hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インスリンによる糖輸送促進シグナルの網羅的解析

脱共役蛋白質UCP1 (uncoupling protein 1)は褐色脂肪細胞のミトコンドリアで酸化的リン酸化を脱共役し、エネルギーをATP合成に向かわせることなく、熱として放散させる分子として知られている。高脂肪食により肥満・糖尿病を発症させた後、マウスの副睾丸周囲脂肪組織に、アデノウイルスベクターを用いてUCP1遺伝子導入を行ったところ、UCP1の発現は局所的・限定的で、全身のエネルギー消費量には増加を認めない程度であった。しかし、血糖値・血中脂質値の有意な低下、血中インスリン値の著減が認められ、糖負荷試験やインスリン負荷試験にて、著明な耐糖能改善とインスリン抵抗性の改善が示された。また、血中レプチン値の低下、摂餌量の減少、視床下部におけるNPYの発現低下を認め、レプチン感受性試験にて、高脂肪食負荷により生じたレプチン抵抗性の著明な改善が観察された。さらに、褐色脂肪細胞の小型化およびUCP1 mRNAの増加を示し、レプチン抵抗性の改善による交感神経の活性化が示唆された。一方、db/dbマウスでは、UCP1遺伝子導入による血中レプチン値や摂餌量、褐色脂肪細胞サイズに対する作用は認められず、これらの効果はレプチンシグナルを介するものであることが確認された。また、皮下脂肪組織へのUCP1遺伝子導入においては、これらの治療効果はほとんど認められなかった。以上から、腹腔内脂肪由来のシグナルが視床下部におけるレプチン感受性を調節していることが推察された。そこで、UCP1遺伝子導入による脂肪組織の遺伝子発現の変化をDNAチップを用いて網羅的に解析したが、有意と思われる変化は認められなかった。糖尿病の90%以上を占める2型糖尿病では、インスリン分泌障害と共にインスリン作用障害(インスリン抵抗性)が認められる。肥満による脂肪蓄積が骨格筋等に生じると、インスリンシグナル伝達が阻害されるとする説(脂肪毒性説)が、インスリン抵抗性のメカニズムを説明する仮説の一つとして注目されている。骨格筋細胞内に取り込まれた脂肪酸は、ミトコンドリアの膜に存在するカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ1(CPT1)を通過して、内部に運ばれβ酸化を経て代謝される。この際、CPT1活性がβ酸化の律速となることが知られている。このCPT1活性の低下が、2型糖尿病患者における骨格筋脂肪蓄積の原因の一つとして考えられる。そこで、肥満糖尿病モデルマウス(KKAyマウス)および高脂肪食負荷したマウスの骨格筋にCPT1を過剰発現させることによって、脂肪蓄積ひいてはインスリンシグナル伝達の改善を図り、その前後の遺伝子発現の違いをDNAチップを用いて網羅的に解析することとした。ウイルスベクターを用いて、CPT1をKKAyマウス骨格筋に過剰発現させたところ、3ヵ月後には78%の体量増加の抑制が認められた。このとき、CPT1を過剰発現させた群はコントロール群に比して、脂肪肝の抑制(肝臓のトリグリセリド含量にして約50%)および脂肪肝によって引き起こされる肝腫大の抑制(肝重量にして約20%)を伴っていた。また、同様の方法で高脂肪食負荷マウスの骨格筋にCPT1を過剰発現させたところ、発現2週間後において、CPT1を過剰発現させた群はコントロール群に比して空腹時血糖が約40mg/dl低かった。今後、体重等の変化についても検討してゆく予定である。インスリン抵抗性を伴う肥満・糖尿病患者の増加が注目を集めている。その治療法としては、現在でも食事療法や運動療法が主要な役割を占めている。そこで、我々はエネルギー消費を増加させることが肥満やインスリン抵抗性を解消し、糖尿病の治療につながる可能性があると考え、モデル動物を用いて検討した。脱共役蛋白質UCP1(uncoupling protein 1)は褐色脂肪細胞のミトコンドリアで酸化的リン酸化を脱共役し、エネルギーをATP合成に向かわせることなく、熱として放散させる分子として知られている。肥満・糖尿病を発症させた後、この蛋白を代謝に係わる重要な組織の一つである内臓脂肪に後天的・異所性に発現させ、病態に対する治療効果を検討した。高脂肪食により肥満・糖尿病を発症したマウスの副睾丸周囲脂肪組織に、アデノウイルスベクターを用いてしUCP1遺伝子導入を行った。UCP1の発現は局所的・限定的で、全身のエネルギー消費量には増加を認めない程度であったにも拘らず、体重増加は抑制され、血糖値・血中脂質値の有意な低下、血中インスリン値の約4分の1への著減、GTT-ITTにて著明な耐糖能改善とインスリン抵抗性の改善を認めた。さらに、血中レプチン値の低下と摂餌量の減少を認め、レプチン感受性試験にて、高脂肪食負荷により生じたレブチン抵抗性の著明な改善が示された。しかし、皮下脂肪組織へのUCP1遺伝子導入においては、これらの治療効果はほとんど認められなかった。脂肪組織のUCP1の発現が局所的・限定的であるにもかかわらず、個体には様々な表現形が認められた。従って、UCP1を発現した脂肪組織が何らかの液性因子を分泌、あるいは神経系を介するシグナルを発信したと推測された。現在、UCP1を発現させることによって生じる遺伝子発現の違いを、DNAチップを用いて網羅的に解析している。

高脂肪食により肥満・糖尿病を発症させた後、マウスの副睾丸周囲脂肪組織に、アデノウイルスベクターを用いてUCP1遺伝子導入を行ったところ、UCP1の発現は局所的・限定的で、全身のエネルギー消費量には増加を認めない程度であった。しかし、血糖値・血中脂質値の有意な低下、血中インスリン値の著減が認められ、糖負荷試験やインスリン負荷試験にて、著明な耐糖能改善とインスリン抵抗性の改善が示された。また、血中レプチン値の低下、摂餌量の減少、視床下部におけるNPYの発現低下を認め、レプチン感受性試験にて、高脂肪食負荷により生じたレプチン抵抗性の著明な改善が観察された。さらに、褐色脂肪細胞の小型化およびUCP1 mRNAの増加を示し、レプチン抵抗性の改善による交感神経の活性化が示唆された。一方、db/dbマウスでは、UCP1遺伝子導入による血中レプチン値や摂餌量、褐色脂肪細胞サイズに対する作用は認められず、これらの効果はレプチンシグナルを介するものであることが確認された。また、皮下脂肪組織へのUCP1遺伝子導入においては、これらの治療効果はほとんど認められなかった。以上から、腹腔内脂肪由来のシグナルが視床下部におけるレプチン感受性を調節していることが推察された。そこで、UCP1遺伝子導入による脂肪組織の遺伝子発現の変化をDNAチップを用いて網羅的に解析したが、有意と思われる変化は認められなかった。
Molecular level studies of advanced phosphide catalysts with high activity in hydrodeoxygenation

バイオマスの熱分解は石油由来燃料を代替するものとして大きなポテンシャルを有しているが、熱分解油は発熱量が低く、熱的・化学的に不安定であることから、固体触媒による改質が必要である。0.5MPaにてガンマバレロラクトンの水素化脱酸素を種々のMCM-41担持金属リン化物触媒を用いて行った。触媒活性の序列は、Ni2P > CoP >MoP >WPとなった。全ての触媒においてGVLの開環反応がまず進行し、ペンタン酸が得られた。その後水素化によりペンタナールが生成した。Ni2PおよびCoP上では脱炭酸がおこり、一酸化炭素とともにC4飽和炭化水素が選択的に得られることがわかった。木質系バイオマスを急速熱分解して得られる熱分解油はバイオオイルと呼ばれ、石油代替の燃料として注目されている。しかしながら、バイオオイルは多くの酸素含有化合物で構成されており、発熱量が低く、酸性が高く、保存安定性に乏しいため、オイルの高品位化が必須とされている。そこで、本研究では、バイオオイル中の酸素を除去できる高性能な水素化脱酸素触媒を開発することを目的としている。今年度は、モデル化合物としてガンマバレロラクトン(GVL)の水素化脱酸素反応に活性を示す触媒を探索した。各種シリカ担持金属リン化物を調製し、それらの水素化脱酸素反応活性を評価した。触媒反応は固定床流通系反応装置により評価した。触媒の反応活性は大きく異なった。Ni2Pは最も高い転化率を示した。開環反応が初期に進行し、ペンタン酸がはじめに得られた。その後、高転化率領域における主生成物はブタンであった。一方、MoPの場合は、2メチルテトラヒドロフラン(2MTHF)が中間生成物として選択的に得られた。2MTHFはその後、開環し、ペンタナール、n-ペンテンへと変換された。WPの場合では、GVLの開環反応が初めに進行し、ペンタン酸が中間生成物として得られるが、その後はエステル(ペンチルバレレート)が得られた。このように、各種リン化物を用いてGVLの水素化脱酸素反応を行ったところ、金属種により生成物分布に大きな違いがあることがわかった。再生可能資源である木質系バイオマスから液体輸送燃料へ変換するプロセスとして急速熱分解法がある。熱分解して得られる液体成分はバイオオイルと呼ばれ重油相当の発熱量を有する。しかしながら、生成物の多くは含酸素化合物からなり、化学的、熱的に不安定であるため、触媒を用いた水素化脱酸素反応によるアップグレーディングが望まれている。我々は、金属リン化物触媒が貴金属触媒や硫化物触媒よりも高活性、高選択性を示すことを見出してきた。本研究では、モデル化合物としてガンマバレロラクトン(GVL)を用い、金属リン化物触媒による水素化脱酸素反応の反応機構の解明を行った。用いる金属リン化物により、反応ネットワークが異なることがわかった。また、反応は250°Cではほとんど進行しないが、300350°Cでは効率よく脱酸素が進行した。NiとMoからなるバイメタルリン化物触媒を高表面積を有する酸性担体に担持し反応に用いると、Ni2Pと同様に高い転化率を示しつつも、かつ選択的にC5生成物を得ることができた。Ni2P触媒を用いたin situ XAFS測定では、GVL導入直後にNiのwhite lineが微増した。GVLの酸素原子がNiサイトに吸着したためと考えられる。当初の計画通り、水素化脱酸素反応の反応機構を明らかにしてきた。また、合金化により選択性の制御が可能であることもわかった。MCMー41担持ニッケルリン化物触媒を用いた水素化脱酸素反応を行った。基質には環状エステルであるγバレロラクトンをバイオマス熱分解油(バイオオイル)のモデル化合物として用いた。接触時間分析により反応経路を明らかにした。γバレロラクトンからペンタン酸への開環反応が本反応における律速段階であることがわかった。その後、ペンタナールへ変換され、さらに脱カルボニル化によりn-ブタンが、あるいは水素化によりn-ペンタンが生成した。水素およびγバレロラクトンの分圧依存性を検討したところ、反応速度式はLangmuir-Hinshelwood機構で表現できることがわかった。全体の転化率は水素分圧とともに向上しており、水素化反応が律速段階を含んでいることと一致した。水素雰囲気および窒素雰囲気においてin situ赤外分光測定を行ったところ、水素雰囲気下にて吸着種のCH2基の量が増大していったことから、ペンタン酸への開環反応による反応機構と一致した。また、in situ XAFS測定では、反応中にNiδ+種が見られた。これはカルボン酸などの電子吸引性の含酸素種が吸着したためと考えられる。これらの結果により、反応機構の全体像を示すことができた。次に、NiとMoからなる合金リン化物触媒を種々調製し、その触媒活性について検討した。XRD測定によりNiとMoからなる合金リン化物の形成を確認した。COパルス測定およびIRでのCO吸着を用いて、それぞれの金属種の活性サイト数を評価した。Niサイト数を基準にターンオーバー速度にて各種触媒の活性を比較したところ、Ni2Pが最も活性が高く、Ni含有量の低下とともに活性は低下した。そのため、Niサイトが律速段階に寄与する主な活性サイトであると結論した。

バイオマスの熱分解は石油由来燃料を代替するものとして大きなポテンシャルを有しているが、熱分解油は発熱量が低く、熱的・化学的に不安定であることから、固体触媒による改質が必要である。0.5MPaにてガンマバレロラクトンの水素化脱酸素を種々のMCM-41担持金属リン化物触媒を用いて行った。触媒活性の序列は、Ni2P > CoP >MoP >WPとなった。全ての触媒においてGVLの開環反応がまず進行し、ペンタン酸が得られた。その後水素化によりペンタナールが生成した。Ni2PおよびCoP上では脱炭酸がおこり、一酸化炭素とともにC4飽和炭化水素が選択的に得られることがわかった。当初の計画通り、水素化脱酸素反応において、高活性、高選択性を示す触媒を見出し、それらの反応機構について明らかにしてきている。反応機構のより詳細な解明のため、in situ FTIRおよびin situ XAFS測定を行い、反応中の吸着種や活性サイトの挙動について知見を得る。28年度が最終年度であるため、記入しない。触媒化学反応速度論的解析を行い、種々金属リン化物触媒の反応活性について詳細に検討する。また、in situ XAFSおよびFTIRにより、反応中の活性サイトの挙動について知見を得る。反応試験のために部品等を新規購入して組み立てることを想定していたが、既存の装置を用いることができたため。研究補助員の雇用に係る経費を予定していたが、今年度は研究の遂行に必要な物品の購入を優先させた。次年度は研究の加速のため人件費に充てる。次年度は、研究加速のため人件費に充てる。
間質性肺炎の進行予防に関わる新たな治療標的因子の解析

本研究では、間質性肺炎に対するγδT細胞の機能解析を行った。γδT細胞欠損マウスでは野生型マウスに比べて、ブレオマイシン誘導性間質性肺炎の増悪および肺組織Th17細胞の増加を認めた。in vitroにおいて、γδT細胞から産生されるIFN-γがTh17細胞分化を抑制した。in vivoにおいて、IFN-γ産生γδT細胞の移入により、間質性肺炎の減弱、Th17細胞の減少を認めた。γδT細胞はIFN-γ産生を介したTh17細胞抑制により、間質性肺炎を抑制していることが明らかとなった。以上の結果から、γδT細胞が間質性肺炎病態制御に重要であることが示唆された。今年度は、1γδT細胞欠損マウスにおけるブレオマイシン誘導間質性肺炎の解析、2肺組織γδT細胞からのサイトカイン産生能の解析、3肺組織由来γδT細胞cell line作成を検討した。1γδT細胞欠損マウスでは、野生型マウスに比べて、ブレオマイシン誘導間質性肺炎の増悪を認めた。さらに、γδT細胞欠損マウスでは、間質性肺炎の増悪因子の一つであるIL-17A産生CD4陽生T(Th17)細胞の増加を認めた。さらに、IL-17A欠損マウスでは、ブレオマイシン誘導間質性肺炎の減弱を認めた。IL-17A欠損γδT細胞両欠損マウスでもIL-17A欠損マウスと同様に、間質性肺炎の減弱を認めた。2ブレオマイシン投与後の肺組織において、γδT細胞からのIFN-γ、IL-17A産生能を経時的に解析した。IFN-γ産生はブレオマイシン投与3日後に、IL-17A産生はブレオマイシン投与後14日後に最大となった。3マウス肺組織から採取可能なγδT細胞は微量であるため、細胞移入実験での使用を目的に、cell lineを樹立した。肺組織由来γδT細胞を単離後、インターロイキン(IL)-2、IL-7、IL-15存在下で10日間培養を行うことで、γδT細胞のポリクローナルな増殖を認め、cell lineの作成を行うことが出来た。作成したγδT細胞cell lineの移入により、ブレオマイシン誘導間質性肺炎の減弱を認めた。さらに、Th17細胞分化条件下でCD4陽性T細胞とγδT細胞cell lineを共培養したところ、γδT細胞cell lineからのIFN-γ依存的にTh17細胞分化抑制を認めた。これらの結果より、γδT細胞はTh17細胞制御を介して、ブレオマイシン誘導間質性肺炎を抑制している可能性が示唆された。今年度は、1γδT細胞欠損マウスおけるブレオマイシン誘導間質性肺炎の解析、2肺組織γδT細胞からのサイトカイン産生能の解析、3肺組織由来γδT細胞cell line作成、の3項目の解析を予定していた。順調に進展してきた。今年度は、1肺組織由来γδT細胞cell lineの作成、2作成したγδT細胞cell lineを用いた細胞移入実験により、γδT細胞の間質性肺炎抑制能を検討した。1マウス肺組織から採取可能なγδT細胞は微量であるため、細胞移入実験での使用を目的に、cell lineを樹立した。野生型およびインターフェロン-γ(IFN-γ)欠損マウス由来肺組織由来γδT細胞を単離後、インターロイキン(IL)-2、IL-7、IL-15存在下で10日間培養を行うことで、ポリクローナルなγδT細胞cell lineを作成した。2上記1の方法によって作成した、野生型マウス由来γδT細胞cell lineの移入により、ブレオマイシン誘導間質性肺炎の減弱を認めた。Th17細胞分化条件下でCD4陽性T細胞と野生型マウス由来γδT細胞cell lineを共培養したところ、γδT細胞cell lineからのIFN-γ依存的にTh17細胞分化抑制を認めた。IFN-γ産生γδT細胞の表現型を解析した結果、細胞表面にNK1.1発現を認めた。野生型マウス由来NK1.1陽性γδT細胞cell lineの移入により、ブレオマイシン誘導間質性肺炎の減弱を認めた。その一方で、野生型マウス由来NK1.1陰性γδT細胞cell lineでは、間質性肺炎の減弱を認めなかった。さらに、IFN-γ欠損マウス由来NK1.1陽性γδT細胞cell lineの移入においても、間質性肺炎の減弱を認めなかった。これらの結果より、NK1.1陽性γδT細胞はIFN-γ産生を介したTh17細胞制御により、ブレオマイシン誘導間質性肺炎を抑制していることが明らかとなった。昨年度と今年度の研究結果より、γδT細胞が間質性肺炎の治療標的となる可能性が示唆された。

γδT細胞はIFN-γ産生を介したTh17細胞抑制により、間質性肺炎を抑制していることが明らかとなった。以上の結果から、γδT細胞が間質性肺炎病態制御に重要であることが示唆された。今後は、γδT細胞移入実験を中心に行い、間質性肺炎進行におけるγδT細胞の抑制効果の詳細を解析していく。膠原病学
化学療法時に出現する吃逆の関連因子と対処法に関する研究

研究目的:抗がん剤によって引き起こされる吃逆は、重症度は持続期間で患者のQOLを低下させることから、吃逆を引き起こす抗がん剤の種類と発現頻度および要因を明らかにし、化学療法施行患者への予防に役立てることを目的とした。研究方法:インタビューフォームから承認時および市販後の吃逆頻度が1%以上と報告されているオキサリプラチン、パクリタキセル、ビノレルビン、ドセタキセル、イリノテカン、ゲムシタビンの6薬剤を選択した。2008年4月から2009年9月の間に金沢大学附属病院で、上記6薬剤が投与された619名の入院患者を対象とし、性別、年齢、がん種、併用薬、吃逆の状態等を診療録から調査した。研究は、倫理委員会の許可を得て実施した。研究成果:調査薬剤すべてにおいて実際に報告されているよりも高頻度で吃逆が発現していた。吃逆の発現には、男性、ステロイドおよび5-HT3受容体拮抗薬の併用が関連していた。また、プラチナ系抗がん剤を併用すると、単剤投与に比べて吃逆の頻度は上昇した。一方、ステロイド投与量、抗がん剤の投与量、がんの臨床病期は影響をおよぼさなかった。吃逆の治療には、クロルプロマジン、リスペリドンが効果的であることがわかった。本調査結果をもとに、吃逆発現の可能性が高い患者に対して説明文書を作成して注意を促すこととした。また、医師に対しては、吃逆の可能性が高い患者であることを知らせ、早めに治療薬を処方するよう伝えることですみやかな対処が可能と考えられた。
ウシウイルス性下痢症ウイルスの遺伝的多様性:貿易のための防疫対策確立

過去十数年の間に欧米各国で分離された、牛ウイルス性下痢症ウイルス(BVDV)野外分離株の主要抗原であるE2をコードする領域を基に、遺伝子型を解析した。ドイツ北部で分離されたBVDVは、ほとんどが1bおよび1d亜型に分類された。検索した62BVDV中それぞれの占める割合は50.0および40.3%であった。1d亜型はドイツ国内に分布する独特の遺伝子型であると考えられた。北米での流行BVDVの遺伝子型を検討したところ、56例中26例(37.5%)がBVDV2であった。この比率は、日本および欧州における流行比率より非常に高く、BVDV2は北米特有の流行ウイルスである可能性が示唆された。これらのBVDV2はさらに大小二つの亜型(2aおよび2c)に分類することが可能であった。北米で分離されたBVDV1は、ほとんどが1b亜型に分類された。検索した32株中26株が1b亜型に分類された。古典的代表株の属する1a亜型に分類されたのは6株のみであった。さらに、今回確認された北米の1b亜型は、これまでに本研究で明らかにされてきた日本およびドイツで流行している1b亜型とは異なるクラスターを形成しており、この領域の遺伝子を解析することは、日独米の流行ウイルスを区別するための有用な手段になると考えられた。各国の流行パターンを遺伝子型で比較すると、日本は1aおよび1b、ドイツは1bおよび1d、北米は1bおよび2がそれぞれ優勢であった。し各国で流行しているそれぞれの遺伝子亜型のウイルスは、小さなクラスターを形成していた。これは遺伝学的に近縁であることを意味しており、BVDVを抗原遺伝子の多様性に基づいた遺伝子型で分類すると、地理的に世界分布の特色があることが判明した。放牧時期(晩秋)の北部ドイツ一帯における乳牛飼養管理状況を視察し、ウシウイルス性下痢症ウイルス(BVDV)に対するワクチネーションプログラムの実際を検証した。また、この地帯で過去十数年の間に分離された野外分離株の遺伝子型を解析した。ドイツ北部地帯に分布するウイルスは、他の欧州諸国および日米において報告されているウイルス分布とは明らかに異なることが判明した。今回用いたウイルスの遺伝子領域はウイルスの抗原性を決定する糖タンパクをコードする領域であったので、ウイルスの病原性・変異様式・分布様式・侵入経路の推測等を究明するにあたり、我々の解析結果は非常に貴重なものとなると考えられる。これら遺伝子の塩基配列は、ジーンバンクに登録され、公開されたので、今後、世界各地のウイルス株との比較が可能になると考えられる。米国ニューヨーク州立コーネル大学獣医学部診断学研究所ウイルス検査部門の協力を得て、過去数年の間に米国で分離されたBVDV野外分離株を取得し、それらが分離された個体の臨床症状、発生状況、飼養環境などの疫学調査を実施した。取得した野外分離株の遺伝子型を分析したところ、日本や欧州ではきわめて少数例しか検出されていないBVDVIIが広く分布していることが判明した。現在、ウイルス遺伝子の塩基配列を解読中であり、その結果に基づく系統樹解析によりさらに詳細な遺伝子型別が可能となる。また、ドイツの野外分離株において解析した遺伝子領域と同一部位を解析する予定である。前年度に引き続き欧米の牛ウイルス性下痢症ウイルス(BVDV)の主要抗原であるE2をコードする領域の遺伝子解析を実施した。

1d亜型はドイツ国内に分布する独特の遺伝子型であると考えられた。また、ドイツの1b亜型は、日本で確認されている1b亜型とは異なるクラスターを形成しており、この領域の遺伝子を解析することは、日独の流行ウイルスを区別するための有用な手段になると考えられた。同様に、北米での流行BVDVの遺伝子型を検討したところ、56例中26例(37,5%)がBVDV2であった。この比率は、日本および欧州における流行比率より非常に高く、BVDV2は北米特有の流行ウイルスである可能性が示唆された。これらのBVDV2はさらに大小二つの亜型(2aおよび2c)に分類することが可能であった。北海道地方およびドイツで確認されたBVDV2は、小亜型(2c)に分類された。BVDV1に関しては現在解1析中であり、北米独特の遺伝子型が検出される可能性も残されている。本年度はさらに、北欧、北海沿岸、アルプス山麓における牛群飼養管理状況、ドイツと隣接するそれらの国々からドイツ国内への牛の移動流通状況を視察した。各国における感染症侵入対策はそれぞれ独自ではあるものの、少なくともBVDV感染症に関しては、有効なワクチンの開発と持続感染牛の摘発淘汰が主体となっていた。前年度に引き続き欧米の牛ウイルス性下痢症ウイルス(BVDV)の主要抗原であるE2をコードする領域の遺伝子解析を実施した。北米で分離されたBVDV1は、ほとんどが1b亜型に分類された。検索した32株中26株が1b亜型に分類された。古典的代表株の属する1a亜型に分類されたのは6株のみであった。さらに、今回確認された北米の1b亜型は、これまでに本研究で明らかにされてきた日本およびドイツで流行している1b亜型とは異なるクラスターを形成しており、この領域の遺伝子を解析することは、日独米の流行ウイルスを区別するための有用な手段になると考えられた。各国の流行パターンを遺伝子型で比較すると、日本は1aおよび1b、ドイツは1bおよび1d、北米は1bおよび2がそれぞれ優勢であった。各国で流行しているそれぞれの遺伝子亜型のウイルスは、小さなクラスターを形成していた。これは遺伝学的に近縁であることを意味しており、BVDVを遺伝子型で分類すると地理的に世界分布の特色があることが判明した。BSE問題で注目されている食肉流通のみならず乳製品、皮革製品、生物製剤、飼料などとして国境を越えて移動流通する牛には、畜産経営上大打撃を与えるわけではないが長期的観点から生産性低下をもたらすBVDVなどの疾患の防疫対策が重要である。本研究成果は、防疫による病原因子侵入に際して、重点をおくべき防疫監視地域の特定に有用であると考えられた。
一括・同時診断技術を用いたケニアでの歯周病原細菌感染とＨＩＶ感染との関連性の研究

ケニアMbita地区の年齢20歳以上の対象から得られた血清検体から、さらに無作為に抽出した242検体について歯周病原細菌4菌種に対する抗体価とHIVに対する抗体価との相関性について調べた。その結果、HIVに対する抗体価が高いグループはどの菌種の歯周病原細菌に対しても有意に低い抗体価を示した。他の感染症に対する抗体価についても、HIVの陽性者で低い傾向が認められた。HIV感染による抗体産生機能抑制が歯周病原細菌に対する抗体産生に影響したことが示唆された。ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の感染・再活性化を歯周病原細菌Porphyromonas gingivalis感染が助長・誘発する可能性を示唆する研究結果が複数の研究者により報告されてきている。長崎大学はケニア共和国に長崎大学アフリカ海外教育研究拠点を設立し、ケニア中央医学研究所および世界保健機関アフリカ地域事務所との協力体制のもとにHIV感染を含めた複数感染症の一括同時診断技術の分子生物学的研究・開発を行い、11万人の住民を対象としたフィールド研究を平成23年度から実施している。本研究目的はこのプロジェクトにP. gingivalisなどの歯周病原細菌の全菌体抗原および抗原タンパク質を加えることでケニア地区におけるHIV感染・再活性化と歯周病原細菌感染との関係を大規模フィールド研究において明らかにすることにある。(1)一括同時診断技術における抗歯周病抗体検出システムを確立するため、同時診断技術に用いられる診断用のマイクロビーズの作成に必要な抗原タンパク質を分離・精製する。それらの抗原タンパク質を用いてマルチプレックス法による抗歯周病抗体検出システムを確立する。(2)ケニア拠点での抗歯周病抗体検出システムを導入した一括同時診断技術の運用を開始する。(3)ある程度のデータ数に達した時点で歯周病原細菌に対する抗体レベルとHIVを始めとする各種感染症病原体に対する抗体レベルとの比較を行う。(4)HIV感染と口腔内所見との関連性を実証するため、現地に歯科医師を派遣し、ナイロビ大学歯学部の協力のもとに口腔診査を実施する。ケニアでの検体総数96検体は半数がHIV1陽性、半数が陰性であった。まず、20歳以上の検体を5歳刻みの年齢階層に分け、均等に8検体ずつ選択した。HIV1陽性検体は、これまでの私たちのデータをもとに(HIV1が確実に陽性であることをより確かにするために)HIV1抗原3種が強陽性を示し、他の病原体抗原(マラリア等)への抗体価ができるだけ低い検体を選択した。(ただし、5検体はトキソプラズマSAG1抗体が明確に陽性であった)。陰性検体も、できるだけ抗体反応のない検体を選択した。予想外にHIV1陽性だとP. gingivalis抗原に対する抗体価は低い結果であった。HIV1陰性の多くはKwale地区からの検体であり、陽性のほとんどはMbita地区からの検体であった。Mbita地区からの検体のみについてもHIV1と歯周病菌への抗体について解析した。結果はHIV1陽性だとP. gingivalis抗原に対する抗体価は低い結果であった。ヒト免疫不全ウイルス(HIV)の感染・再活性化を歯周病原細菌感染が助長・誘発する可能性を示唆する研究結果が複数の研究者により報告されている。長崎大学はケニア共和国に長崎大学アフリカ海外教育研究拠点を設立し、ケニア中央医学研究所および世界保健機関アフリカ地域事務所との協力体制のもとにHIV感染を含めた複数感染症の一括同時診断技術の分子生物学的研究・開発を実施している。本研究はケニア地区におけるHIV感染と歯周病原細菌感染との関係を明らかにすることにある。Pg抗体陽性者78人中HIV抗体陽性者21人(26.9%)、Pg抗体陰性者196人中HIV抗体陽性者82人(41.8%)、Pi抗体陽性者50人中HIV抗体陽性者16人(32.0%)、Pi抗体陰性者223人中HIV抗体陽性者86人(38.6%)、Tf抗体陽性者10人中HIV抗体陽性者3人(30.0%)、Tf抗体陰性者263人中HIV抗体陽性者100人(38.0%)、Aa抗体陽性者47人中HIV抗体陽性者17人(36.2%)、Aa抗体陰性者226人中HIV抗体陽性者86人(38.1%)であった。どの歯周病原細菌についても陽性者は陰性者に比較してHIV抗体陽性率が低かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔病原微生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。ケニア拠点での抗歯周病抗体検出システムを導入した一括同時診断技術の運用を開始し、総数96検体(半数がHIV陽性)についてパイロット的に検査した。P. gingivalis感染がHIVへの罹患や再活性化に影響があるかどうかが本研究の目的である。今回得られた結果はHIV陽性者はP. gingivalisに対する抗体価が低い傾向にあった。今後さらに解析を進める必要があるが、おおむね順調に進展していると思われる。

26年度が最終年度であるため、記入しない。ケニア拠点での抗歯周病抗体検出に供する検体数を増やす。1.検体数を増やす。2.Kwale地区とMbita地区での結果を比較する。3.年齢階層別での比較を行う。4.他の歯周病菌抗原を用いてその抗体価とHIV1抗原陽性との関係を調べる。これらの解析を行い、結果を論文にまとめて報告する。ある程度のデータ数に達した時点で歯周病原細菌に対する抗体レベルとHIVを始めとする各種感染症病原体に対する抗体レベルとの比較を行う。118,257円ほど未使用の経費が発生した。試薬の購入に充てる予定であったが、未使用の試薬があったため、それを使用したため。平成26年度の試薬の購入の一部に充てる。
歯周病原細菌ヘモグロビンレセプタータンパク質の新規作用解析と歯周炎発症への役割

本研究は、歯周病細菌が作り出すタンパク質の役割に焦点を置き、そのタンパク質が歯周炎に影響を及ぼすかどうかを調べる研究である。そのタンパク質はヘモグロビンレセプター(HbR)タンパク質というが、HbRタンパク質はヒト歯肉上皮由来の株化細胞Ca9-22細胞および正常歯肉上皮細胞に作用して、インターロイキン8(IL-8)の産生を誘導し、HbRタンパク質のIL-8産生に至る分子経路の決定も行なうことができた。従って、HbRタンパク質は歯肉上皮細胞からIL-8の産生を誘導し、歯周炎と関連する可能性が考えられた。本研究では、Porphyromonas gingivalis (Pg)の産生するヘモグロビンレセプター(HbR)タンパク質の宿主細胞に与える影響について調べ、歯周病における炎症応答における役割を明らかにすることを目標として研究を行った。Pgが産生するHbRタンパク質は歯肉上皮細胞に作用して、細胞内シグナル伝達応答MAP kinase(p38, Erk1/2)や転写因子ATF-2, CREB, NF-kBの活性化を通して、interleuikin-8の産生を誘導した。また詳細な経路としては、[p38/CREB], [ERK1/2/ATF-2, NF-kB]の経路を主に活性化し、IL-8産生に至ることが明らかとなった。この研究は、Infection and Immunity, 2014 Jan;82(1):202-211に掲載された。HbRタンパク質の歯肉上皮細胞における受容体に関しては、継続して研究を行っており、タンパク質性のものが認められている。しかしそのタンパク質の同定には至っておらず、今後はHbRタンパク質受容体の同定を行ない、その結合タンパク質がIL-8産生などの宿主細胞応答に関わる受容体かどうか検討していく方向である。ところで、HbRタンパク質をコードする本来の遺伝子は、Pgの主要病原因子である病原性プロテアーゼジンジパインである。平成26-27年度の研究費申請にはこのジンジパインの新規な病原発現作用を明らかにしていくことを計画している。最終的には、ジンジパイン遺伝子の機能、特に歯周病態形成に関わる役割について、ジンジパインやHbRタンパク質の機能から病態の分子メカニズムの解明を目指す。本研究では、Porphyromonas gingivalis (Pg)の産生するヘモグロビンレセプター(HbR)タンパク質の宿主細胞に対する新規作用を調べ、歯周炎発症における役割を明らかにすることを目的とする。Pgが産生するHbRタンパク質と歯周病態の関連性は未だ報告されていないため、HbRタンパク質による宿主細胞における作用解析を行ない、新たな病原因子としての分子基盤を確立する基礎研究を行なった。具体的には、1)HbRタンパク質による宿主細胞内シグナル伝達・タンパク質発現解析、2)HbRタンパク質の宿主細胞受容体の同定と機能解析、3)HbRタンパク質の細胞内侵入と細胞内挙動の解析、以上3点を中心に研究を行い、研究項目1)に関して、HbR刺激によるIL-8産生に繋がる細胞内シグナル伝達経路の詳細を示した。結論として、HbRを歯肉上皮細胞に作用させると、MAP kinase(p38, Erk1/2)の活性化を引き起こし、転写因子ATF-2, CREB, NF-kBの活性化を通して、[p38/CREB], [Erk1/2/ATF-2, NF-kB]の経路によりIL-8産生を誘導していることが明らかとなった。Porphyromonas gingivalis (Pg)が産生するHbRタンパク質による宿主細胞における作用解析を行ない、新たな病原因子としての分子基盤を確立する基礎研究を研究期間内の実施計画に書した。計画項目の「HbRタンパク質による宿主細胞内シグナル伝達・タンパク質発現解析」の研究に関して、申請者は、HbR刺激によるIL-8産生に繋がる細胞内シグナル伝達経路の詳細を示した。HbRを歯肉上皮細胞に作用させると、MAP kinase(p38, Erk1/2)の活性化を引き起こし、転写因子ATF-2, CREB, NF-kBの活性化を通して、[p38/CREB], [Erk1/2/ATF-2, NF-kB]の経路によりIL-8産生を誘導していることが明らかとなった。以上の研究成果は、本研究計画の項目1-3)の項目1)に該当している。IL-8産生に繋がる伝達系は一細胞内でも多様であるが、HbRによって細胞が活性化され、IL-8産生の誘導に至る経路を示せたことは、大きな進展であると考えている。その理由としては、HbRによる宿主細胞側への作用はこれまでにマクロファージ系細胞に対しての報告のみであったことから、それ以外の細胞でHbRがIL-8の産生などの生理作用を起こすことを明らかにしたためである。

次年度の研究計画は、「研究項目1)HbRタンパク質による宿主細胞内シグナル伝達・タンパク質発現解析」を引き続き行なっていくが、IL-8産生といった炎症性のケモカインを発現したことにより、2)及び3)の研究も随時行なうことを考えている。2)HbRタンパク質の宿主細胞受容体の同定と機能解析3)HbRタンパク質の細胞内侵入と細胞内挙動の解析特に研究項目2)の受容体の探索は、HbRが宿主細胞への最初に作用する物質であることから、病原因子の機能解析を詳細に行なっていく上では、重要な研究となると思われる。また受容体が明らかになれば、HbRの受容体への結合を阻害する薬剤の開発への効用なども期待でき、新たな歯周炎治療に貢献できるものと思われる。次年度の研究計画に沿って、「研究項目1」HbRタンパク質による宿主細胞内シグナル伝達・タンパク質発現解析」を引き続き行なっていくが、IL-8産生以外の発現タンパク質の解析を行なうなど、遺伝子発現解析のために委託解析を予定している。さらに研究項目2)及び項目3)の研究も随時行なうことを考えていることから、P. gingivalis由来のHbRの精製を試みることを計画している。従って、タンパク質精製の試薬、器具の購入を予定している。また細胞培養用の試薬、器具も常時購入する予定である。
垂直配向単層カーボンナノチューブ膜の伝熱特性

研究目的:カーボンナノチューブ(CNT)が有する高熱伝導性を利用して、電子部品、機器等の冷却性能向上が期待できると着想した。そこでCNT膜の各種伝熱実験を行ない特異な沸騰伝熱特性を示すことを発見した。その特異な現象の説明として垂直配向CNT膜面に垂直な方向の熱伝導が非常に速いという結果が得られているので、垂直方向と水平方向について熱伝導率測定を試みる。また、そのCNT膜面を用いて沸騰伝熱実験を行ない、CNT膜の熱伝導と沸騰伝熱特性についての関係を実験的に明らかにすることを目的とした。研究方法:石英基板上に生成したCNT膜を伝熱ブロックにアニールして強固に接合させた。これを用いてCNT膜の垂直方向と水平方向について熱伝導率を測定した。CNT膜を接合した伝熱ブロックを沸騰加熱面に利用し、沸騰伝熱特性についての実験を実施した。その時に高速度ビデオカメラを用いて沸騰様相を観察しながら、またデータロガーなどを用いて温度変化状況のデータを取得して沸騰伝熱現象を解析した。既存の研究環境を最大限に利用しながら、研究計画を遂行するために必要な設備備品・消耗品として、赤外線サーモグラフィ、セラミックヒーター、シース熱電対、熱流束測定センサー、断熱材料などを購入し熱伝導率測定装置の設計・試作を実施した。研究成果:CNT膜の水平方向熱伝導率を無視できるように微弱なレーザー光を用いて、垂直方向熱伝導率測定を試みたところ、予想を超える高熱伝導率データを得た。さらに応答特性には問題があるものの赤外線サーモグラフィを用いて水平方向への熱伝導を監視しながら垂直方向の熱伝導率を測定する装置の設計・試作をすすめたが未完成である。沸騰伝熱実験については、微少量液体専用の沸騰伝熱装置の試作を完成させた。
山岳湖沼の環境変化に応答した水草・大型藻類の多様性の変動予測

山岳湖沼において環境の変化の結果起こり得る水草・大型藻類の多様性の変動を予測することを目的に,平成28年度には富士五湖(山中湖,河口湖,西湖,精進湖,本栖湖)の複数地点において湖の環境(透明度,表層水の濁度,電導度,pH,水深別のDO,水温,光量)を毎月測定する周年調査を,平成29ー30年度には繁茂期における水草・大型藻類の現地調査と光合成の室内実験を,平成30年度には既往資料解析と研究の取りまとめを中心に行った。その結果,周年調査より,富士五湖全てで水質環境と光環境の季節変化を明らかにし,光環境が優れている順に本栖湖>西湖本湖=西湖根場>奥河口湖>山中湖≧河口湖本湖=河口湖船津>精進湖であることがわかった。また,既往資料解析より富士五湖の湖水環境と水生植物相の長期的・短期的な変化を詳らかにした。さらに,精進湖,西湖,河口湖の複数地点で実施した潜水調査より,水草・車軸藻類の水深別の種組成と生育頻度を詳らかにするとともに,各種の地点別の分布下限水深を特定し,底質や湧水などの微環境の違いが光環境に影響して分布下限水深が同一湖沼内でも異なる場合があることを明らかにした。温度と光量を変えて行った水草複数種の光合成測定実験からは絶滅危惧種のヒメイバラモとトリゲモ,富士五湖全てで広範囲に分布するクロモの温度別光曲線,光補償点,光飽和点,最大光合成速度,光合成最適温度,光補償点温度曲線,光合成温度曲線を詳らかにした。そして,高標高域に存在する山岳湖沼である富士五湖においても温暖化による水温の上昇は光補償点の上昇に繋がり,光環境の悪化とともに,水生植物の分布下限水深の浅化を招き,絶滅危惧種のような競争に弱い種は浅部では淘汰されるため,生物多様性に悪影響となることが判明した。山岳湖沼の環境の変化の結果起こり得る水草・大型藻類の多様性の変動を予測することを目的に,河口湖に3定点,西湖に2定点,山中湖,精進湖,本栖湖に各1定点を設定し,5月まで月1回,平成27年6月より実施している光環境の測定を継続した。その結果,相対光量が7%となる水深(山中湖における水生植物の分布下限水深)は,本栖湖で17.0m,西湖で8.5・8.3m,河口湖で4.7・4.1・4.1m,山中湖で4.6m,精進湖で3.8mであることが判明した。また,富士五湖の光環境(消散係数,透明度,濁度の平均)は良好な順に本栖湖0.152,18.6m,0.18NTU>西湖0.30・0.31,8.2・8.0m,0.36・0.31NTU>河口湖0.55・0.63・0.62,5.3・4.2・4.4m,0.84・1.08・1.07NTU≧山中湖0.56,4.3m, 1.60NTU >精進湖0.68,3.6m,1.66NTUであることが明らかとなった。また,精進湖に18定点を設定し,910月に4日間,スキューバ潜水により水草・車軸藻類とフジマリモの生態調査を実施した。その結果,水草・車軸藻類の調査では水草7種とシャジクモの計8種(うち新産種2種)が確認され,クロモと,エビモとセンニンモの交雑種が優占種と判断された。各定点での分布下限水深は37.5m,St.3での現存量は2mで最大の173gd.w./m2,次いで3m,1m,4mであり,種により現存量の大きい水深が異なっていた。一方,フジマリモについては17定点で着生糸状体を確認し,浮遊糸状体もわずかに確認できたが,球状体などの集合体は確認されなかった。分布下限水深は38m,分布上限水深は26mであった。定点により水生植物の分布範囲や生育量が顕著に異なっていたが,これは各定点における湖底の底質と光環境の差異が影響しているためと推察された。富士五湖で同時に行う光環境と水質環境の調査は,平成27年6月から継続していたため,平成28年5月で1年分のデータが揃った。そのデータの解析を行なった結果,十分な情報が得られたと判断されたので,光環境と水質環境の調査は平成28年5月で完了とした。水草・大型藻類の生態(種組成・分布・生物量)調査は,湖全体に多数の定点を設定したスキューバ潜水による詳細な調査を行ったため,平成28年に完了できた湖沼は精進湖1湖であった。水草・大型藻類の室内実験による光合成および呼吸速度の測定準備は,安定したデータを取るための条件が整った実験室の整備,恒温槽と浸透機を組み合わせた実験装置の設計と作成,精度の高い測定を可能にするための差働式検容計(プロダクトメーター)のパーツの整備,および予備実験を行い,平成29年夏季より実験を行う準備がほぼ完了した。

五湖における車軸藻類の分布に関する既往資料と最新データの解析,現在の精進湖における水生植物の分布と現存量,およびフジマリモの分布に関する成果については水草研究会,日本陸水学会甲信越支部会,日本藻類学会において発表した。山岳湖沼の環境変化に応答した水草・大型藻類の多様性の変動を予測することを目的に,平成29年度は西湖より水草3種(クロモ,コカナダモ,トリゲモ)を採集し,水温3条件(15,20,25°C),光強度7条件(400,200,100,50,25,12.5,0μmol/m2/s)でプロダクトメーターを用いて光合成の測定を行った。光-光合成曲線及び温度-光合成曲線の特性から,クロモは高温に,コカナダモは低温に適しており,富士五湖の水草の中で最も深所まで生育するクロモの光補償点はより浅い水深帯に生育するコカナダモより低いことがわかった。一方で,比較的浅所に生育するトリゲモの光補償点はクロモよりも低いことが判明し,トリゲモの分布下限水深を規定しているのは種子の発芽に関する生理特性など他の要因であることが示唆された。また,西湖に25定点を設定してスキューバ潜水調査と採集器の投入れ調査を行い,水草・車軸藻類の分布状況を調べた。東西南北岸では透明度の測定と,潜水による水深10または15mまでの定線調査[定線の両脇2mの範囲で生育量を4段階(多い,普通,稀,極稀)評価]を行った。これまでで最多となる15種(水草11種,車軸藻類4種)が確認され,オオササエビモとヒメホタルイを西湖の新産種として発見するとともに,近年確認されていなかったエゾヤナギモを再発見できた。西湖の優占種は出現頻度(出現定点数/総定点数×100)と生育量からクロモ,セキショウモ,フジエビモの3種と判断された。定線調査を行った4定点の透明度は8.2-9.1mであり,分布下限水深は水草ではクロモが8-11m,車軸藻類ではヒメフラスコモが9-15mで,各種の生育量の多い水深は定点により異なっていた。透明度が最大の南岸の定点ではヒメフラスコモの分布下限水深が15mと最も深く,透明度が水中光量を反映していることが明らかとなった。2017年度までに富士五湖で月1回の水質環境調査と,実験室での光合成測定環境の整備が完了し,3種について光合成を測定することができた。しかし,潜水による分布調査は,2016年度に精進湖で確立した調査手法を取り入れて全定点で潜水調査により行おうとしたが,精進湖よりも面積が大きく,水生植物の分布下限水深が深い他の湖では,当初設定した定点全てで潜水することは高所潜水となるため,安全面から非常に問題が大きいことが発覚し,2017年度は西湖で潜水調査定点を10定点に絞って行い,他の15定点では小型船舶や岸からの採集器の投入調査に変更して行った。しかし,残りの三湖については調査定点の選定のみで,現地調査までは行えなかった。山岳湖沼において環境の変化の結果起こり得る水草・大型藻類の多様性の変動を予測することを目的に,平成28年度には富士五湖(山中湖,河口湖,西湖,精進湖,本栖湖)の複数地点において湖の環境(透明度,表層水の濁度,電導度,pH,水深別のDO,水温,光量)を毎月測定する周年調査を,平成29ー30年度には繁茂期における水草・大型藻類の現地調査と光合成の室内実験を,平成30年度には既往資料解析と研究の取りまとめを中心に行った。その結果,周年調査より,富士五湖全てで水質環境と光環境の季節変化を明らかにし,光環境が優れている順に本栖湖>西湖本湖=西湖根場>奥河口湖>山中湖≧河口湖本湖=河口湖船津>精進湖であることがわかった。また,既往資料解析より富士五湖の湖水環境と水生植物相の長期的・短期的な変化を詳らかにした。さらに,精進湖,西湖,河口湖の複数地点で実施した潜水調査より,水草・車軸藻類の水深別の種組成と生育頻度を詳らかにするとともに,各種の地点別の分布下限水深を特定し,底質や湧水などの微環境の違いが光環境に影響して分布下限水深が同一湖沼内でも異なる場合があることを明らかにした。
キャリア過剰ドープによる高温超伝導性消失過程の物性

昨年度に引き続き、Ca置換したYBa_2Cu_3O_yの結晶を育成し、酸素濃度とCa濃度の制御によってキャリア濃度を様々に変化させた。これらの試料を用いて、ラマン散乱スペクトルと光学反射スペクトルの測定を行った。ラマン散乱分光からは、キャリア過剰ドーピングの効果として、二つの異常な振る舞いが観測された。1つは、B_<1g>偏光における超伝導対破壊ピークのエネルギーが激減し、ピーク強度が増大すること。もう一つは、yy偏光での対破壊ピークの強度が著しく減少すること、である。このようなスペクトルの変化は、キャリア濃度にのみ依存しており、酸素欠損量との相関はないことが明らかになった。前者のスペクトル異常の原因としては、超伝導ギャップの対称性が純粋なd波からs波成分の混じったものに変化していることが考えられる。後者のスペクトル異常は、面間の結合が強まったため、CuO鎖とCuO_2面の電子ラマン成分が負の干渉を起こした結果であると解釈される。興味深いことは、これらのスペクトル異常のキャリア濃度依存性が、キャリア濃度p=0.18-0.19付近で急激に変化することである。前者の異常は、p=0.19に向かって急激な変化をし、それ以上のキャリア濃度では変化が極めて小さい。一方、後者の異常は、p=0.19以上から現れはじめる。このことは、p=0.19付近で何らかの電子状態の大きな変化が起きていることを示唆するものと考えられる。面内光学反射率スペクトルからは、キャリアを過剰ドープするに従って、超伝導対形成をしない残留キャリア成分が増加し、同時に超流動密度(超伝導キャリア数)が減少する様子が観測された。これは、キャリアを過剰にドープすることが、なんらかの対破壊効果を引き起こしているか、或は、超伝導組成と非超伝導金属組成とに分離しているような不均一電子状態になっているか、どちらかではないかと思われる。前任の研究所から大阪大学へ移設した結晶引き上げ炉でこれまで通りの大きさ・品質の結晶を育成するための条件出しに時間を要した。特にこれまで大気開放で結晶育成を行ってきたため、実験室の湿度の違いは溶液の融点に大きく影響した。これを解決するため、炉にフタをし、酸素ガス雰囲気中で育成するという方式に変更した。その結果、良質の結晶が育成できるようになった。ラマン散乱分光による超伝導ギャップの研究については、無双晶化し高酸素濃度に調整した結晶を用いて、さまざまな偏光方向のスペクトルを測定した。その結果、超伝導転移温度の低下に従って、電子ラマン散乱の対破壊ピークが低エネルギー側にシフトする様子が見られた。今後、更に酸素濃度を細かく制御した試料、またCa置換を行って更にキャリア濃度を高くした試料について、系統的な測定を行う予定である。電気抵抗率については、Ca置換によってキャリア注入されるにも関わらず、抵抗が増加し、面内抵抗率と面間抵抗率の比も増加する傾向が見られた。これは、当初予想していた「キャリア注入による電子状態の3次元化」とは反対の傾向といえる。原因の一つとして、Ca濃度が増すにつれて、CuO鎖の酸素欠損量が増加することが考えられる。CuO_2面内の電気伝導性は増加していても、CuO鎖の部分の伝導性が悪くなると、全体としては抵抗率が増加する。このCuO鎖の伝導性低下は、面間電気伝導に最も大きな影響を与えるため、結果として抵抗率の異方性比が増加したと考えられる。これは、CuO_2面の電子状態の次元性とは別のものを見ていることになり、本当の意味でCuO_2面のみの電気抵抗率を見るためには、無双晶化が必要である。今後は、無双晶結晶を用い、磁場をa軸及びc軸に平行にかけて、抵抗率を測定する予定である。

これは、キャリアを過剰にドープすることが、なんらかの対破壊効果を引き起こしているか、或は、超伝導組成と非超伝導金属組成とに分離しているような不均一電子状態になっているか、どちらかではないかと思われる。