hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
わが国とアメリカ大陸のウイルス性人獣共通感染症の流行阻止のための研究

その結果、作出された6種類の抗体のうち5種類はメキシコの3種類のウイルスに対して反応するだけでなく、南北アメリカ大陸、ヨーロッパ、およびアジア由来のげっ歯類媒介性ハンタウイルスに対しても反応する交差反応性の高い抗体であることが判明した。したがって、Montano virusのヌクレオキャプシドタンパク質は多種類のハンタウイルスに共通して存在する抗原領域を保有することが判明した。メキシコにおける疫学調査:メキシコのげっ歯類が新規のハンタウイルスを保有することが明らかになったが、メキシコにおいて人のハンタウイルス感染症は報告されていない。そこで、平成24年度は、ハンタウイルスの感染によって急性呼吸促迫症候群(ARDS)患者の発生が起こっていないかどうかについて、メキシコのARDS患者の臨床検体についてハンタウイルス感染の検査を開始した。ハンタウイルスの抗体検出系の開発:メキシコの野生げっ歯類が新規のハンタウイルスを保有することが明らかになったので、抗ハンタウイルス抗体をより高感度にそして簡便に検出するために、ハンタウイルスの組換え核蛋白質を抗原としたイムノクロマトグラフィー法を確立した。メキシコのハンタウイルスとげっ歯類の遺伝子解析:メキシコで検出されたハンタウイルスとウイルスを保有していたげっ歯類のミトコンドリアDNAについての詳細な遺伝子解析を行った。その結果、メキシコで新たに検出された3種類のハンタウイルスである、Montano virus (MTNV)、Carrizal virus (CARV)、およびHuitzilac virus (HUIV)のうち、MTNVとCARVは、それぞれ、Peromyscus beataeとReithrodontomys sumichrastiを自然宿主とすることが明らかになった。また、それぞれのウイルスは宿主以外のげっ歯類にも感染していることも判明した。メキシコのハンタウイルスに対するモノクローナル抗体の性状解析: MTNVの核蛋白質に対して作出された6種類のモノクローナル抗体は、げっ歯類を自然宿主とするハンタウイルスに対して広く交差反応性を示すことが判明した。また、これらのモノクローナル抗体は核蛋白質のN末端の非連続的なアミノ酸配列を認識していることが示唆された。目的に掲げた4つの項目において、予定した以上の進捗が見られている。a)診断法の開発:ELISAが血清診断法として確立され、感染げっ歯類の検出が容易になった。b)疫学調査:多数の感染げっ歯類から検出されたウイルス遺伝子や、げっ歯類の遺伝子解析が大きく進展した。c)ウイルスの性状解析:ウイルスの遺伝子性状が明らかになっただけでなく、メキシコのウイルスを保有する宿主が特定された。d)ウイルスの抗原性解析:モノクローナル抗体を作出して、メキシコのハンタウイルスの抗原性状を解析した。得られた抗体は非常に広範囲のウイルスに対して反応することから、ハンタウイルス感染症の診断用試薬として有用であると考えられる。
赤外・Ｘ線による埋もれた活動銀河の観測から探る超巨大ブラックホールと銀河の共進化

平成26年度に行った研究は、大きく2つのパートに別れる。1つ目は、超高光度赤外線銀河(U/LIRGs)のエネルギー源の定量的な見積について。そして、2つ目は、高空間分解能赤外線観測から探る活動銀河核の統一モデルのさらなる理解についてである。1つ目の研究について、我々は赤外線衛星「あかり」の近赤外線分光観測によって得られたU/LIRGs約30天体に対して、スペクトルから活動銀河核由来の塵放射を分離し、埋もれた活動銀河核の探査のみならず、活動銀河核由来の赤外線放射を定量的に見積もった。その結果、赤外線光度が大きいほど、埋もれた活動銀河核の赤外線放射の割合は増えているが、その絶対値はたかだか20%であることがわかった。可視光で発見される活動銀河核ではこの割合はより大きいことを考えると、U/LIRGsは活動銀河核になりたての若い種族であり、今後さらに活動銀河核の放射が大きくなっていくことが予想できる。これらの結果がThe Astrophysical Journal誌にて出版された。2つめの研究について、我々はGemini望遠鏡およびVLT望遠鏡で取得された近傍の活動銀河核トーラス放射のスペクトルに対し、クランプトーラスモデルを適用することで、トーラスの大きさ・中心を覆う立体角などの物理パラメータを求めた。この結果、活動銀河核の種族によってトーラスの幾何構造は大きく異ることがわかり、その結果がまとまり、The Astrophysical Journal誌にて受理され、出版予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は、目標であった赤外線銀河内の埋もれた活動銀河核の探査を行い、赤外線光度が大きくなるにつれて埋もれたAGNの割合が増加することを、今までにない幅広い赤外線光度で示すことに成功し、その結果は現在論文としてまとめられている。今回の手法の利点は、近傍にある赤外線銀河のみでなく、日本が先頭に立って計画されている次世代の赤外線衛星SPICAを通して、将来的には遠方の銀河にたいしても適用が可能な点である。また、野辺山45メートルアンテナに新しく搭載された広帯域の分光装置の観測により、最遠方銀河の距離道程も並行して行っており、宇宙のさまざまな時代において、活動銀河核がどの程度活発であったのかを統一的に理解する取り組みを精力的に行っている。また、修士課程時代から継続して行っている、活動銀河トーラスに関する研究をまとめ、筆頭・共著者を含めると2本の論文を出版している。さらにアメリカに2ヶ月ほど滞在し、アメリカ・スペイン・チリの研究チームと連携をとることにより、AGNトーラスのみからの放射される赤外線を捉え、そのスペクトルデータに対してトーラスモデルを適用させ、トーラスのサイズ・高さなどの物理パラメータの定量的見積もりを、詳細に行った。25年度は、これらの研究をまとめることを目標としている。平成25年度に行った研究は、大きく3つのパートに別れる。1つめは、平成25年度の研究計画で述べたよう1に、超高光度赤外線銀河の(U/LIRGs)のエネルギー源の解明についてである。我々は、赤外線衛星AKARIのぶん校観測によって得られた赤外線銀河約30天体に対して、スペクトル中に観測される輝線の強度や、スベクトルの傾きから、これらの中に埋もれた活動銀河核(AGN)がどの程度いるのかを調べた。その結果、埋もれたAGNが多数見つかり、しかも、埋もれたAGNの割合は赤外線光度に強く依存することがわかった。それだけでなく、埋もれたAGN光度が銀河の全赤外線光度にどの程度寄与するのかも調べた。その結果、AGN光度の全赤外線光度への寄与は、赤外線光度が大きくなるにつれ大きくなったが、その量はたかだか20%程度であった。これは、近傍宇宙における、赤外線銀河から放射される赤外線光度の大部分は星生成由来であることを示している。2つ目は、近傍宇宙における、AGNトーラスの高空間分解能観測と、トーラスの幾何的サイズの解明である。我々はアメリカ・およびスペインのチームの協力を得ることにより、Gemini望遠鏡の観測によって得られた近傍のAGNトーラスのスペクトル約20天体を取得することに成功した。このサンプルに対し、クランプトーラスモデルを適用し、非常に多くのサンプルに対して、トーラスの大きさ・形・クランプの分布を得ることができた。3つ目は平成24年度に我々が出版した論文lchikawa eta1. (2012)内で作成したカタログから発見した、X線で明るいにもかかわらず、.赤外線光度が非常に小さいAGN種族のさらなる観測である。このような新しいAGN種族に対して、観測提案を行い、すばる望遠鏡とすざく衛星の観測時間を新たに取得することができた。すばる望遠鏡については天候が良くなかったものの、すでに観測を終えているため、今後、新たなAGN種族のトーラス性質の理解をめざすことができる。

その結果、赤外線光度が大きいほど、埋もれた活動銀河核の赤外線放射の割合は増えているが、その絶対値はたかだか20%であることがわかった。可視光で発見される活動銀河核ではこの割合はより大きいことを考えると、U/LIRGsは活動銀河核になりたての若い種族であり、今後さらに活動銀河核の放射が大きくなっていくことが予想できる。これらの結果がThe Astrophysical Journal誌にて出版された。2つめの研究について、我々はGemini望遠鏡およびVLT望遠鏡で取得された近傍の活動銀河核トーラス放射のスペクトルに対し、クランプトーラスモデルを適用することで、トーラスの大きさ・中心を覆う立体角などの物理パラメータを求めた。この結果、活動銀河核の種族によってトーラスの幾何構造は大きく異ることがわかり、その結果がまとまり、The Astrophysical Journal誌にて受理され、出版予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の目的であった論文は少なくとも論文化することができた。また、将来計画のひとつである赤外線銀河内における埋もれた活動銀河核の探査も順調に研究が進み、25年度内に論文化に到達可能だと判断したため。当初の計画通り、埋もれた活動銀河核の探査については、論文としてまとめ、AstrophysicalJournal誌に投稿中である。さらに、過去の研究を発展させ、新たな共同研究をスタートさせ、それだけにとどまらず、大型望遠鏡の観測時間を取得することができた。平成24年度に論文化した研究はさらに詳細な研究をスタートして、現在解析中である。また、赤外線銀河内における埋もれた活動銀河核の探査については、論文出版を目標とする。現在行っている研究を論文としてまとめることをめざす。そのために、共同研究者と密に連絡を取り合い、議論を進める。また、今年度は新たにすざく衛星にて天体が観測される予定なので、それらの解析方法を学び、かつ論文としてまとめることをめざす。
眼内自然免疫機構と機能分子に関する免疫学的・分子生物学的研究

眼内局所免疫分子機構を明らかにするために、マウスの細胞培養系において眼色素上皮細胞(虹彩、毛様体、網膜)が活性化Tリンパ球を抑制する分子機構を解明した。虹彩色素上皮細胞は細胞接触により活性化CD4^+T細胞を抑制し、網膜色素上皮細胞は液性因子を介して抑制する。その免疫抑制に働く重要な分子としてTSP-1、B7-2、CTLA-4、TGF-β、CTLA-2αなどが解明された。また、眼色素上皮細胞に接触した一部の活性化T細胞は制御性T細胞(regulatory T cell)に変換され、免疫抑制機能を増幅させる作用があり事が明らかになった。眼内自然免疫機構を解明する目的で、ヒト培養虹彩色素上皮(IPE)、ヒト培養角膜内皮(HCE)、眼色素上皮誘導制御性T細胞(PE-induced Tregs)らを用いてその抑制能について解析した。眼の免疫特権の分子機構を解明する目的で、色素上皮細胞の免疫調節機能に焦点を当てて以下の研究をおこなった。マウスの虹彩色素上皮細胞(IPE)の活性化T細胞に対する作用の解析:IPEか活性化CD4^+Tリンパ球の増殖、ならびにサイトカイン産生を抑制した。更に、IPEが接触したCD8^+Tリンパ球は抑制性T細胞(regulatory T, Treg)に変換され、他の活性Tリンパ球の増殖やサイトカイン産生を抑制することが明らかにされた。このようなIPEによるTリンパ球の抑制やTregの誘導は、IPEとTリンパ球とが直接接触するときには生じるが、膜で両者を分離すると生じない。このことから、可溶性因子でなく細胞接触が必要である。その細胞接触に関与する分子はIPEではB7-2、T細胞ではCTLA4であること、さらに、TGF-βとTGF-β受容体(TGF-βR)を介したシグナル伝達が必要であることが判明した。また、IPEの発現遺伝子を網羅的にDNAチップで解析したところ、thrombospondin-1 (TSP-1)が強く発現すること、TSP-1が潜在型TGFβを活性型TGFβに変える重要な働きをする分子であることが明らかとなった。一方、網膜色素上皮細胞(RPE)は、IPEと対照的に、可溶性因子の介在により活性化Tリンパ球の細胞増殖とサイトカイン産生を抑制する。その可溶性因子として重要なものはRPEの可溶性TGFβ、Tリンパ球のTGFβRであり、TSP-1が潜在型TGFβを活性型TGFβに変換する作用があることが明らかにされた。網膜色素上皮(RPE)は制御性T細胞を誘導する。この制御性T細胞誘導の分子機構を解明することを目的に以下の実験をおこなった。まず、マウスRPEの培養上清とナイーブなCD4^+T細胞を培養して制御性T細胞が誘導されるかを検討したところ、PRE培養上清は制御性T細胞を誘導することが判明した。そこで、培養上清の中のどのような物質が制御性T細胞の誘導に関与するかについて、網羅的遺伝子解析をおこない結構したところ、CTLA-2αがRPEには発現し、他の眼の色素上皮細胞には発現しないことが明らかとなり、またレコンビナントCTLA-2αと培養したCD4^+T細胞は制御性T細胞に変換されること、CTLA-2αのSi-RNAはこの制御性T細胞誘導を阻害することが明らかとなった。以上から、REPで産性分泌されたCTLA-2αがRPEの制御性T細胞誘導に重要な働きをすることが明らかとなった。眼内防御の分子機構を解明する目的で、前年度に引き続きヒト培養虹彩色素上皮細胞、ヒト培養角膜内皮細胞、眼色素上皮誘導制御性T細胞を用いてその免疫抑制機能を研究した。PD-L1副刺激分子を介して、角膜内皮細胞は活性化T細胞、B細胞、マクロファージを抑制すること、ヒト角膜内皮細胞はCD8陽性T細胞を制御性T細胞に変換誘導する機能があること、その責任分子の同定をおこなった。また、ヒト網膜色素上皮細胞の培養上清は、in vitroにおいて活性T細胞を制御性T細胞に変換誘導し、この制御性T細胞は他の活性T細胞の細胞増殖、サイトカイン産生を抑制する作用があることが明らかになった。マウスにおいても、網膜色素上皮細胞の培養上清により誘導されたFoxP3陽性CD8T細胞が、in vivoにおいて実験的自己免疫性ぶどう膜炎の発症を抑制する作用があるか否かを検討した。その結果、網膜色素上皮細胞誘導制御性T細胞は実験的自己免疫性ぶどう膜炎の発症を抑制するin vivoの免疫抑制作用があることが明らかにされた。
有明海の流れ構造の解明と蘇生・再生のための調査研究

1北部有明海において大規模一斉観測を実施し,降雨の影響により塩淡成層が発達した場合の流動・成層構造を把握した.2有明海における流動・成層観測から,潮汐条件により諫早湾湾口部の流況が変化し,島原半島沿いの強い流れは潮汐条件に依存しないことが確認された.3有明海内4点の電磁流速計による連続流動観測結果より,昨年度の観測と同様に諫早干拓締切による流速減少が確認された.4諫早湾内において小潮期の流況観測を実施した.同時に約20地点で成層観測を行った.これらより,諫早湾内の3次元的な流況が明らかにされた.5過去の観測結果を用いた重回帰分析により北部有明海の流れの支配要因を調べた結果,風の影響が非常に強い事が分かった.6北部有明海において底質コアサンプルを採取し粒度や有機物量などを測定した.筑後川河口域や佐賀県沿岸で特徴的な底質構造が確認された.7 σ座標系流動モデルに干潟計算モデルを組み込み,流動計算を行うことに成功した.8諫早湾湾口周辺で溶存酸素濃度,流況などの連続観測を実施し,貧酸素水塊の消長と淡水インプットに相関性が強いことが確認された.9リモートセンシングと現地観測データを用いて,衛星画像から透明度分布などを推定するアルゴリズムを開発した.10流況制御ブロック設置による海水交換促進効果の検討を模型実験により実施した.有明-長州ライン上に配置することで諫早干拓締切前の海水交換率を復元できた.11流動シミュレーションによる検討から,模型実験と同様の結果が得られた.よって,流況制御ブロックは有明海を再生する有力な方法である事が確認できた.12諫早湾内に流況制御ブロックを実際に設置し湧昇流の発生が確認された.1北部有明海において大規模一斉観測を実施し,降雨の影響により塩淡成層が発達した場合の流動・成層構造を把握した.2有明海における流動・成層観測から,潮汐条件により諫早湾湾口部の流況が変化し,島原半島沿いの強い流れは潮汐条件に依存しないことが確認された.3有明海内4点の電磁流速計による連続流動観測結果より,昨年度の観測と同様に諫早干拓締切による流速減少が確認された.4諫早湾内において小潮期の流況観測を実施した.同時に約20地点で成層観測を行った.これらより,諫早湾内の3次元的な流況が明らかにされた.5過去の観測結果を用いた重回帰分析により北部有明海の流れの支配要因を調べた結果,風の影響が非常に強い事が分かった.6北部有明海において底質コアサンプルを採取し粒度や有機物量などを測定した.筑後川河口域や佐賀県沿岸で特徴的な底質構造が確認された.7 σ座標系流動モデルに干潟計算モデルを組み込み,流動計算を行うことに成功した.8諫早湾湾口周辺で溶存酸素濃度,流況などの連続観測を実施し,貧酸素水塊の消長と淡水インプットに相関性が強いことが確認された.9リモートセンシングと現地観測データを用いて,衛星画像から透明度分布などを推定するアルゴリズムを開発した.10流況制御ブロック設置による海水交換促進効果の検討を模型実験により実施した.有明-長州ライン上に配置することで諫早干拓締切前の海水交換率を復元できた.11流動シミュレーションによる検討から,模型実験と同様の結果が得られた.よって,流況制御ブロックは有明海を再生する有力な方法である事が確認できた.12諫早湾内に流況制御ブロックを実際に設置し湧昇流の発生が確認された.有明海では、ノリの色落ち問題に代表されるように、ここ数年水環境の変化が水産業に大きな影響を及ぼしている。特に数年前から諫早湾内で形成される貧酸素水塊は、湾内漁場でのアサリの大量死等、周辺水域の生物環境に大きな影響を及ぼしている可能性が指摘されており、その形成機構を明らかにすることは有明海の水環境異変を解明する上での最優先課題の一つとなっている。そこで、本研究では有明海全域を対象としたこれまでの調査研究に加え、平成14年度は有明海湾奥部および諫早湾内にターゲットを絞った調査・解析を実施した。貧酸素水塊の形成発達機構を把握するためには比較的短い時間間隔で取得された水質の空間分布の変化を明らかにする必要がある。このため本年は、諫早湾を網羅するように13ヶ所の測定地点を設け、1週間という比較的短い時間間隔で水質の現地観測を行い、諫早湾における貧酸素水塊の発生・発達の過程を捉えることを試みた。その結果、2002年は夏季における台風の襲来数が比較的多く、例年よりも貧酸素化の形成が見られにくかったものの、7月下旬に底層のDOが4mg/Lを下回る貧酸素状態が形成されていたことが分かった。これは、7月20日前後の出水による淡水流入によりと風速4m/s以下の静穏な日の継続によって比較的強い塩淡成層が形成されたことによるものと推察される。静穏な日が2日間程度継続するとDOが低下する傾向は他の期間においても確認され、諌早湾のDOは淡水の浮力のinputだけでなく風の影響も強く受けて変化することが示唆された。

また、既往の調査結果から、諫早湾の湾口に貧酸素水塊の発生源が存在し、貧酸素水塊が諫早湾前面の海域に拡がることが指摘されてきたが、本研究において実施した広域観測の結果から、有明海湾奥の西岸沿いに貧酸素化しやすい水域が存在し、そこから諫早湾内に貧酸素水塊が拡がっていくという新たなメカニズムの存在が示唆された。1.平成15年7月20日に、超音波ドップラー流速計ADCP6台、多項目水質計12台を併用して島原熊本のラインより北部の有明海全体について流動構造と成層構造、並びに水質構造の大規模一斉観測を実施した。測定項目は、ADCPによる流速・流向、多項目水質計による水温・塩分・溶存酸素濃度(DO)・クロロフィルa・濁度など、その他に海上風・海色・透明度の平面分布であり、観測結果はGISを利用して整理された。本観測により得られた知見は以下の通りであった。(1)流動構造:成層期においても、従来より指摘されている島原半島沿岸に強い流れが発生していることなどが明らかとなった。(2)成層構造・水質構造:筑後川などの河川流入の影響が強い最北部の湾奥部では、淡水起源と考えられる濁度と透明度の変動が見られた。また、潮汐一周期間にわたる淡水域の変動が明確に測定できていた。加えて、クロロフィル-aと濁度に負の相関が見られ、有明海では濁りが植物プランクトンの増殖を押さえているという説を支持する結果が得られた。2.湾内数カ所で、ADCP海底設置と電磁流速計係留による連続流動観測や溶存酸素濃度の連続観測を実施した。その結果、諫早干拓締切で流動が大きく減少していることや、貧酸素水塊の変動を把握できた。3.諫早湾内に計6基の流況制御ブロックを沈設し、軟弱地盤上に設置するための技術的課題の検討や魚礁効果の検討を行った。その結果、浮泥層上でも、沈設・滑動せずに設置は可能であり、人工コンブによる蝟集効果も確認された。4.2・3次元数値シミュレーションにより有明海の流動・成層構造、ならびに水質の解析を行った。その結果、新たなσ座標系干潟モデルの開発などにより精度良い再現が可能となった。また、有明海に流況制御ブロックを設置した場合についても解析を行い、海水交換促進効果が期待できることが明らかとなった。1北部有明海における流動・成層観測から,潮汐条件により諫早湾湾口部の流況が変化し,島原半島沿いの強い流れは潮汐条件に依存しないことが確認された.2有明海内2点の電磁流速計による連続流動観測結果より,昨年度の観測と同様に諫早干拓締切による流速減少が確認された.3諫早湾内において小潮期の流況観測を実施した.同時に約20地点で成層観測を行った.これらより,諫早湾内の3次元的な流況が明らかにされた.4小型ブイを用いたラグランジュ流の観測により,諫早湾から流出する水塊は熊本県側へ輸送される場合が有ることが確認された.5過去の観測結果を用いた重回帰分析により北部有明海の流れの支配要因を調べた結果,風の影響が非常に強い事が分かった.6北部有明海において底質コアサンプルを採取し粒度や有機物量などを測定した.筑後川河口域や佐賀県沿岸で特徴的な底質構造が確認された.7 σ座標系流動モデルに干潟計算モデルを組み込み,流動計算を行うことに成功した.8 2,3次元流動モデルにより有明海の流動計算を行い,再現性に問題があった島原半島沿いの流況を再現することに成功した.9諫早湾湾口周辺で溶存酸素濃度,流況などの連続観測を実施し,貧酸素水塊の消長と淡水インプットに相関性が強いことが確認された.10リモートセンシングと現地観測データを用いて,衛星画像から透明度分布などを推定するアルゴリズムを開発した.11
ハーフ・メタル二酸化クロムにおける磁気輸送現象の解明

ガラスの上にTiをパターン化して蒸着して熱酸化しTiO2膜にすることによってガラス上にCrO2膜をCVD法で選択成長させることができることを見出した。この技術を使い、CrO2膜を上下電極とするトンネル磁気抵抗素子の試作を行った。良好なトンネル抵抗が得られたが良好なTMR特性は得られなかった。界面の平坦度の改良を必要とする。ZrO2基板上に(100)選択配向したCrO2膜の電気抵抗の温度変化および縦、横磁気抵抗の測定を行った。その結果、どちらもハーフメタルの描像で理解できることが分かった。また、電子比熱係数の増大は電子格子結合だけでなくd電子同士の強い相関効果のために生じたことが指摘された。また、(100)面だけでなく(110)面をも含む膜の磁気抵抗を低温で測定したところ、その増大現象が見出された。Hwang等の試料と違い、Cr2O3を含まないにもかかわらず増大しており、その起源を明らかにすべく、同じ試料に熱処理を重ねてX線回折および磁気抵抗を熱処理毎に測定した。その結果、20K近傍より高温側で熱処理とともに負の磁気抵抗効果が大きくなり、それ以下の温度では逆転することが見出された。X線回折結果はルチル構造のa軸が熱処理によって伸びることを示しており、これはバンド計算結果から推察して少数スピンバンドのエネルギーギャップが増大していることを意味し、そのため負の効果が増大したものと考えられる。電気抵抗の温度変化は熱処理膜の方が小さいので、非磁性の抵抗成分が熱処理で大きくなり負の効果を小さくしたため逆転したものと考えられる。さらに、磁気抵抗を電流の大きさを変えて測定したところ、階段状に磁場変化する結果が得られた。電流値とステップでの抵抗変化分は反比例関係にあり、一定値でステップしていることが分かった。この電圧値はわずかに温度変化し、低温で大きくなることが分かった。コンタクトモードAFMでのI-V特性は整流特性を示しており、多重トンネル素子状の部分が膜内に存在しているため、定電流モードで測定しているので磁場の増加とともに電圧が変化し次々と共鳴トンネルして階段状の磁場変化が生じたものと思われる。ZrO_2基板上に(100)面の選択配向した多結晶CrO_2膜の磁気抵抗(B<10T、0.55K<T<380K)及び電気抵抗の温度変化(1.6K<T<410K)を測定した結果を解析した。その結果、CrO_2はハーフ・メタルであるとするバンド計算の予測結果を発展させた多数スピンのフェルミ準位が少数スピンにおけるドナー準位の役割をするモデルによって電気抵抗の温度変化が定性的に説明され、また、膜のサイズ効果を考慮して磁気抵抗を解析したところ、極低温域においてスピン・フリップによる散乱の減少に由来する電子の平均自由行程の著しい増大を示す結果が得られた。さらに、電気抵抗の温度変化の解析から得られたT^2項の係数Aと電子比熱係数γの2乗の比(A/γ^2)が重い電子系の物質のものと極めて近い値を持つことが見いだされた。これらの結果はCrO_2がハーフ・メタルであることを支持するものであるばかりでなく、さらなる物性理解には強い電子相関効果を考慮する必要があることを示唆するものである。

また、TiO_2/Si(111)基板上に対して垂直に<100>及び<110>の両方配向した膜は<100>のみ配向した膜と比べて低温において大きな負の磁気抵抗が観測され、わずかな角度変化にも大きな変化を示すことから、〈110〉配向が負の磁気抵抗効果に大きな影響を持つことが示唆された。最近、単結晶TiO_2(100)基板上に単結晶CrO_2(100)膜を作製する技術を確立することもできた。試料回転系をもつ低温用クライオスタットを製作して、その膜の磁気抵抗の角度依存性を極低温域で測定し、開いた軌道をもつフェルミ面を持つこと示す結果が得られ、投稿準備中である。TiO2/ガラス基板上にCVD法で作製したCrO2膜を473Kの温度で1、2、3、4時間と熱処理を重ねて行き、その都度、X線回折および磁気抵抗の測定を行った。その結果、熱処理時間の増加につれて(110)ピークがわずかに減少し、(101)ピークが増加する結果が得えられた。また、(200)と(400)ピークの位置が低角度側に熱処理時間とともにシフトする結果が得られ、ルチル構造のa軸が伸びることを見出した。縦磁気抵抗は20K近傍以上では熱処理時間とともに負の効果が増大したのに対して20K以下の温度では逆転する結果が得られた。バンド計算によると酸素の八面体のz軸方向の圧縮によって少数のスピンバンドのエネルギーギャプが減少することが指摘されており、この結果から推察して熱処理によってエネルギーギャップが増大していることが予想される。簡単な理論的考察を行うと、このギャップの増大は負の磁気抵抗効果を増大させうることが分かった。したがって、20K以上での負の磁気抵抗効果の増大現象は結晶のa軸の伸びによって引き起こされたものと考えられる。また、熱処理膜の方が電気抵抗の温度変化が小さい結果が得られたので、非磁性の抵抗分の増大によって20K以下で逆転が起きたものと考えられる。(100)選択配向膜およびCr2O3を含むCrO2膜の磁気抵抗を流す電流を変化させて測定したところ階段状に磁気変化する結果が得られた。電流の現象とともに抵抗変化が増大し、一定の電圧値で変化していることが見出された。この一定電圧値は温度によってわずかに変化し温度の低下とともに増加する結果が得られた。コンタクトモードAFMでI-V曲線が整流特性を示すことが見出されており、これから、階段状の磁場変化は多重トンネル素子における共鳴トンネル現象と似た膜内で起きたため生じた現象と思われる。
病原体と宿主の共進化動態の解明と病原体の疫学的・共進化的コントロール

●[病原性復帰突然変異を考慮したポリオウイルス根絶計画]生ワクチン株からの一定の割合で病原性復帰株が生じる過程を取り入れて、ウイルス根絶確率を最大にするワクチン接種計画を予測した(Haraguchi Y, Sasaki A, Yoshida H, Am. J. Epidem., in review).●感染率の季節性と病原体抗原型間の交差免疫のもとでの病原体多抗原型流行パタンを解析した(Kamo M, Sasaki A, Physica D,2002).●[病原性復帰突然変異を考慮したポリオウイルス根絶計画]生ワクチン株からの一定の割合で病原性復帰株が生じる過程を取り入れて、ウイルス根絶確率を最大にするワクチン接種計画を予測した(Haraguchi Y, Sasaki A, Yoshida H, Am. J. Epidem., in review).●感染率の季節性と病原体抗原型間の交差免疫のもとでの病原体多抗原型流行パタンを解析した(Kamo M, Sasaki A, Physica D,2002).栽培植物における病原菌抵抗品種の開発は、抵抗性を打ち破る病原菌突然変異体の出現によって失敗に終わる例が多い。赤痢菌や結核菌に対する抗生物質投与が多重薬剤耐性菌を生み出し、治療を著しく困難にすることもよく知られている。これらの例に共通するのは、抵抗品種の導入や抗生物質の投与といった防除・治療計画が病原体の進化を考慮に入れていない点である。宿主抵抗性と病原体の病原性(ビルレンス)の共進化過程の集団遺伝学・疫学モデルを基盤として、病原体の対抗進化の可能性をあらがじめ見越した根絶・防除計画を立案し、防除効果やリスクを数量的に評価することを目標として研究を進めた。(1)植物の抵抗性と寄生性菌類の病原性の間にみられる遺伝子=遺伝子相互作用のもとでの軍拡競争的共進化過程を解明し、抵抗品種の混殖、多重抵抗品種の導入などの防除策の効果を共進化動態モデルの上で解析し評価した。(2)同様の解析を病原性バクテリアの薬剤耐性について行った。栽培植物の場合と異なり、公衆衛生の視点からの利益と患者の利益とは一般に食い違うことがあるため、多価値評価基準を導入した。(3)病原性復帰突然変異を考慮したポリオ根絶計画については、生ワクチン株からの一定の割合で病原性復帰株が生じる過程を取り入れて、生ワクチン接種停止後に病原性復帰株の流行が起きるリスクを確率モデルに基づいて予測した。また先天性免疫不全グループがワクチン由来株のリザバーとなり、流行リスクが増大する危険性を検討し、ウイルス根絶確率を最大にする不活ワクチン接種計画を提案した。(4)マラリアと日本脳炎、デング熱を例に媒介蚊の吸血動物(家畜とヒト)選択性を利用した根絶計画(zooprophylaxis)を媒介蚊の動態とヒトと家畜における感染動態にもとづいて解析し、媒介蚊の殺虫剤抵抗性の進化による根絶失敗を許さない防除が成功する条件を理論的に明らかにした。●[病原生復帰突然変異を考慮したポリオウイルス根絶計画]生ワクチン株からの一定の割合で病原性復帰株が生じる過程を取り入れて、ウイルス根絶確率を最大にするワクチン接種計画を予測した(Haraguchi Y, Sasaki A, Yoshida H, Am. J. Epidem., in review)。●感染症の季節性と病原体抗原型間の交差免疫のもとでの病原体多抗原型流行パタンを解析した(Kamo M, Sasaki A, Physica D, 2002).
かご状炭素ナノ物質の成長シナリオ全過程の解明と構造制御

溶媒可能なフラーレン類とほぼ同じ直径(1nmよりも細い)分布を持つ単層カーボンナノチューブを生成するRh/Pd金属-炭素混合ロッドを対象として、Ar及び窒素ガス雰囲気中で高温レーザー蒸発法によりナノチューブの作製を行った。また同時に得られるフラーレン類について、その生成効率について評価した。その結果、以下のような実験事実が得られた。1.窒素ガス雰囲気中とアルゴンガス雰囲気中を比較すると、窒素ガス雰囲気中の方が、得られる単層カーボンナノチューブの直径が1nmよりも細いものから太いものまで広く分布していることが分かった。それらの結果は、ラマン散乱、紫外可視近赤外の吸収スペクトル測定、孤立分散化した単層カーボンナノチューブを対象とした近赤外領域における発光マッピング測定により確かめられた。特に窒素ガス雰囲気中においては、カイラル指数で(6,5)あるいは(5,4)で表現される半導体的特性をもつ極めて細い単層カーボンナノチューブだけを含む試料を作ることができた。また直径が1nmよりも大きな単層カーボンナノチューブが、十分成長するためには、比較的高温雰囲気で数十分程度、アニーリング時間が必要であることも分かった。2.一方、フラーレン類の生成に関しては、Rh/Pdと窒素ガス雰囲気中の場合に、単層カーボンナノチューブが生成しやすい条件においては、溶媒可溶あるいは昇華性のフラーレン類としては、ほとんど存在しないことが分かった。3.これらの実験結果を説明するために、次のようなモデルによる説明を試みた。同じ圧力、同じ雰囲気温度で比べた場合、レーザー蒸発直後の炭素微粒子や金属微粒子に対する冷却効果は、窒素ガスの方がアルゴンガスに比べて大きい。従ってレーザー蒸発法によって生成するRh/Pd微粒子が、単層カーボンナノチューブの生成場として働く温度に到達する時間が、窒素ガス雰囲気の方がアルゴンガス雰囲気よりも短いと考えれば、フラーレン前駆体が完全なフラーレン構造体になる前に、ナノチューブの前駆体として消費されると考えることができる。1.高速ビデオカメラ装置と、高温レーザー蒸発装置の組み合わせを利用して、単層カーボンナノチューブの生成過程に関する実験的知見を得た。具体的には、単層カーボンナノチューブの作製に必要不可欠である金属と炭素を別々のパルスレーザーを用いて蒸発させ、高温電気炉によって温度を設定された雰囲気ガス中で混合することにより単層カーボンナノチューブが作製するかどうかについて検討した。各々のレーザーの時間間隔を十分にあけ、また繰り返し周波数を1Hz程度に落とすことによって、レーザー蒸発後高温の状態にあった物質を電気炉の雰囲気温度にまで冷却した後に混合する状態を作り出すことを可能にした。興味深い知見として、その状態でもある雰囲気温度のところでは、単層カーボンナノチューブの生成が確認できた。2.単層カーボンナノチューブを孤立分散化させてその近赤外領域における発光分光測定システムを製作し、その装置の特性評価を行った。参照用としてHipco法により作製された単層カーボンナノチューブをSDS水溶液(1wt%)に分散させた後に超遠心分離を行った試料(上澄み)が、そのシステムで発光することを確認した。一方、Hipco以外の単層カーボンナノチューブの孤立分散化について検討するため、アーク放電法で作製した試料、及び多孔質ガラスを利用してアルコールCVD法により作製した試料について、同じくSDS水溶液に分散させたものについて、近赤外吸収スペクトルとラマン散乱による評価を行った。その結果、アルコールCVD法により作製した試料が相対的に孤立分散化しやすく、また分散前と後(分散しなかった沈殿物)のラマンスペクトルを比較することにより、直径が1nmよりも細い単層カーボンナノチューブの方が、SDS水溶液により分散しやすいことが分かった。

本年度は、溶媒可能なフラーレン類とほぼ同じ直径(1nmよりも細い)分布を持つ単層カーボンナノチューブを生成するRh/Pd金属-炭素混合ロッドを対象として、Ar及び窒素ガス雰囲気中で高温レーザー蒸発法によりナノチューブの作製を行った。また同時に得られるフラーレン類について、その生成効率について評価した。その結果、以下のような実験事実が得られた。1.窒素ガス雰囲気中とアルゴンガス雰囲気中を比較すると、窒素ガス雰囲気中の方が、得られる単層カーボンナノチューブの直径が1nmよりも細いものから太いものまで広く分布していることが分かった。それらの結果は、ラマン散乱、紫外可視近赤外の吸収スペクトル測定、孤立分散化した単層カーボンナノチューブを対象とした近赤外領域における発光マッピング測定により確かめられた。特に窒素ガス雰囲気中においては、カイラル指数で(6,5)あるいは(5,4)で表現される半導体的特性をもつ極めて細い単層カーボンナノチューブだけを含む試料を作ることができた。また直径が1nmよりも大きな単層カーボンナノチューブが、十分成長するためには、比較的高温雰囲気で数十分程度、アニーリング時間が必要であることも分かった。2.一方、フラーレン類の生成に関しては、Rh/Pdと窒素ガス雰囲気中の場合に、単層カーボンナノチューブが生成しやすい条件においては、溶媒可溶あるいは昇華性のフラーレン類としては、ほとんど存在しないことが分かった。3.これらの実験結果を説明するために、次のようなモデルによる説明を試みた。同じ圧力、同じ雰囲気温度で比べた場合、レーザー蒸発直後の炭素微粒子や金属微粒子に対する冷却効果は、窒素ガスの方がアルゴンガスに比べて大きい。従ってレーザー蒸発法によって生成するRh/Pd微粒子が、単層カーボンナノチューブの生成場として働く温度に到達する時間が、窒素ガス雰囲気の方がアルゴンガス雰囲気よりも短いと考えれば、フラーレン前駆体が完全なフラーレン構造体になる前に、ナノチューブの前駆体として消費されると考えることができる。
光反応基を利用した分子ツールによるシアリルルイスＸ－セレクチンの認識機構解明

糖鎖リガンドの合成では、Sia-Gal-GlcNAc及びGal-(Fuc)-GlcNAcからなる二種類について、合成を完了した。しかし、目的となるシアリルLeX由来四糖で構成される糖鎖リガンドの合成には至らなかった。分岐部分であるGal-(Fuc)-GlcNAc部分の合成では、立体障害を生じやすく、当初の予想以上に困難を極めた。目的化合物のリガンド調製については、今後更なる方法論の改良を重ねていきたい。また、今回は期間内に達成することができなかった糖鎖-レクチン認識機構解明について、最終的に合成した三種類の糖鎖リガンドを用いてレクチン-糖鎖の認識現象の解明を目指していきたい。平成24年度に引き続き、分子ツールの合成を継続した。前年度に二種類の分子ツール誘導体の調製が完了していることから、本年度は残る一つであるシアリルルイスXをリガンドとする分子ツールの合成に着手した。L-フコース誘導体を調製した後、既に合成されている三糖誘導体(Siaa2-3Galb14GlcNAcb1-All)への導入を試み、低収率であるものの、目的化合物が得られた。低収率の原因として、糖供与体であるフコース2位及び糖受容体であるグルコサミン2位の保護基(フコース2位:ナフチル基、グルコサミン2位:フタルイミド基)による立体障害が挙げられる。また、糖受容体の水酸基がグルコサミン3位に位置しており、周囲の保護基や糖鎖に覆われた状態であることから、糖供与体のカルボカチオンとの反応性が著しく低下し、結果目的化合物が得られにくかったと考える。今後の解決策として、1)フコース2位の保護基をより小さいエーテル系保護基(tert-ブチルジメチルシリル基やp-メトキシベンジル基など)に置き換える。2)糖供与体の脱離基を再検討する。現行はトリクロロアセトイミデート法を用いているが、必要であれば変更も検討する。今回の方法は改善すべき点が多々あり、更なる効率的合成法の開発が必要とされる。また得られた量も微量であり、認識機構解明には至っていない。今後はこれら分子ツールを用い、レクチン-糖鎖の認識機構を解明を目指すべく更なる研究が必要とされる。糖鎖-レクチンの構造活性相関を調べることは、細胞間情報伝達機構を解明する上で重要である。しかし両者は低親和性であり、糖鎖の結合を頼りに結合レクチンを見出すことは不可能とされている。解決策として、申請者は光アフィニティーラベル法による、糖鎖機能解明を志向した分子ツールを開発してきた。本申請は、化学合成された分子ツールを用いて、セレクチンとの構造活性相関を検証し、シアリルLeX-セレクチンの認識機構を解明する。本年度は、まず基礎的研究から開始し、ガラクトース-グルコサミンかからなる三種類の二糖誘導体をリガンドとする分子ツールを合成した。これら分子ツールの合成を通じて、糖鎖リガンドの合成法が確立された。また、合成した分子ツールとレクチン(ECC)との関係について調べたところ、糖鎖の結合位置の違いにより認識能が大きく違うことがわかり、還元末端糖の重要性も明らかとなった。本結果は、レクチンが非還元末端糖だけを認識しているのではなく、糖鎖全体を認識していることを意味する。これらの知見を基に、本申請課題であるシアリルLeX四糖及び類縁体をリガンドとする分子ツールの開発に着手した。各単糖誘導体の調製から取り掛かり、二糖及び三糖誘導体まで合成完了した。現在、最終化合物であるシアリルLeX誘導体の合成に取り掛。本年度は本化合物の合成及びレクチンとの関わりについて検証を行うことで、細胞表層に存在する糖鎖の機能解明に繋げていきたい。現在のところ、当初目標としている三種類の糖鎖リガンドのうち既に二種類が合成完了している。25年度中には残りの一つを合成する予定であり、概ね順調であるといえる。現在のところ、各単糖誘導体の調製、二糖、三糖誘導体の合成が完了した。シアリルLeX四糖誘導体については現在合成中である。25年度は本化合物の合成及び、レクチンとの親和性について検討を行い目標達成を目指す。本年度も昨年度に引き続き試薬などの物品を中心に研究費を使用する予定である。また、得られた成果については適宜、学会、論文などで発表を行う予定であり、そのための旅費、論文投稿費などにも使用する予定である。
イシサンゴにおける単体性と群体性の差異に関する研究

群体性のイシサンゴでは、遺伝的に等しい破片向士は瘉合するが、単体性のイシサンゴでは、クローン同士を接触させても瘉合しない。単体性と群体性の差異は生態学的に重要であるにも関わらず、その差異をもたらす機構についてはほとんど解明されていない。本研究では、イシサンゴにおける単体性と群体性の差異を明らかにすることを目的とした。単体性サンゴであるクサビライシが、再生過程の初期には群体性を示すものの数ヶ月後に単体性の性質を獲得すること、単体性を確立する際にはポリプの分離または統合によって単体ポリプが形成されることを示した。同個体由来の再生ポリプ同士を接触させた場合、接触部で組織が癒合するが、傘(anthocyathus)形成後のポリプでは、傘部は接触させても癒合せず、傘の形成と個体性の発現が同時期に起こることが示唆された。今後、単体性の獲得に伴ってどのような遺伝子が発現するかを解析することにより、単体性と群体性の差異の遺伝的基盤を解明できると考えられる。ハナヤサイサンゴのプラヌラ幼生由来の群体は枝を形成するが、成群体の枝より再生させた群体は、9ヶ月間の観察期間中に枝を形成しなかった。このことは、枝形成能力が発生過程に伴って変化することを示しており、今回の知見は、群体サンゴにおける成長型制御機構の分子的解析に道を開くものである。ハナヤサイサンゴのクローン・非クローンの識別をするために、これまで行ってきた組織非適合性反応を利用した遺伝的差異の検出に加え、マイクロサテライト解析を試みた。その結果、少なくともPV5,PV7の2遺伝子座に多型が見られることが分かったが、親子間、兄弟プラヌラ間で遺伝的差異を検出するには至らなかった。より多型性の高いマイクロサテライトを探索することが今後の課題である。イシサンゴで単体性と群体性の差異が個体発生のいつ頃発現するかを明らかにするため、遺伝的に等しい単体性サンゴ同士が接触しても癒合しなくなるのは発生のどの時期かを調べることを試みた。単体性のFungiaおよび群体性のPavona属の2種のサンゴ由来の解離細胞は、それぞれ再凝集しtissue-ballを形成した。どちらのサンゴ由来のtissueballも、同じサンゴ由来のtissueballとは癒合した。17日間生存したtissue ballでは、胃層、中膠、皮層の3層構造が形成されていたが、着生はしなかった。Fungiaの遊離組織片由来のtissueballは着生し、骨格を形成した。今後はこのようにして得られる遺伝的に等しいポリプを使用して接触実験を行う。同時に群体性サンゴにおける組織癒合の遺伝的コントロールを調べることも試みた。群体性のハナヤサイサンゴで、同じ群体より放出された兄弟プラヌラ幼生同士の間で接触実験を行ったところ、48ペアすべて癒合した。親群体と子プラヌラ同士の接触実験を行ったところ、2例とも癒合した。これらの結果は、ハナヤサイサンゴにおいても、群体性ホヤ類と同様、群体特異性遺伝子の対立形質のうち少なくとも1つを共有すれば癒合するという可能性が示唆された。TRAP法を用いて単体性および群体性サンゴでテロメラーゼ活性を測定することを試みた結果、群体性のアザミサンゴおよび単体性のクサビライシのどちらにも50bpのバンドが見られた。しかし典型的なラダーパターンは見られなかった。

培養褐虫藻にも同様のバンドが見られたため、今後サンゴと褐虫藻を分けてテロメラーゼ活性を調べる必要がある。群体性のイシサンゴは、遺伝的に等しい破片同士は瘉合するが、単体性のイシサンゴでは、クローン同士を接触させても瘉合しない。イシサンゴの単体性と群体性の差異がどのようにして生じるのかを明らかにする第1段階として、単体性と群体性の差異が個体発生のどの時期に発現するかを調べた。単体性のサンゴ、マルクサビライシおよびゾウリイシの組織片を培養すると、複数の口が形成され、複数の口をもつポリプや複数のポリプからなる群体性クサビライシが形成される場合があった。この結果は、ポリプ再生の初期にはクサビライシはまだ単体性の性質を獲得しておらず、群体性の性質を示すことを示唆する。これら群体的なポリプは、徐々に間の組織が死んで分離する場合と、癒合して1つのポリプになる場合がみられた。後者の場合、触手冠内に複数の口が存在し続ける場合と、複数の口が1つに統合される場合とがあった。このことは、単体性を確立する過程で、分離または統合によって単体ポリプが形成されることを示唆する。また同個体由来の再生ポリプ同士を接触させた場合、接触部で組織が癒合した。傘(anthocyathus)形成後のポリプでは、傘部は接触させても癒合せず、柄部では癒合した。このことから傘の形成と個体性の発現が同時期に起こることが示唆された。同時に群体性サンゴにおける組織癒合の遺伝的コントロールを調べることも試みた。群体性のハナヤサイサンゴで、同じ群体より放出された兄弟プラヌラ幼生同士の間で接触実験を行ったところ、13群体由来の74ペアすべてが癒合した。この中には1群体由来の28ペアでの癒合も含まれる。親群体と子プラヌラ同士の接触実験を行ったところ、9組み合わせの18ペアで1例を除き癒合した。これらの結果は、ハナヤサイサンゴにおいても、群体性ホヤ類と同様、群体特異性遺伝子の対立形質のうち少なくとも1つを共有すれば癒合するという可能性が示唆された。群体性のイシサンゴでは、遺伝的に等しい破片同士は瘉合するが、単体性のイシサンゴでは、クローン同士を接触させても瘉合しない。単体性と群体性の差異は生態学的に重要であるにも関わらず、その差異をもたらす機構についてはほとんど解明されていない。本研究では、イシサンゴにおける単体性と群体性の差異を明らかにすることを目的とした。単体性サンゴであるクサビライシが、再生過程の初期には群体性を示すものの数ヶ月後に単体性の性質を獲得すること、単体性を確立する際にはポリプの分離または統合によって単体ポリプが形成されることを示した。同個体由来の再生ポリプ同士を接触させた場合、接触部で組織が癒合するが、傘(anthocyathus)形成後のポリプでは、傘部は接触させても癒合せず、傘の形成と個体性の発現が同時期に起こることが示唆された。今後、単体性の獲得に伴ってどのような遺伝子が発現するかを解析することにより、単体性と群体性の差異の遺伝的基盤を解明できると考えられる。ハナヤサイサンゴのプラヌラ幼生由来の群体は枝を形成するが、成群体の枝より再生させた群体は、9ヶ月間の観察期間中に枝を形成しなかった。このことは、枝形成能力が発生過程に伴って変化することを示しており、今回の知見は、群体サンゴにおける成長型制御機構の分子的解析に道を開くものである。ハナヤサイサンゴのクローン・非クローンの識別をするために、これまで行ってきた組織非適合性反応を利用した遺伝的差異の検出に加え、マイクロサテライト解析を試みた。
希少遺伝性疾患モデルマウスを用いた患治療薬開発基盤技術創出

本研究では、NMD阻害による遺伝性疾患治療の可能性について細胞、個体レベルで検討・検証することを目的とする。初期対象疾患として、嚢胞性線維症患者由来細胞を用い、独自のSMG1阻害剤、リドスルー剤、CFTR安定化剤(VX-770)による遺伝性疾患治療のin vitroレベルでのPOCを取得する。同時に、独自に樹立した嚢胞性線維症モデルマウスを用いて、リドスルー剤、CFTR安定化剤(VX-770)、SMG1阻害剤投与による遺伝性疾患治療のin vivoレベルでのPOCを取得する。これらの解析により、希少遺伝性疾患治療のin vitro、in vivoレベルでのPOCを取得し研究を加速させる。
内分泌, 代謝学的立場からとらえた胎児の発育, 仮死発症の機作に関する綜合的研究

子宮内発育遅延(IUGR)や潜在性胎児仮死発症のメカニズムを解明するために,我々は内分泌・代謝,および整理学的な面より綜合的な研究を行ない以下の成績を得た.(1)糖脂質代謝:糖尿病ラットを作成し妊娠時の内分泌を検討したところ,母体の高血糖は胎仔発育障害を惹起し,なかでも胎仔肝のグルカゴンレセプターの誘導現象が強く防げられることが判明した.また胎児肝培養系においてインスリンやTGF-1は細胞増殖作用やグリコーゲン合成作用を有することが判明した.(2)妊娠中毒症の発症因子:中毒症妊婦では食塩負荷時の血圧上昇が著名で, AngiotensionII負荷時のレニン分泌抑制の欠如,およびブラシキニン分泌刺激の抑制などが著名であった.一方,中毒症母体の細胞膜Naポンプ機能を検討したところ,中毒症妊婦では細胞内Na濃度が高くこのことが細胞内Caの上昇を介し,血管の平滑筋収縮をきたすものと考えられた.(3)カルシウム代謝:妊娠中毒症妊婦では正常妊婦にくらべ血清カルシウムや活性型ビタミンDの低値,血清PTHの高値をみとめた.また腸管よりのカルシウム吸収実験よりヒト胎盤ラクトーゲンがビタミンD3の活性化を介して腸管でのカルシウム吸収を亢めているものと思われた.(4)甲状腺ホルモン:妊娠中毒症妊婦における血中の甲状腺ホルモンを検討したところ,フリーT_3の低値,リバースT_3の高値が著名であった.また胎盤のホモゲネートと甲状腺ホルモンのIncupation実験で,マイクロゾーム分画に5αμ-ono-deiodinaseが存在し,これによりT_4がリバースT_3に転換されていることが判明した.(5)胎児発育胎盤機能と胎児仮死:妊娠中毒症における胎児ではその発育の程度(IUGRの程度)を調べることにより,その胎児の仮死が予知できることが判明した.結語:上記の研究成績は,母体の内分泌・代謝の異常が直接的,もしくは間接的に胎児の発育を障害し,更には胎児を仮死へと導くものであることを示唆する.子宮内発育遅延(IUGR)や潜在性胎児仮死発症のメカニズムを解明するために,我々は内分泌・代謝,および整理学的な面より綜合的な研究を行ない以下の成績を得た.(1)糖脂質代謝:糖尿病ラットを作成し妊娠時の内分泌を検討したところ,母体の高血糖は胎仔発育障害を惹起し,なかでも胎仔肝のグルカゴンレセプターの誘導現象が強く防げられることが判明した.また胎児肝培養系においてインスリンやTGF-1は細胞増殖作用やグリコーゲン合成作用を有することが判明した.(2)妊娠中毒症の発症因子:中毒症妊婦では食塩負荷時の血圧上昇が著名で, AngiotensionII負荷時のレニン分泌抑制の欠如,およびブラシキニン分泌刺激の抑制などが著名であった.一方,中毒症母体の細胞膜Naポンプ機能を検討したところ,中毒症妊婦では細胞内Na濃度が高くこのことが細胞内Caの上昇を介し,血管の平滑筋収縮をきたすものと考えられた.(3)カルシウム代謝:妊娠中毒症妊婦では正常妊婦にくらべ血清カルシウムや活性型ビタミンDの低値,血清PTHの高値をみとめた.また腸管よりのカルシウム吸収実験よりヒト胎盤ラクトーゲンがビタミンD3の活性化を介して腸管でのカルシウム吸収を亢めているものと思われた.(4)甲状腺ホルモン:妊娠中毒症妊婦における血中の甲状腺ホルモンを検討したところ,フリーT_3の低値,リバースT_3の高値が著名であった.また胎盤のホモゲネートと甲状腺ホルモンのIncupation実験で,マイクロゾーム分画に5αμ-ono-deiodinaseが存在し,これによりT_4がリバースT_3に転換されていることが判明した.(5)胎児発育胎盤機能と胎児仮死:妊娠中毒症における胎児ではその発育の程度(IUGRの程度)を調べることにより,その胎児の仮死が予知できることが判明した.結語:上記の研究成績は,母体の内分泌・代謝の異常が直接的,もしくは間接的に胎児の発育を障害し,更には胎児を仮死へと導くものであることを示唆する.1.糖,脂質およびアミノ酸代謝:実験的糖尿病ラットや飢餓ラットを作成し、胎仔の発育と内分泌動態を検討したところ、ともに両者はIUGRを発症するものの、その病態は異なっており、前者においては胎仔膵B細胞機能やグルカゴンレセプターの機能障害が生じていることが明らかとなった。2.妊娠中毒症の発症因子:食塩負荷試験やAngiotensin負荷試験を妊娠中毒症妊婦に行い、レニン活性とカリクレイン活性を測定分析したところ、中毒症妊婦では正常妊婦にくらべ食塩負荷時の血圧上昇,またAngiotensin II負荷時のRenin分泌抑制の欠如,およびBradikinin分泌刺激の抑制などが著明であった。3.カルシウム代謝:妊娠中毒症妊婦におけるCa代謝の検討を行い、血清カルシウムや活性型ビタミンDの低値,血清PTHの高値をみとめた。またラット腸管を用いた検討では非妊時にくらべ妊娠末期にはCaの吸収の亢進とみとめた。4.甲状腺ホルモン:甲状腺ホルモンの末梢での代謝を検討するために、ヒト胎盤のホモゲネートと甲状腺ホルモンのIncubation実験を行った。その結果、ホモゲネートのマイクロゾーム分画に5n-mono-deiodinaseが存在し、この酵素により【T_4】がリバース【T_3】に転換されることが判明した。特にこの傾向はIUGRやPlacental dysfunctionなどで著明で、それにより、母体はhypometatabolicな状態になると推定された。

5.胎児発育,胎盤機能と潜在性胎児仮死:妊娠中毒症を対象として、IUGRの程度により胎児仮死発生率が異なるか否かを知るために、各relative birth weight(胎児発育度)ごとの胎児仮死発症率を求めたところ、この両者には明瞭な関係があり、IUGRの程度の強い胎児ほど胎児仮死となりやすいことが判明した。