤、金属酸化物粉末の混入(05%)によりポリマーチューブのイオン化ポテンシアルは変化したが、一部、帯電性の制御が十分でない結果が見られた。混入した電荷制御剤、金属酸化物粉末がポリマー表面に露出していないことが原因と考えられている。試作したチューブを用いて、エポキシ、アクリル、ポリエステル製の粉体塗料のトリボ帯電性を測定した結果、帯電性の制御は粉体塗料のポリマーの種類にある程度依存することがわかった。粉体塗料が十分帯電するケースでは12μC/gの帯電量が得られたが、0.5μC/g程度の帯電量しか得られないケースもあった。つぎに、電荷制御剤を添加したポリマー粉体を試作してトリボ帯電性を調べた結果、帯電性は電荷制御剤により制御できることを確認した。ただし、電荷トラップの深さは変化しない。
超広帯域誘電・吸収分光による高分子の物性評価と絶縁劣化診断

24年度は、GHz帯での高分子絶縁フィルムの誘電特性評価に注力し、7つの高分子のシート状の試料について、複素誘電率スペクトルを測定した。この成果は電気学会論文誌に投稿した。25年度は、電力ケーブルの絶縁材料である架橋ポリエチレン(XLPE)が酸化劣化を受けたときに生じるテラヘルツ吸収ピークの挙動を実験的に明らかにするとともに、量子化学計算を行い、吸収ピークは、結晶格子の共鳴振動が酸化による構造変化に伴って光学的に活性になることが原因で生じることを明らかにした。成果は英文誌に投稿した。この他、ポリエチレンやEPゴムについて、THzイメージングによる絶縁劣化診断の可能性について精力的に研究した。最近急速に進歩し、測定の信頼性が増して来たテラヘルツ(THz)域を含む超低周波交流から紫外という超広帯域に亘り、複素誘電率および光吸収スペクトルを計測し解析することにより、有機高分子絶縁材料の誘電・絶縁挙動を統一的に理解するとともに、電気電子機器における最も重要な絶縁材料である電気絶縁材料の非破壊絶縁劣化診断手法の開発を目指した。25年度は、第1に、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、シンジオタクチックポリスチレンについて、mHzGHzの広域帯で誘電特性を評価した。得たスペクトルと他の物性値との比較や文献の参照を通して、試料間での誘電特性の周波数や温度依存性の差異の原因を論じた。さらに、ポリエチレン等では、温度依存性から熱膨張率が算出できることを示した。これらについては、2つの査読付論文を投稿中である。第2番目に注力したTHz分光による絶縁劣化診断については、電力ケーブルの絶縁材料である架橋ポリエチレンとエチレンプロピレンゴムを試料に、熱およびガンマ線照射によって誘起される酸化による吸収スペクトルの変化を、実験と量子化学計算の両面から検討した。その結果、酸化により0.63.0 THzに掛けて大きく増大する吸収は、光学的に不活性なモードが、酸化による構造変化により光学活性となって生じる共鳴吸収によるものであることを明らかにした。その他、ポリエチレンのガラス転移点を、THzスペクトルを用いて求めることにも成功した。24年度は、第1に、今後のさらなる大容量・高速情報通信の実現のために誘電特性の優れる材料の開発が要求されているGHz帯での高分子絶縁フィルムの誘電特性評価に注力した。ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、ポリメチルペンテン(PMP)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、アタクチックポリスチレン(APS)、液晶ポリマー(LCP)の7つの高分子のシート状の試料について、フリースペース法、すなわち、GHz帯の電磁波を試料に入射し、透過波をベクトルネットワークアナライザにより解析することにより広帯域に亘って複素誘電率スペクトルを測定した。合わせて測定した電気的周波数帯からTHz帯まで、高周波になるにつれ誘電率がほぼ単調に低くなることや誘電率が変化する周波数で誘電損のピークが生じるといった特性が確認でき、一応の信頼度を持って、各試料の特性を比較することができた。第2番目に注力したテラヘルツイメージングによる絶縁劣化診断については、次の成果を得た。すなわち、電力ケーブルの絶縁材料である架橋ポリエチレン(XLPE)等有機高分子は、高温環境下で劣化する。24年度には、とくに可搬性のある量子カスケードレーザとTHzカメラによる実時間イメージングによる絶縁劣化診断の可能性について精力的に研究し、たとえば、XLPEの酸化にともなって2.0 THz付近の透過率が減少することを見出した。これを利用すれば、PVCシートを試料に被せた状態でも、酸化劣化の進行が監視できることがわかった。生体材料などに比べて圧倒的に吸収の少ない良好な高分子フィルムにおいて、GHz領域で広帯域に亘って複素誘電率スペクトルを得たことや、可搬性の高い小型装置でテラヘルツ劣化状態監視の手法を確立したことは当初予想以上の成果と考え、(2)と判定した。可搬性のある量子カスケードレーザとTHzカメラによる実時間イメージングによる絶縁劣化診断の可能性については引き続き精力的に研究を進める。さらに、生体の組織であるDNAを高分子の一つのモデルとして捉え、これのテラヘルツ領域での誘電特性の把握という真に挑戦的なテーマへの準備も進めていく。今年度同様、試料としての高分子材料および比較としての無機材料の購入費、各種化学機器分析装置等使用料、ならびに電気電子部品・光学部品・蒸着用貴金属・レーザー用ガス等の各種消耗品が主な使用項目となる。
病理標本から感染症診断へ：高感度in situハイブリダイゼーション法の応用

高感度ISH法によって、SFTSウイルスおよびnew Toflaウイルスの検出に成功した。SFTS剖検例の6/7例に肝臓および脾臓などの血球貪食マクロファージに一致して陽性シグナルが検出された。電顕ISH法および免疫電顕法で100 nm前後のウイルス粒子が確認された。SFTSウイルス免疫染色では、1C3モノクローナル抗体が最も明瞭な染色性を示し、高感度ISH法の発現分布とほぼ一致した。New Toflaウイルスは、胃、十二指腸および食道の上皮細胞、大腸のリンパ濾胞の胚中心に陽性シグナルが確認された。本法は、技術的に困難だったパラフィン切片における感染症病原体の検出を可能にした。平成26年度は、severe fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) virus検出のためのlocked nucleicacid (LNA)/DNAキメラプローブの作製、AT tailingプローブの作製ならびにin situハイブリダイゼーション(ISH)法による至適検出条件の確立を行った。LNA/DNAキメラプローブおよびAT tailingプローブは、SFTS virusゲノムの三分節(L, M and S segments)をターゲットとしたmRNAを検出するsenseプローブとgenomic RNAを検出するantisenseプローブをそれぞれ6種類ずつ受託合成した(合計12種類)。いずれも「BLASTN」を用いたホモロジー検索により、標的以外の遺伝子と相同性を持たないことを確認済みである。ホルマリン固定による核酸の断片化が予測されるため、プローブの長さは40塩基に設計した。LNA/DNAキメラプローブは、LNA : DNAの比率を雑種形成の反応効率が高い報告に準じて2 : 1になるように組み込んだ。AT tailingプローブは、同配列の3'末端側にATの繰り返し配列を20塩基加えた。免疫染色のための抗SFTS virus抗体は、共同研究先である長崎大学熱帯医学研究所ウイルス学分野よりマウスモノクローナル抗体を3種類譲渡して頂いた(クローン名:5G2, 1C3, 1A11)。SFTS感染モデルマウスを用いて検討した結果、SFTSの特徴的所見である壊死性背景領域および血球貪食マクロファージに一致して明瞭な陽性シグナルが確認された。senseプローブとantisenseプローブ間および各分節のプローブ間における検出感度の差は認められず、いずれも同程度の良好なシグナルが検出できた。LNA-ISH法とISH-AT tailing法は、同程度の検出感度を示した。同じダニ媒介感染症である日本紅斑熱、壊死性背景が特徴的な壊死性リンパ節炎(菊池病)における交差反応は認められなかった。SFTS virus免疫染色では、1C3が最も良好な染色性を示し、ISH法における発現分布とほぼ一致した。平成27年度は、SFTSにより死亡した剖検標本を対象として、前年度に確立したsevere fever with thrombocytopenia syndrome (SFTS) virus検出のための高感度in situハイブリダイゼーション(ISH)法を行った。SFTS剖検例の5/6例において、肝臓および脾臓の血球貪食マクロファージに一致して陽性シグナルが検出された。陰性だった1例は、陽性シグナルとヘモジデリンとの鑑別が困難だった。高感度ISH法と免疫染色の結果はいずれも一致した。Pre-embedding methodによる電顕ISH法において、100 nm前後のウイルス粒子が確認された。陰性コントロールにおける非特異反応は認められなかった。SFTSvirus感染マウスでは、18F-FDG PET/CTで腸管に18F-FDGの蓄積が目立った。高感度ISH法によって、胃および腸管上皮細胞に多くの陽性シグナル(SFTS virus gemomic RNAおよびmRNA)が検出された。脾腫が確認されたものの、高感度ISH法において陽性シグナルはごく僅かしか検出されず、特徴的変化は認められなかった。mock感染マウスはいずれも陰性を示した。ダニ媒介感染症として2015年に新たに同定されたNairovirus属であるTofla (TFL) virusの高感度ISH法の確立にも成功した。TFL virus感染マウスでは、SFTS virus感染マウスの場合と同様に、18F-FDG PET/CTで腸管に18F-FDGの蓄積が認められた。高感度ISH法では、とくに胃および十二指腸の壊死性変化した上皮細胞に多くの陽性シグナルが確認された。食道では、一部の上皮細胞において散在性に発現し、大腸では、リンパ濾胞の胚中心に限って陽性細胞が認められた。本法は、技術的に困難だったパラフィン切片における感染症病原体の検出を可能にし、日常の感染症の病理診断に応用可能な手法である。平成26年度は、ほぼ研究計画どおりに進行している。

一部実現できなかった項目が課題として残っており、次年度の研究計画と並行しながら進めていく。SFTSvirus検出のための高感度ISH法は、ISH-LNA法およびISH-AT tailing法のいずれの手法においても良好なシグナル検出が可能であることを確認した。senseプローブによるmRNAの証明とantisenseプローブによるgenomic RNAの証明にも成功し、両者の発現分布に差がないことも明らかにした。さらに、SFTS virusゲノムの3分節におけるプローブ間の比較では、いずれの分節をターゲットとしたプローブにおいても良好な染色像を得ることができた。陰性コントロールでは、同じダニ媒介感染症である日本紅斑熱との交差反応は確認されなかったため、本法が免疫組織化学的に日本紅斑熱との鑑別を可能にすると期待される。病理所見が酷似する壊死性リンパ節炎との交差反応がないことも確認できた。その他、Rickettsia (R) japonica感染細胞、R. conorii感染細胞およびOrientia tsutsugamushi感染細胞(Karp株、Kato株、Gilliam株、Shimokoshi株)のセルブロックも加えて検討したが、いずれも交差反応は認められず、本法がSFTS virusに特異性が高い検出系であることが証明できた。リアルタイムRT-PCRの試薬は準備できており、すぐにでも実行できる状態である。リアルタイムRT-PCRとISH法および免疫染色との発現比較は、次年度に持ち越して早急に実施する。次年度に予定されている臨床検体を対象とした検討のために、本学「疫学・臨床研究等に関する倫理審査委員会(平成27年度より医学研究倫理審査委員会)」への申請書を提出して、すでに承認を得ている。人体病理学分子病理SFTS virus検出のためのリアルタイムRT-PCRとISH法および免疫染色の比較を行う。リアルタイムRT-PCRを指標とすることによって、どの程度のコピー数で免疫組織化学的に検出できるか明らかにする。すでに本学「医学研究倫理審査委員会」から臨床検体使用の承認を得ており、次のステップとして臨床検体への応用に移行する。SFTS症例は計7症例確保できており、すでに各共同研究施設からの承諾を得ている。本研究においてすでに確立したISH-LNA法とISH-AT tailing法を用いて、各臓器(肝臓、脾臓、リンパ節、骨髄)における発現を詳細に解析する。さらに、リアルタイムRT-PCRおよび免疫染色との発現比較を行う。染色が良好な症例を選出して、pre-embedding法による免疫電顕および電顕ISH法を施行する。SFTS virusは径100 nm程度で円形のフレボウイルスであり、電顕レベルでDABに着色した部分が一致するのか確認する。SFTSと同じダニ媒介感染症である日本紅斑熱リケッチアを対象とした高感度ISH法を確立する。
bFGF-DDSを用いた末梢神経欠損部の人工神経による架橋実験

【目的】人工神経そのものを担体としたbFGF-DDSのみならず、すでにbFGF-DDSとして十分な効果が認められているゼラチンを用いたbFGF-DDSを人工神経に応用しさらなる末梢神経の再生が促進されるかどうか検討を加えた。【方法】Wistar系ラットの坐骨神経に12mmの神経欠損部を作成し、これを二種類の人工神経で架橋する。人工神経は、従来の人工神経と内腔をゼラチンで充填したものを用意し、それらを100μg/mlのbFGF溶液に約1時間浸潤させる。人工神経は手術用顕微鏡下に、マイクロサージャリー用手術用器械を用いて、チューブから神経が脱落しないように神経断端を2mmずつチューブ内に挿入して9-0ナイロン糸で中枢端・末梢端共に2針縫合した。術後8週目にシリコンチューブ及び人工神経と共に坐骨神経を採取し10%ホルマリン液にて固定後にエポン包埋し、チューブ及び人工神経の中央部と神経架橋部の末梢において横断切片を作成し、組織学的にチューブ内および神経束内の単位面積あたりの新生神経数・新生血管数・総血管面積・管腔内血管占有率の項目において比較検討を加えた。【結果】従来の人工神経単独の場合に比べて、内腔をゼラチンで充填したものの方が有意な神経再生と血管新生を示した。しかし、個体数が不足したためと実験結果にばらつきがあるために統計学的な処理が困難でさらなる実験の追加を要すると考えられた。<実験1:ポリマーから徐放されたbFGFの生物学的活性と至適濃度に関する検討>【目的】本実験の目的は以下の2項目、(1)人工神経から徐放されたbFGFが、ゼラチンから徐放されたbFGFと同様に生物学的活性を保っているかどうか、(2)bFGFを徐放するにあたってのbFGFの至適濃度、について検討を加えることである。すなわち、まず人工神経から徐放されるbFGFがその主作用である血管新生を示しているかどうかについて検討を加えた。また、bFGFは徐放されることによって低濃度であっても十分に効果を示すことが期待されるので低濃度のbFGFと従来使用されている100μg/mlの濃度の血管新生について比較検討を加えた。【方法】PLAとPCLの共重合体スポンジをPLAのメッシュで補強したもので、管腔壁は0.5mmで内腔径は2mm外径3mm長さ6mmとした。この人工神経を100および10μg/mlのbFGF溶液と生理食塩水に約1時間浸潤させた。以上の処理後に、Wistar系ラットの背部皮下に、十分な間隔をおいて前述の3群に分けて包埋した。(各群n=8)包埋後4週目にチューブを採取し10%ホルマリン液にて固定後にパラフィン包埋し、チューブ中央においてチューブ1本につき横断切片を各3枚ずつ作成しHE染色を行った。各横断切片について、組織学的にチューブ管腔内の単位面積あたりの新生血管数・総血管面積・平均血管面積・管腔内血管占有率の4項目において比較検討を加えた。【結果】10μg/mlbFGF溶液群と生理食塩水群では4項目において優位差を認めなかった。しかし、100μg/mlbFGF溶液群と生理食塩水群では4項目のいずれにおいても優位差を認めた。すなわち、bFGFは徐放効果を持っていたとしても少なくとも100μg/mlbFGFの濃度は必要と考えられた。【目的】実験1において検討を加えた濃度のbFGFにおいて人工神経を処理して末梢神経欠損部を架橋し、bFGF-DDSを付加することにより末梢神経の再生が促進されるかどうか検討を加えた。【方法】Wistar系ラットの坐骨神経に12mmの神経欠損部を作成し、これをシリコンチューブで架橋した群と人工神経で架橋した群を作成した。

人工神経は、100μg/mlおよび10μg/mlのbFGF溶液と生理食塩水に約1時間浸潤させた。シリコンチューブ及び人工神経は手術用顕微鏡下に、マイクロサージャリー用手術用器械を用いて、チューブから神経が脱落しないように神経断端を2mmずつチューブ内に挿入して9-0ナイロン糸で中枢端・末梢端共に2針縫合する。術後8週目にシリコンチューブ及び人工神経と共に坐骨神経を採取し10%ホルマリン液にて固定後にエポン包埋し、チューブ及び人工神経の中央部と神経架橋部の末梢において横断切片を作成し、組織学的にチューブ内および神経束内の血管新生および神経再生について比較検討した。【結果】血管新生については100μg/ml bFGF群において他群より優位に新生を認めた。神経再生については、100μg/ml bFGF群と10μg/ml bFGF群は生理食塩水群およびシリコンチューブ群に比べて優位な再生を認めた。以上より人工神経を用いたbFGF-DDSは血管新生および神経再生に有効に働くことが確認された。しかし、100μg/ml bFGF群と10μg/ml bFGF群間に明らかな差違が認められなかった。【目的および方法】昨年度に検討を加えた人工神経そのものを担体としたbFGF-DDSのみならず、すでにbFGF-DDSとして十分な効果が認められているゼラチンを用いたbFGF-DDSを人工神経に応用し、さらなる末梢神経の再生が促進されるかどうか、そしてまた神経再生に関与するシュワン細胞と血管新生について再生神経とともに詳細に検討を加えた。Wistar系ラットの坐骨神経に12mmの神経欠損部を作成し、これを二種類の人工神経で架橋した。人工神経は、従来の人工神経と内腔をゼラチンで充填したものを用意し、それらを100μg/mlのbFGF溶液に約1時間浸潤させた。術後8週目に神経の再生と、シュワン細胞、血管新生について評価した。【結果】人工神経の中央部における横断切片において、ゼラチン充填人工神経の方が人工神経単独の場合に比べてやや有意に多い神経再生を認めた。また人工神経の縦断切片において、bFGF-DDSは神経再生のみならず、有意なシュワン細胞の増殖および血管新生を誘導した。最もbFGF-DDSの影響を受けて誘導されたのは血管新生であったが、再生神経は新生した血管よりもシュワン細胞に誘導されていた。【結論】bFGF-DDSは培養細胞などを加えることなく、生体内において神経再生に必要なシュワン細胞を有意に増殖させ、神経再生に有利と考えられる血管の新生も誘導した。これらの結果はbFGFを用いたDDSが、より臨床応用に近い生体内再生医療を実現する可能性を示唆したものと考えられた。
オートファジーは歯周病菌が撹乱した細胞内秩序を再び律するのか？

歯周病は歯周病菌とよばれるPorphyromonus gingivalisをはじめとした細菌群の定着感染に惹起される歯肉および歯槽骨での上皮、マクロファージ、破骨細胞などの可能な免疫反応がその病因である。この発症過程においてエンドサイトーシスおよびオートファジーがどのように関与するのかはほぼ不明であった。本研究により、Porphyromonus gingivalisの感染にLYSTを介したエンドサイトーシス、および破骨細胞で特異的に発現するタンパク質を介したミクロオートファジーが発見され、それらが歯周病発症に関与する可能性が示唆された。Porphyromonas gingivalisは、従来歯肉細胞外で他の常在細菌と共に細菌叢を形成し、何らかの作用を歯肉に及ぼすことで歯周病発症の主因に関与すると考えられてきている。しかし最近になり、それに加えて歯肉細胞ないへPorphyromonas gingivalisが侵入することが明らかになった。一方でこの細胞内のPorphyromonas gingivalisが歯周病発症にどの様な影響をおよぼすのかは総じて不明である。一方でチェディアック・東症候群の原因遺伝子は細胞内の輸送であるエンドサイトーシスの責任遺伝子でもあるが、その患者は歯周病の罹患率が著しく高いことが知られている。そこで本研究では、細胞内に侵入したPorphyromonas gingivalisの影響について、特にエンドサイトーシスとオートファジーという二つのプロセスがどのように関わることを明らかにし、歯周病発症の原因究明を目指すこととしている。本年度は宿主細胞の選定、培養条件の検討、感染条件の検討などをはじめとする基盤となる実験条件を探索した。これらに基づき、オートファジーがPorphyromonas gingivalisの宿主細胞内の動態にどの様に影響するかを明らかにした。今後、チェディアック・東症候群の原因遺伝子をはじめとしたエンドサイトーシスの遺伝子欠損宿主細胞を作成し、エンドサイトーシスの関与を、詳細に検討していくことを計画している。その他先行して研究が進んでいたSaomonellaに対するオートファジーの機構や細胞内輸送がオートファジーに関与する機構を明らかにした。またPorphyromonas gingivalisががんの浸潤に関与することを示唆した。歯周病菌Porphyromonas gingivalisは嫌気性細菌であるが、デンタルプラークや歯周ポケットにより口腔内の好気的環境から物理的に遮蔽されることで常在化する。しかしながら、どのようにして、このような常在状態から歯周病の発症へと至るのか、その契機となる要素については多くが不明のままである。近年、実はこれらに加えて歯肉上皮細胞の内部にもP. gingivalisが検出されることが明らかとなった。本研究は、これら細胞内P. gingivalis、そしてその存在の鍵を握るのではないかと予想されるオートファジーが常在化から発症への契機となる可能性を詳らかにし、歯周病制圧への方策となる知的基盤を確立する。P. gingivalisは、本来宿主上皮細胞が物質の取り込みに利用する過程であるエンドサイトーシスを乗っ取ることで細胞内へと侵入する。同様な乗っ取りを行う赤痢菌等の高病原性の細菌の場合、侵入後引き続きエフェクター蛋白質を宿主内に注入するなどで宿主エンドサイトーシス過程を積極的に改変しすることで病原性を発揮し、またそれらに関して莫大な研究の蓄積がある。一方P. gingivalisの細胞内侵入後の運命の研究は端緒についたばかりである。最新の報告によると、侵入したP. gingivalisのうち一部はリソソーム(エンドサイトーシスの終着点であり多数の分解酵素を含む細胞内小器官)に受動的に送られ分解される。また一部はエンドサイトーシスからの分岐経路(リサイクリングエンドソーム)を経て再び細胞外へ脱出する可能性が示されている。本研究ではエンドサイトーシスの破綻がPG感染へどのように影響を与えるかを解析した。歯周病においては、歯周病菌porphyromonas gingivalis(以下Pg)をはじめとした細菌の口腔内への定着を契機として、過剰な免疫反応が惹起されることにより歯槽骨が吸収される。Pgは通常、歯槽部に形成されるバイオフィルムの一員として存在するが、それに加えて、歯肉上皮内へ進入するPgの一群がいることが報告され、細胞内に存在するPgが歯周病の慢性化と関連する可能性が議論されている。そこで本研究ではPgが歯肉上皮細胞へ侵入し、細胞内で存在する機構について解析した。チャディアックヒガシ症候群の患者は、重篤な歯周病を罹患する場合が多いことが知られている。チャディアックヒガシ症候群の原因遺伝子LYSTは、リソソームのバイオジェネシスに関与することが知られている。そこでLYSTの発現をを歯肉上皮由来細胞において、SiRNA法によりノックダウンを行ったところ、通常のエンドサイトーシスの過程に大幅な撹乱が起こることが明らかになった。その時、Pgの生存がどのように影響されるかについて解析が進行している。また歯周病の発症を惹起する破骨細胞の機能を制御するメンブレントラフィックに関わる因子Rabを網羅的に解析し、特に特定のRabが発現誘導さ、特に、細胞内で非常に特徴的なオルガネラへの局在パターンを示すことを発見した。これらの阻害時に、破骨細胞がどの様な機能撹乱をうけ、歯周病の発症に関わるかを解析している。これらの解析により、歯周病に関わるエンドサイトーシスの役割を解明している。