hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粉末結晶解析による有機包接結晶の固相反応の解析

社会で広く使われている感熱紙であるが,紫外線により色素が分解し白地が黄変する事が知られており,低耐光性が問題とされていた.感熱紙に紫外線吸収能力を付与し問題解決するために,紫外線吸収能力の高い顕色剤として最適な,桂皮酸エステル誘導体を見いだした.さらに誘導体間の耐光性の違いは,結晶状態での分子配列の違いにより固相光二量化化学反応が起こり,紫外線吸収能の低い化合物へと変化することを見いだした.社会で広く使われている感熱紙であるが,紫外線により色素が分解し白地が黄変する事が知られており,低耐光性が問題とされていた.感熱紙に紫外線吸収能力を付与し問題解決するために,紫外線吸収能力の高い顕色剤として最適な,桂皮酸エステル誘導体を見いだした.さらに誘導体間の耐光性の違いは,結晶状態での分子配列の違いにより固相光二量化化学反応が起こり,紫外線吸収能の低い化合物へと変化することを見いだした.「粉末結晶解析による有機包接結晶の固相反応の解析」の第一年目として、有機光固相反応、および固相転移が可能な結晶相の探索を行った。光固相反応ではピリドン誘導体、クマリン誘導体、桂皮酸誘導体の検討を行ったところ、桂皮酸エステル誘導体で、結晶相を保ったまま固相光二量化反応を起こす系を見いだした。種々の誘導体について単結晶構造解析を行い、光反応部位である二重結合間の相対距離・配置を検討した。予備的な紫外光照射実験から、これらの結晶構造に応じて光反応進行の有無が異なり、シュミット則により説明されることがわかった。また、反応生成物は結晶構造中の空間配置を保持し、溶液反応とは異なる立体選択的な二量体を生成することが確認された。次年度は光固相反応の進行を時分割X線回折測定し、そのメカニズム解明を予定している。一方、医薬品原薬ではその結晶構造により溶解度や安定性が異なり、薬効にも影響することから、水和・脱水和による疑似多形転移が注目されている。このような固相転移の研究を進めるため、脱水転移の可能性がある医薬品原薬水和物結晶のスクリーニングを行った。スクリーニングの結果、テトラカイン塩酸塩、リシノプリルを選択し脱水転移をDVS測定した。テトラカイン塩酸塩は5つの類似した水和相を持つことがわかり、脱水過程に興味が持たれると同時にそれらの相の高分解能粉末X線回折測定を行っている。現在ところ、安定した水和相を大量に作成する点に困難があり、粉末結晶解析には至っていないため、今後の検討課題とする。さらに、熱制御による脱水転移をダイナミックTG法によって詳細に検討を開始している。構造的な検討と物性や熱測定をうまく組み合わせた結果が期待される。「粉末結晶解析による有機包接結晶の固相反応の解析」の第二年目として、有機光固相反応、および固相転移の三次元構造的研究を行った。光固相反応では昨年度に発見した新規な桂皮酸エステル誘導体の結晶相光二量化反応について調べた。誘導体により結晶構造が異なることから、光反応性の有無が理解できる。実際に単結晶に紫外光を照射しながら時分割的にX線回折強度測定を行ったところ、初期構造と[2+2]反応による二量体の割合が逐次変化する様子を捉えることに成功した。これは結晶相を保つ固相反応の明確な証拠であり、構造から推定されたメカニズムが正しいことを明らかにした。さらに、この固体について物性を調べたところ、光反応で生成する二量体は紫外線吸収能が著しく低下することが判明した。これは桂皮酸エステル誘導体を紫外線吸収剤として用いるための条件を結晶構造に基づいて規定する基準を示したものであり意義深い。次年度は、これらの結果をまとめることで光固相反応と物性変化に関する相関を明らかにする。このような固相転移の研究として、セファレキシン水和物について調べた。この医薬品原薬は2水和物が安定であるが、加熱により無水和物を含む5つの水和相を持つことがDVS測定により判明した。さらにXRD測定によりこれらの相は互いに類似しており同型脱溶媒和物であることが判明した。粉末未知結晶構造解析により3つの相の構造決定に成功して構造比較を行ったところ、分子構造や相対的な位置は類似しており、その隙間に水分子が侵入しながら構造全体が膨張するという特別な転移挙動を示す頃が判明した。「粉末結晶解析による有機包接結晶の固相反応の解析」の第三年目として、有機光固相反応の三次元構造的研究のまとめを行った。光固相反応系では本研究で見いだされた新規な桂皮酸アミド誘導体の結晶相光二量化反応について詳細に調べた。本誘導体は置換基であるヒドロキシル基の位置により固体状態での光反応性の差が生じる。具体的には単結晶に紫外光を照射すると桂皮酸の二重結合部位で[2+2]反応による二量体(シクロブタン環)が生じるが、分子の置換基の位置が異なる誘導体では結晶状態で光二量化反応を起こさない。これを説明するために複数の誘導体について単結晶構造解析を行い構造を比較した。興味深い事にいずれの結晶でも二重結合間の相対位置はシュミット則を満たしており、互いに光反応可能な距離4.2A以内で平行性にも問題がなかった。

このように光固相反応に有利な結晶構造を持ちながらも反応が進行しない理由を検討するために、分子が持つ結晶中の反応空間Cavityの計算を行った。結晶相反応では反応物が有するCavityと反応生成物の分子外形が類似している事が反応進行上有利であると考えられるが、予想通り光固相反応が進行する結晶では反応生成物分子がCavity中に無理なく収まっているが、反応が進行しない結晶では反応生成物を無理なく収めることができず、一部がはみ出すことがわかった。以上より、本系は光固相反応の一般則として広く用いられているシュミット則を破る例であり、固相反応には反応中の分子が動くことができる空間として充分な大きさと形状を持つCavityが必要である事を示した。前年度までに、本誘導体の紫外線吸収能について報告しているが、本誘導体を紫外線吸収剤として用いるためには、分子の吸収スペクトルだけでなく、結晶状態での分子の安定性、つまり光固相反応の有無も重要な検討ポイントであり、これに関して新しく反応空間Cavityの重要性を提案できた事は実用上からも大きな成果である。
水槽内における疑似海洋波動場の実現に関する研究

最終年度として次のような研究成果を得ることができた。1.水平分割型造波機(コブラ造波機と名付けた。)の性能調査を今年も実施し、昨年の結果と同じ結果を得ることができた。すなわち本装置の信頼性を確認することができた。2.水平分割型造波機は10個の要素造波機より成り立っているが、各々の要素に働く水圧変動を計測した。これは造波機を制御する場合に造波機前面の造波板に働く圧力を制御対象にするためである。この圧力変換器は直径6mmの小型のもので従来の圧力変換器に比較すると性能の良いものである。特に時間的変動の少い安定した変換器である。実験結果は、発散波の実験結果と同様に理論値と良い一致を得られた。すなわち圧力を制御信号として使うことが可能であることが確認された。3.理論的な検討として、前手度までの規則波に関する理論を発展させて、不規則要素造波機を定義した。これは、希望する波スペクトルを持った不規則波を発生させるための造波機運動を定めた。理想化された要素として存在する造波機である。この不規則要素造波機を任意に組み合わせることによって水槽全面に不規則波動場をシミュレーションとして作り出すことができる。このことを確認した。4.本研究課題の最終年度として、三カ年のまとめを行うため、前二年間に行われた研究の再検討を行った。その結果、初期の目的の多くを達成し得たことがわかった。5.研究結果の一部を学会に発表し、参会者からの質問を答えるとともに新しいコブラ造波機の見学者多数を迎え、説明を実施した。本年度は次の研究成果を得ることができた。1.本研究の基礎をなす造波機の理論,波吸収しながら波を作る(吸収式造波)理論を整理発展させ,研究課題に関する理論分野を深化発展させた。2.造波機の理論の基になる要素造波機の考えをまとめ,造波装置の設計製作に便利な考えを提案した。3.要素造波機の理論に基づき各種のシミュレ-ション計算を実施し,研究課題で提起した波動場の予測を行った。4.従来の剛体型の造波機でなく弾性体の造波機の理論を発展させ,完全透過させる壁(柔軟な壁)の運動,あるいは入射する波を完全に発射させる壁の運動等を求めた。5.上記の理論的,あるいは数値計算的検討のうえに立ち,弾性板型造波機の試設計を行い製作した。6.弾性板型造波機として二種類のものを製作した。一つはアルミ板の厚さを変化させた弾性板で,空中あるいは水中で動揺させ,写真撮影,波振副計測を行い,理論との比較を行った。他の一つは,あらゆる弾性板の動きを模擬するために10個に分割した造波機で,各々の要素を直流モ-タで制御するものである。弾性板の実験値と理論値の一致は良く,(分割型)弾性板型造波機の性能予測を可能にした。7.10個に分割した(分割型)弾性板造波機のマニットの制御方式を単独制御方式をし,コンピュ-タ-制御が可能とした。8.以上の成果のうえに,本年度の計画を更に深くまで立案した。一部はすでに計算を行っている。本研究課題の二年度目の今年は次の研究成果を得ることができた。1).本試験研究の最も重要な装置である縦方向(すなわち水深方向)に10分割した造波装置を製作した。この装置の周波数特性(振幅,位相)を始めとする各種の作動実験を行い,その基本性能が要求される性能を満足していることを確認した。すなわち10ユニットの一つ一つが一次条の微分方程式で表現される条であることが明確になり制御が容易に行えるようになった。2)上記システム係数を使って種々の動きをするように各造波ユニットの信号をパ-ソナルコンピュ-タ-で製作した。このコンピュ-タ-コ-ドは今後の造波信号の製作に大きく寄与することになる。3)進行波が発生しない造波面運動をさせ,理論値どおり造波面が運動しているにもかかわらず波が出ないことを確認することができた。これは本研究課題の実現のためには重要な成果である。4)造波機近傍に生ずる,進行波とは別の局所波を作らない造波面の運動をさせた結果,進行波は理論値に良く合致することを確認した。しかし微少な波動である局所波の有無を定量的に取り出すことはできなかった。5)ピストン運動,フラップ運動,振子運動など従来から存在している造波機運動をさせた結果,従来のものと同様な性能を示した。これはただ一台の造波機で,従来のほとんどの造波機運動を実現できることを示すものである。6)次年度に実施する計画になっている不規則波の造波に関しても初歩的な調査を行い,所望のスペクトルを持った不規則波を発生できることを確認した。7)上記造波機を,コブラ造波機と名付けた。

これは造波機を制御する場合に造波機前面の造波板に働く圧力を制御対象にするためである。この圧力変換器は直径6mmの小型のもので従来の圧力変換器に比較すると性能の良いものである。特に時間的変動の少い安定した変換器である。実験結果は、発散波の実験結果と同様に理論値と良い一致を得られた。すなわち圧力を制御信号として使うことが可能であることが確認された。3.理論的な検討として、前手度までの規則波に関する理論を発展させて、不規則要素造波機を定義した。これは、希望する波スペクトルを持った不規則波を発生させるための造波機運動を定めた。理想化された要素として存在する造波機である。この不規則要素造波機を任意に組み合わせることによって水槽全面に不規則波動場をシミュレーションとして作り出すことができる。このことを確認した。4.本研究課題の最終年度として、三カ年のまとめを行うため、前二年間に行われた研究の再検討を行った。その結果、初期の目的の多くを達成し得たことがわかった。5.研究結果の一部を学会に発表し、参会者からの質問を答えるとともに新しいコブラ造波機の見学者多数を迎え、説明を実施した。
高機能型新規バイオミネラル結合タンパク質の開発に関する研究

本研究は、生体中がつくりだす結晶性物質であるバイオミネラルに特異的に結合するタンパク質の高機能化、および利用技術の開発を目的とする。そのために、バイオミネラル結合機構の解明と、結合能が向上したタンパク質の創出を目標とする。バイオミネラル結合タンパク質として、膵臓結石の主成分である炭酸カルシウム結晶(カルサイト)に結合するリソスタシンを用いた。断片化したリソスタシンおよび変異体リソスタシンのカルサイトに対する結合の強さを評価することで、カルサイト結合部位を同定した。また、この部位を他のタンパク質に導入することで、カルサイト結合機能が付加されたタンパク質の創出を試みた。本研究は、生体中に存在する結晶性物質であるバイオミネラルに結合するタンパク質を高機能化し、新たな機能性タンパク質を創成することを目的とする。そのために、バイオミネラルとタンパク質の相互作用を解析する。さらにバイオミネラルとの結合に関わる部位を改変することによって結合能の向上した分子を作成する。本年度は、膵臓結石の主成分である炭酸カルシウム結晶に結合し成長を阻害するタンパク質であるリソスタシンを対象として、結晶に対する結合能の評価法の開発、結合部位の同定、及び結合モデルの構築を行った。リソスタシン溶液に炭酸カルシウム結晶を混合させることによって簡便に結合量を評価することができることわかった。また、リソスタシン溶液中で成長させた炭酸カルシウム結晶を観察することによって、リソスタシンが結合する結晶面に関する知見が得られた。リソスタシンの結晶結合部位は、分子から突き出したN末端部、または分子中央部に存在すると考えられているが、統一した見解は得られていない。そこで本研究では、リソスタシンを酵素処理によってN末端部とそれ以外の部分に分解し、それらと未分解のリソスタシンを用いて炭酸カルシウム結晶への結合能を評価した。その結果、結晶結合部位は分子の中央部の表面に存在していることがわかった。さらにこの部位に多く存在する酸性残基に変異を導入することによって結晶への結合が大きく影響を受けることが明らかとなった。これらの知見に基づき、リソスタシンと炭酸カルシウム結晶との結合モデルを構築した。本研究は、生体中に存在する結晶性物質であるバイオミネラルに特異的に結合するタンパク質の機能を解析し、高機能化することを目的とする。そのために、バイオミネラルへの結合機構を明らかにするとともに、結合部位の改変によって結合能の向上したタンパク質を創出することを目標とする。本年度は、膵臓結石の主成分である炭酸カルシウム結晶に結合し、成長を阻害するタンパク質であるリソスタシンを対象として、バイオミネラル結合部位に存在する残基の役割を解析した。また、これらの残基を別のタンパク質に導入することによって、炭酸カルシウム結晶結合機能を付加したタンパク質の創出を試みた。前年度の研究によって、バイオミネラル結合部位はリソスタシン分子の中央部の表面に存在していることがわかっている。この領域には、酸性アミノ酸残基が偏在しており、負の表面電荷が結合に関与していると仮定し、これらの変異体を作成した。酸性アミノ酸をアラニンに置換した変異体では、炭酸カルシウム結晶への結合能が著しく減少した。一方、酸性アミノ酸をアスパラギンおよびグルタミンに置換した変異体では、結合能はほぼ野生型と同じであった。このことから、リソスタシンの炭酸カルシウム結晶との結合には分子表面の電荷とともに分子表面の形状が関与していると考えられた。次にリソスタシンのバイオミネラル結合部位に存在する残基を、リソスタシンと類似した構造を有する不凍タンパク質に導入した。不凍タンパク質の機能部位はリソスタシンのバイオミネラル結合部位とは異なる領域に存在する。得られた変異体は、炭酸カルシウム結晶に対する結合能を獲得したが、不凍機能が大きく低下していた。これは、変異導入による立体構造の変化が顕著であったためであると考えられる。今後は、変異導入の立体構造に対する影響を考慮することで、リソスタシンの機能と不凍機能を保持した変異体の創出を目指す。構造生物学本研究ではバイオミネラルに対して特異的に結合するタンパク質に着目し、その結合メカニズムを明らかにすること、および高い結合機能を有するタンパク質を創成することを目的として、以下の研究を行っている。それぞれの研究要素に関する進展を記載し、本研究の到達度の自己評価を行う。1)炭酸カルシウム結晶への結合能の評価法の開発市販の試薬である炭酸カルシウムをリソスタシン溶液に混合し、結合したリソスタシンを定量することで、結合能が評価できることがわかった。この方法をマルチウエルプレート等を用いて行うことで多検体を同時に評価できると考えられる。また、リソスタシン溶液中で成長した炭酸カルシウム結晶の形状を電子顕微鏡等で観察させることによってリソスタシンが結合する結晶面とに関する知見を得ることができた。これらの方法を変異体等に適用することによって、結晶への結合能を解析できると考えられる。

2)リソスタシンの炭酸カルシウム結合部位の同定酵素処理によって部分的に分解されたリソスタシンを用いることで、炭酸カルシウムへの結合部位を同定することができた。この知見は、今後の変異体作成実験や、立体構造が類似しているが機能が全く異なるII型不凍タンパク質へバイオミネラル結合機能の導入などに活用できると考えられる。本年度のこれらの結果から、研究目的の達成度はおおむね順調に進展していると判断した。リソスタシンおよびその変異体の炭酸カルシウム結晶に対する結合能の解析を継続するとともに以下の研究を行う。1)リソスタシンとII型不凍タンパク質の構造の比較による機能部位の抽出リソスタシンとアミノ酸配列が類似している相同タンパク質として、魚類由来のII型不凍タンパク質が知られている。ともに130残基程度であり、60-70%の相同性を有している。立体構造の骨格はほぼ同一であるが、両者は異なる結晶性物質へ結合する性質を持っている(リソスタシン;炭酸カルシウム結晶、不凍タンパク質;氷結晶)。結合の特異性の違いは、それぞれの分子表面に存在しているアミノ酸残基の違いを反映したものであると考えられる。今後は、II型不凍タンパク質へリソスタシンの結晶結合部位を導入し、不凍機能と炭酸カルシウム結合機能をあわせ持つタンパク質の作成を試みる。2)高結合能を有した変異リソスタシンの取得行う。結晶結合面へランダムに変異が導入されたライブラリーを作成する。それらからの炭酸カルシウム結合能の高い変異体を選抜し、機能の向上したリソスタシンの取得を目指す。結晶結合部位へ変異を導入した変異体の作成数が計画よりも少なかったため、使用額が減少した。結晶結合部位に関する知見を確立するために、同部位への変異体を多数作成する予定である。そのために必要な試薬類、キット類、および電子顕微鏡や共焦点顕微鏡による観察に必要な消耗品類に使用する。
合成糖脂質によるNKT細胞を介した免疫応答調節システムの新規開発に関する研究

ナチュラルキラーT(NKT)細胞は、抗原である糖脂質分子を認識して活性化すると、様々なサイトカインを産生し、生体の免疫応答を調節する。我々は、活性化NKT細胞が炎症性サイトカインであるIL-17を産生することを見出したが、種々のレチノイドがNKT細胞やT細胞のIL-17産生を、効果的に抑制することを発見した。レチノイドによるIL-17依存性自己免疫疾患に対する新たな治療法の可能性が示された。近年自己免疫疾患とより強く連関する新たな細胞集団としてIL-17産生性T細胞(Th17細胞)が同定され、その後短期間の間に驚くべき勢いでTh17細胞研究が展開されている。本年度の初期の解析において、糖脂質刺激されたiNKT細胞自身が相当量のIL-17を産生することが明らかとなったため、まず活性化iNKT細胞によるIL-17産生メカニズムを解明し、Th17細胞によるIL-17産生メカニズムとの比較解析をすすめることにした。生体内におけるTh17細胞のIL-17産生制御メカニズムに関して、レチノイン酸による制御の重要性が知られているため、天然型レチノイン酸(all-trans retinoic acid; ATRA.)を含めた種々のレチノイドの、IL-17産生に対する効果を解析した。ナイーブT細胞のTh17細胞への分化に対して、ATRAをはじめとするRARアゴニストは抑制的に作用し、Th17細胞のマーカー遺伝子であるRORγtの発現及びIL-17産生を減少させた。また分化したTh17細胞に対しても、ATRAをはじめとするRARアゴニストは抑制的に作用し、IL-17産生を減少させた。同様に、αGalCer刺激したiNKT細胞のIL-17産生に対するレチノイドの効果を調べたところ、ATRAをはじめとするRARアゴニストは抑制的に作用し、IL-17産生を減少させた。レチノイン酸受容体(RAR)は二量体を形成してレチノイドを結合するが、レチノイドX受容体(RXR)ともヘテロダイマーを形成することができるため、RXRリガンドの効果についても解析をすすめる必要がある。iNKT細胞を介したIL-17産生に対するレチノイドの作用メカニズムを明らかにし、種々の合成糖脂質の作用とレチノイドの作用の相関と、iNKT細胞が関与する種々の免疫疾患に対するレチノイドの応用を視野に解析をすすめていく。近年自己免疫疾患とより強く連関する新たな免疫担当細胞集団としてIL-17産生性T細胞(Th17細胞)が同定され、その後短期間の間に驚くべき勢いでTh17細胞研究が展開されている。生体内におけるこの他のIL-17産生細胞としては例えはγδT細胞などが報告されているが、昨年度の本研究における解析から、糖脂質刺激を受けたiNKT細胞自身も相当量のIL-17を産生することが明らかとなったため、活性化iNKT細胞によるIL-17産生制御メカニズムの解明を、Th17細胞によるIL-17産生メカニズムとの比較解析を通じてすすめることにした。生体内におけるTh17細胞のIL-17産生制御メカニズムに関して、レチノイン酸による制御の重要性が報告されているため、天然型レチノイン酸(all-trans retinoic acid;ATRA)と合成レチノイドAm80の、IL-17産生に対する効果を比較解析した。Th17細胞のマーカー遺伝子であるRORγtの発現を指標としたナイーブT細胞のTh17細胞への分化と、分化したTh17細胞よるIL-17産生に対して、ATRAとAm80はいずれも抑制的に作用し、レチノイドのin vivo投与は、実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)の発症を有意に抑制した。いずれの場合も、ATRAに比較してAm80がより強い作用を示した。ATRAとAm80は、αGalCer刺激したiNKT細胞のIL-17産生も抑制したことから、レチノイドがTh17細胞とiNKT細胞からのIL-17産生の共通点に作用するものと考えられた。さらに我々は、Am80が制御性T細胞からのIL-10産生も抑制することをあらたに見出した。iNKT細胞は、自己免疫疾患の発症に対して促進的あるいは抑制的に作用する二面性を有することがから、Am80によるIL-17産生とIL-10産生のバランスの理解は、iNKT細胞が関与する種々の免疫疾患の理解と、レチノイドによる制御の可能性を示唆するものと考えられた。
新生児・乳幼児の臨床栄養評価および脂質代謝異常症指標としての血清中脂肪酸分析

エイコサペンタエン酸やドコサヘキサエン酸など多価不飽和脂肪酸(PUFA)は、未熟児・新生児の視機能および脳の発達に対する作用、抗炎症および抗アレルギー作用、脂質低下作用などが報告されている。しかし、新生児・乳幼児の血清中脂肪酸組成は、臨床検査でほとんど測定されていないため,臨床情報が乏しい。本研究では、新生児や乳幼児における栄養摂取、脂肪酸の吸収・代謝の臨床栄養評価と、脳を含めた様々な臓器形成や成長・発達の機能障害との関連性の解明に寄与するために、血清中脂肪酸組成分析の臨床への応用を目指した。これまでの研究で構築したガスクロマトグラフィー質量分析法を用いて新生児患者血清の血液中脂肪酸組成の経時的な変動を測定した。また、血清中脂質濃度、脂肪酸総濃度も測定し、合わせてデータを解析した。現在までに12例について出生後からの経時的な血清中脂質濃度、脂肪酸総濃度の検討を行った。総コレステロール、トリグリセライド、リン脂質、総脂肪酸は、出生後から経時的に上昇傾向にあり、ほぼ2週間以降は一定濃度もしくは緩やかな変化量であった。飽和脂肪酸(SFA)も同様な変化パターンであった。一方、必須脂肪酸を含むPUFAでは、生後1、2週間以降、濃度が徐々に上昇または低下するパターンがあり、個人により濃度変化が多彩であった。さらに症例数を増やして分析を継続中であり、栄養摂取状況、病態との関連性について統計解析中である。また、参考基準範囲の設定、脂肪酸組成分子種の逸脱頻度や逸脱率などの分析を行っており、病態特有の脂肪酸プロファイルを検討中である。本研究は、国内のこどもの脂肪酸組成データとして、栄養学的および脂質代謝学的な基本的なデータとなる。本研究により、新生児や乳幼児の成長・発達だけでなく、脂肪酸代謝異常解明の臨床的応用が可能であり、栄養評価の面からも新生児や乳幼児が抱える多くの疾患に活用できる。
SOCS遺伝子による自然免疫と獲得免疫の制御機構

SOCS分子はサイトカインシグナル経路を抑制的に制御し、免投制御機構においても主要な分子である。SOCS3ノックアウトマウスは胎生致死であり、成体における詳細な機能は不明であった。我々はT細胞特異的SOCS3欠損マウスを作成し、T細胞の分化誘導や活性化制御へのSOCS3の関与を解析した。SOCS3flox/floxマウスとLck-creトランスジェニックマウスの交配により、T細胞特異的にSOCS3を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスは野生型と比べ、胸腺、脾臓、リンパ節の大きさや細胞数に大差はなく、炎症疾患の発症なく経過した。しかし、胸腺T細胞のFACS解析において、CD4-CD8-DN細胞の割合が上昇、CD4+SP、CD8+SP細胞の割合は低下していた。DN細胞分画のDN3からDN4への移行障害を認めた。L.major感染実験では、感染抵抗性に差はなく、Th1型免疫応答も等しく誘導されたが、SOCS3欠損CD4+T細胞はTGF_1、IL10産生が増強していた。そこでinvitro分化誘導で比較した。通常のIL4、IL12添加条件ではTh1型、Th2型とも野生型と同等に誘導されたが、IL10+TGF_1添加のTh3誘導条件では、SOCS3欠損T細胞がより強くTh3へ分化していた。SOCS3欠損T細胞はSTAT3活性化が遷延していたことから、TGF_1の発現にSTAT3が関与するのか、mTGF_1プロモーター領域を解析したところ、STAT3結合配列が存在し、IL6刺激や活性型STAT3cによりプロモーター活性が増強した。ChIPassayでは、IL6刺激下で、TGF_1プロモーターへのSTAT3のリクルートが証明された。以上の結果よりSOCS3はT細胞の初期分化に関与しており、STAT3の活性調節を介し、CD4+T細胞のTh3型分化誘導を制御していることが示唆された。一方Th17の誘導に関してはSOCS3欠損マウスでは逆に亢進しており、Th17が主体とされる実験的アレルギー性脳炎においては増悪化がみられた。SOCS3はSTAT3を介してTh17の促進に寄与することが明らかとなった。SOCS分子はサイトカインシグナル経路を抑制的に制御し、免疫制御機構においても主要な分子である。SOCS3flox/flOxマウスとLck-creトランスジェニックマウスの交配により、T細胞特異的にSOCS3を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスは野生型と比べ、胸腺、脾臓、リンパ節の大きさや細胞数に大差はなく、炎症疾患の発症なく経過した。SOCS3flox/floxマウスとLck-creトランスジェニックマウスの交配により、T細胞特異的にSOCS3を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスは野生型と比べ、胸腺、脾臓、リンパ節の大きさや細胞数に大差は無く、炎症疾患の発症なく経過した。

通常のIL4、IL12添加条件ではTh1型、Th2型とも野生型と同等に誘導されたが、IL10+TGF_1添加のTh3誘導条件では、SOCS3欠損T細胞がより強くTh3へ分化していた。SOCS3欠損T細胞はSTAT3活性化が遷延していたことから、TGF_1の発現にSTAT3が関与するのか、mTGF_1プロモーター領域を解析したところ、STAT3結合配列が存在し、IL6刺激や活性型STAT3cによりプロモーター活性が増強した。ChIPassayでは、IL6刺激下で、TGF_1プロモーターへのSTAT3のリクルートが証明された。以上の結果よりSOCS3はT細胞の初期分化に関与しており、STAT3の活性調節を介し、CD4+T細胞のTh3型分化誘導を制御していることが示唆された。SOCS分子はサイトカインシグナル経路を抑制的に制御し、免投制御機構においても主要な分子である。SOCS3ノックアウトマウスは胎生致死であり、成体における詳細な機能は不明であった。我々はT細胞特異的SOCS3欠損マウスを作成し、T細胞の分化誘導や活性化制御へのSOCS3の関与を解析した。SOCS3flox/floxマウスとLck-creトランスジェニックマウスの交配により、T細胞特異的にSOCS3を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスは野生型と比べ、胸腺、脾臓、リンパ節の大きさや細胞数に大差はなく、炎症疾患の発症なく経過した。しかし、胸腺T細胞のFACS解析において、CD4-CD8-DN細胞の割合が上昇、CD4+SP、CD8+SP細胞の割合は低下していた。DN細胞分画のDN3からDN4への移行障害を認めた。L.major感染実験では、感染抵抗性に差はなく、Th1型免疫応答も等しく誘導されたが、SOCS3欠損CD4+T細胞はTGF_1、IL10産生が増強していた。そこでinvitro分化誘導で比較した。一方Th17の誘導に関してはSOCS3欠損マウスでは逆に亢進しており、Th17が主体とされる実験的アレルギー性脳炎においては増悪化がみられた。SOCS3はSTAT3を介してTh17の促進に寄与することが明らかとなった。
副腎皮質腫瘍の特異的ホルモン産生に関わる転写因子に関する研究

(1)ラットを用いたAd4BP、NGFI-B、COUP-TFなどの転写因子発現調節の検討ステロイド合成酵素チトクロームP450c21のプロモーターには、Ad4BP以外にNGFI-BやCOUP-TFの結合部位が報告されている。そこでこれら転写因子がSCTHによるステロイド合成に関わっているか否かを検討した。即ち、内因性ACTH分泌をデキサメサゾン投与により完全に抑制したラットを用い、ACTH投与によるAd4BP、NGFI-B、COUP-TF遺伝子の発現調節を検討した。その結果、NGFI-B mRNAはACTH投与後60分をピークに一過性に上昇し、Ad4BP、COUP-TF mRNAの発現は3時間までの観察期間中変動しなかった。一方、ゲルシフトアッセイでこれら転写因子のDNA結合能の変動を検討すると、Ad4BPの結合活性はACTH投与後一過性の増加を示した。従って、ACTH投与によりAd4BPは燐酸化などの修飾受け、活性化されると考えられた。3例のクッシング症候群患者および1例のアルドステロン産生腺腫の患者の副腎皮質腫瘍組織を腫瘍部及び非腫瘍部に分け-80°Cに凍結保存した。各標本よりRNAを抽出し、ノーザンブロット法で解析した。クッシング症候群患者ではAd4BPおよびCOUP-TF mRNAは非腫瘍部及び腫瘍部で同じ濃さのバンドとして検出され、NGFI-B mRNAは非腫瘍部で腫瘍部よりも濃いバンドとして認められた。アルドステロン産生腺腫でAd4BP mRNAは腫瘍部では殆ど検出されず、NGFI-B、COUP-TF mRNAは腫瘍部と非腫瘍部で発現が認められた。ステロイド合成酵素遺伝子の合成に関わる転写因子が腫瘍と正常組織で異なる発現を示したこの結果は、Ad4BP、NGFI-B、COUP-TFなどが副腎皮質腫瘍のホルモン産生の多様性に関わっている可能性を示唆している。(3)クッシング症候群を伴う副腎皮質腺腫におけるACTH受容体発現異常に関する研究7例のクッシング症候群患者から得られた副腎手術標本を用いてACTH受容体遺伝子の発現を検討した。その結果、非腺腫組織では、この受容体遺伝子の発現が強く抑制されているのに対し、腺腫組織ではこの抑制が認められなかった。この結果は、受容体遺伝子の恒常的発現がグルココルチコイド産生腫瘍の発症に関与していることを示唆している。凍結保存された副腎皮質腫瘍組織を腫瘍部及び非腫瘍部に分け、RNAを抽出し、ノーザンブロット法をおこなった。クッシング症候群患者ではAd4BP mRNAは非腫瘍部及び腫瘍部で同じバンドの濃さで認められ、NGFI-B mRNAは非腫瘍部で腫瘍部よりも濃いバンドとして認められた。(2)ラットを用いたAd4BP、NGFI-B、COUP-TFなどの転写因子発現調節の検討これまで、内因性ACTH分泌をデキサメサゾン投与により完全に抑制したラットを用い、ACTH投与によりステロイド合成酵素の転写因子であるAd4BP、NGFI-B、COUP-TF遺伝子の発現調節を検討してきた。Ad4BP,COUP-TFはACTH投与前後でその遺伝子発現は変らなかったが、NGFI-B mRNAは30分後から増加C群、60分をピークとして漸減した。

次に、転写因子の活性の変動を検討するために、ゲルシフトアッセイをおこなった。まず、それぞれのオリゴヌクレオチドを作成し、in vitro translationによりタンパク質を合成し、それらを反応させた後、アクリルゲルに電気泳動した。目的とする転写因子が結合することを確かめるためAd4BP,COUP-TFの抗体を反応させた後ゲルシフトアッセイを行った。抗体を反応させることにより、Ad4BPのバンドはスーパーシフトし、COUP-TFバンドは、消失し、ゲルシフトで出現するバンドが目的とするものであることが確かめられた。(1)ラットを用いたAd4BP、NGFI-B、COUP-TFなどの転写因子発現調節の検討ステロイド合成酵素チトクロームP450c21のプロモーター部位には、Ad4BP以外にNGFI-BやCOUP-TFの結合部位が報告されている。そこでこれら転写因子がACTHによるステロイド合成に関わっているか否かを検討した。即ち、内因性ACTH分泌をデキサメサゾン投与により完全に抑制したラットを用い、ACTH投与によるAd4BP、NGFI-B、COUP-TF遺伝子の発現調節を検討した。その結果、NGFI-B mRNAはACTH投与後60分をピークに一過性に上昇し、Ad4BP、COUP-TF mRNAの発現は3時間までの観察期間中変動しなかった。一方、ゲルシフトアッセイでこれら転写因子のDNA結合能の変動を検討すると、Ad4BPの結合活性はACTH投与後一過性の増加を示した。従って、ACTH投与によりAd4BPは燐酸化などの修飾受け、活性化されると考えられた。3例のクッシング症候群患者および1例のアルドステロン産生腺腫の患者の副腎皮質腫瘍組織を腫瘍部及び非腫瘍部に分け-80°Cに凍結保存した。各標本よりRNAを抽出し、ノーザンブロット法をおこなった。クッシング症候群患者ではAd4BPおよびCOUP-TF mRNAは非腫瘍部及び腫瘍部で同じ濃さのバンドとして検出され、NGFI-B mRNAは非腫瘍部で腫瘍部よりも濃いバンドとして認められた。アルドステロン産生腺腫ではAd4BP mRNAは腫瘍部では殆ど検出されず、NGFI-B、COUP-TF mRNAは腫瘍部と非腫瘍部で発現が認められた。ステロイド合成酵素遺伝子の合成に関わる転写因子が腫瘍と正常組織で異なる発現を示したこの結果は、Ad4BP、NGFI-B、COUP-TFなどが副腎皮質腫瘍のホルモン産生の多様性に関わっている可能性を示唆している。
不倫・浮気・姦通言説の歴史社会学的研究

2018年度は、新聞記事を資料とした分析の成果を、2本の研究論文として投稿した。そのうちの1本は、2018年度発行の『比較家族史研究』33号に研究ノートとして掲載が決定されている。この論文は、新聞紙上における人生相談に対する回答を題材として、配偶者の婚外性愛について語るという実践が、どのような結婚と性愛をめぐる規範的論理によって可能になっているのかを例証することを試みたものである。その結果として、以下のことが明らかになった。まず、性愛と結婚を結びつけるロマンティック・ラブ・イデオロギーは、相談者による配偶者の非難を可能にする一方で、「正しさ」を欠いた結婚の解消を回答者が説くうえでも用いられる。それに対して、この結びつきを前提として、個別的に婚外の関係が「真剣」か否かを区別する「浮気の論理」を用いること、さらには、配偶者が「真剣」な「不倫」関係にある場合でも、原理的に夫婦であることと性愛の結びつきを切断することを通じて配偶者の「不倫」と自分の人生を無関連化することによって、離婚を勧めるのではない回答が現代の日本社会では可能になっている。このような記述は、あくまでそれぞれのテクストが生み出したり理解したりする人々による規範の用法を例証するものであって、日本社会におけるロマンティック・ラブ・イデオロギーの通時的な変化を俯瞰するものではもちろんない。とはいえ、結婚と性愛を排他的に結びつける規範を用いる限り論理的に直面しうる離婚の勧めという帰結に対して、現代においては、2通りの方法を用いて、それとは異なる回答が行われうるという知見は、婚外性愛を語るという実践において結婚と性愛をめぐる規範的論理を人々がどのように用いているのかについて、現状の一端を明らかにするものである。なお、もう1本の論文は掲載不可となったので、さらに改稿のうえ、発表に向けて作業を進めていく。新聞記事を資料とした分析の成果を論文化することはできたが、そのうち1本は成果を公刊することができなかった。また、Web OYA-bunkoを使った雑誌記事収集に着手したものの、その作業を終わらせることができず、したがって、分析作業を開始することもできなかった。さらに当初に予定していた戦前の姦通関連の古書の収集も開始することができなかった。掲載不可となった新聞記事を分析した論文を、以前に投稿した際に得た査読コメントを参考にして改稿のうえ、公刊することを目指す。また、Web OYA-bunkoを使った婚外性愛に関する雑誌記事の収集作業を終了させて、その分析にもとづく論文を完成させる。さらに、戦前の姦通関連の古書の収集も開始する。初年度である2017年度は、大正期から現代に至るまでの新聞記事を中心に、姦通・浮気・不倫言説のデータ収集を行った。また、収集したデータの分析をもとに学会誌への論文投稿を行ったが、掲載不可となったため、現在、再投稿中である。また、本研究の方法論として重要な構築主義的家族研究について論文を執筆した(「家族社会学における構築主義的アプローチの展望:定義問題からの離脱と研究関心の共有」『社会学評論』68(1): 25-37)。これは本研究における実際のデータ分析の準備作業として位置づけられる。具体的には、家族言説における概念使用の実践の研究を、家族の歴史社会学的研究として行うことの意義について論及した。新聞記事を題材として執筆した論文が掲載不可となったことは研究プロジェクトの進捗を停滞させる結果となった。また、当初の計画においては、2017年度にデータベースにもとづく雑誌記事の収集も行うはずであったが、こちらには着手することができなかった。

新聞記事を資料とした分析の成果を論文化することはできたが、そのうち1本は成果を公刊することができなかった。また、Web OYA-bunkoを使った雑誌記事収集に着手したものの、その作業を終わらせることができず、したがって、分析作業を開始することもできなかった。さらに当初に予定していた戦前の姦通関連の古書の収集も開始することができなかった。まず、今年度は2017年度に実施できなかった雑誌記事の収集を実施する。また、やはり2017年度には実現できなかったデータ分析にもとづく論文の学会誌における掲載に向けて、積極的な論文投稿を行っていく。あわせてデータとなる書籍の収集にも注力したい。掲載不可となった新聞記事を分析した論文を、以前に投稿した際に得た査読コメントを参考にして改稿のうえ、公刊することを目指す。また、Web OYA-bunkoを使った婚外性愛に関する雑誌記事の収集作業を終了させて、その分析にもとづく論文を完成させる。さらに、戦前の姦通関連の古書の収集も開始する。資料収集作業が進まなかったので、その分を2019年度に持ち越した。
舌痛症患者における疼痛調節機構とレスティングステートの変化について

バーニングマウス症候群(以下BMS)は,口腔の灼熱感を伴った疼痛を主症状とする症候群である。BMSについては、認知情動系を中心とした疼痛の調節機構に修飾が生じ、疼痛強度が増大するのではないかと報告されている。認知情動系の領域の活動が活性化する事、繰り返し刺激に対して疼痛修飾に関与する特定の脳部位の反応に障害がみられる事、情動系を中心とした脳の機能的結合性(connectome)に変化がみられる事などを報告し、関連学会等で高い評価を受けてきた。本研究では、各種脳イメージング手法を用いてBMS患者の脳活動、脳体積、疼痛関連部位のconnectomeを観察し、介入を加えてBMSの病態解明を行う。
新紫外波長可変レーザーを用いた全固体高出力超短パルスレーザーシステム

本研究では、新紫外レーザー媒質を用いた全固体波長可変レーザーシステムからの超短パルスの直接発生とその大出力を目的とする。我々はCe:LiCAFレーザーの共振器構成を工夫することにより、波長可変(282-314nm)のピコ秒パルスの直接発生を実現した。そして波長可変のCe:LiCAFレーザー増幅システムとNd:YAGレーザーの和周波発生により230nm付近での波長可変紫外光を発生させた。また、東北大の福田教授らとの共同研究により、Ce:LiCAFレーザーの大出力化の問題である大きな高品位結晶を実現し、60mJの高出力レーザーパルスの発生が実現された。これにより、Ce:LiCAFレーザーは紫外の該当波長領域において他のいかなる方法よりも簡便化かつ実用的光源であることが実証された。近年、三菱マテリアルの小松らが開発した新非線形結晶であるLi_2B_4O_7を用いることにより、Nd:YAGレーザーの第5高調波(213nm)などの安定な高エネルギー発生が可能となり、励起源としての可能性が検討できるようになった。いままで、Ce:LLFレーザーはKrFエキシマレーザー励起のみが報告されていたが、我々はNd:YAGレーザーの第5高調波で励起した紫外の波長可変ピコ秒Ce:LLFレーザーを実現した。以上のように、我々はCe:LLFやCe:LiCAFレーザーの新しい可能性を様々な形で追求しており、さらなる改良により飛躍的な性能向上がさらに期待できる。新紫外波長可変固体レーザーはその広い利得帯域幅にもかかわらず,直接の超短パルス発生はcw発振が難しいため,チタンサファイアレーザーの様なKerr効果による超短パルス発生は不可能であり,別の方法を適応する必要がある。自己注入同期パルス列法による擬似モード同期パルス列発生法は,Q値の低い短共振器で短パルスを発生させ,外部共振器からの遅延帰還により注入同期することにより,再生増幅的に短パルス列を発生させ利得媒質からの効率的エネルギー取り出しを行う方法である。この方法を実現したレーザーからは,Qスイッチモード同期パルス列の様な出力が期待される。実際に3cm共振器長のQ値が低い(70%,5%反射率の共振器鏡使用)Ce : LLFレーザーから,750psec,3μJ,325nmの単一パルスを得ることが出来た(40mJ,KrFレーザー励起)。この出力を共振器長1.1mのフィードバックレーザー共振器で遅延し利得媒質に帰還させることにより,全パルスエネルギー60μJのピコ秒パルス列を発生させることに成功した。これにより紫外短パルス列の直接発生が固体レーザー媒質で初めて実現された。さらに同様の方法を,QスイッチNd : YAGレーザーの第4高調波励起のCe : LiCAFレーザーに適用した。1.5cm共振器長のQ値が低い(100%,20%反射率の共振器鏡使用)Ce : LiCAFレーザーから,600psec,45μJ,290nmの単一パルスを得ることが出来た(励起条件;20mJ,266nm,10nsec,1Hz)。この出力をフィードバックレーザー共振器で遅延し利得媒質に帰還させることにより,全パルスエネルギー230μJのピコ秒パルス列を発生させることに成功し,その内の8μJを取り出した。これにより,励起器源を含めて全固体である紫外短パルスレーザーが可能となった。より大きな出力を得るために,Ce : LiCAFより構成される発振/増幅システム(MOPA)を構成した。発振器には,発振効率が高いとされるCe : LiCAFを用いQ値の低い短共振器を作製した,増幅器には飽和エネルギーが高いCe : LiCAFを用い共焦点4光路増幅光学系を構成し,単一のQスイッチNd : YAGレーザーで励起を行った。現在のところ,発振器(3mJ励起)から289nm,1nsec,1mJのシ-ドパルスを増幅することにより、1ns,14mJs(14MW)の出力を得ている(80mJ励起)。さらに発振器の短パルス化や,多段増幅系の構築することにより,高ピーク出力化が計られるものと期待される。また,波長可変の発振器に置き換えた全固体紫外Ce : LiCAF発振/増幅システム(MOPA)とNd : YAGレーザーの基本波の和周波により,223-232nmの紫外光が最大エネルギー0.5mJで得られている。

近年、三菱マテリアルの小松らが開発した新非線形結晶であるLi_2B_4O_7を用いることにより、Nd:YAGレーザーの第5高調波(213nm)などの安定な高エネルギー発生が可能となり、励起源としての可能性が検討できるようになった。いままで、Ce:LLFレーザーはKrFエキシマレーザー励起のみが報告されていたが、我々はNd:YAGレーザーの第5高調波で励起した紫外の波長可変ピコ秒Ce:LLFレーザーを実現した。以上のように、我々はCe:LLFやCe:LiCAFレーザーの新しい可能性を様々な形で追求しており、さらなる改良により飛躍的な性能向上がさらに期待できる。
ウェットプロセスによる酸化グラフェン―窒化炭素ハイブリッドのナノ構造制御

本研究課題では,よりエネルギー及びメンテナンスコストを低減可能な逆浸透薄膜での海水淡水化を目指し,2種類のナノシートのハイブリッド化による逆浸透薄膜の作製を試みた.ナノシート材料として,高い機械的強度,化学修飾可能な酸化グラフェン,及び光触媒性を有する窒化炭素を利用した.それぞれのナノシートの混合薄膜,化学修飾による架橋,ナノシートのイオン化などを実施した結果,静電的相互作用により交互に積層した薄膜において,イオン透過性,膜厚を現在報告されている酸化グラフェン薄膜よりも大きく低減することを見出した.相互作用による層間距離及び空隙の低下が機能に大きく影響したと推測される.海水淡水化処理のための機能性脱塩フィルムを目指し,本年度は,超音波及び水熱処理によるナノ構造制御された酸化グラフェンー窒化炭素ハイブリッドフィルムの作製とその脱塩能評価を試みた.窒化炭素は500°C以上での加熱により合成される無機高分子であり,一級アミノ基を有するもののすべての溶媒に対し不溶である.そこで,水熱処理により水溶液へナノ分散させ,通常凝集体で得られる窒化炭素を二次元のナノシート化することに成功した.このナノシート分散窒化炭素水溶液と,多くの水酸基,カルボキシル基を有する酸化グラフェンを混合することにより,水素結合性のハイブリッドフィルムを作製した.単なる超音波処理による混合においても,窒化炭素と酸化グラフェンはほぼ交互に積層していることが原子間力顕微鏡観察などにより確認された.酸化グラフェン,還元酸化グラフェンでのイオン透過性と比較し,得られたハイブリッドフィルムはイオン透過性が低いことが確認され,脱塩フィルムとしての応用が期待される.しかしながら,作製されたフィルムはいずれも長時間溶液浸漬によりフィルムの膨潤に伴うイオン透過性の向上,フィルムの剥離などがみられ,耐久性のあるフィルムの作製には窒化炭素ー酸化グラフェン間の架橋が不可欠であることが示唆された.またフィルム厚や窒化炭素混合比の相違によるイオン透過性の評価から,現ハイブリッドフィルムにおける最適なフィルム厚,混合比を見出した.当初の計画では,静電相互作用を利用したハイブリッド化であったが,窒化炭素の表面電位変化は通常のpHではほとんどみられなかったことから,水素結合性のハイブリッド化を試みた.ナノ構造制御の点では不向きな水素結合性のハイブリッド化ではあるものの,超音波処理後のナノ構造評価では酸化グラフェン上に窒化炭素が積層されていることから,単なる超音波処理でも交互に積層したハイブリッドフィルムが期待された.得られたハイブリッドフィルムは,酸化グラフェンよりも良好な特性を示していたことから,窒化炭素含有の効果が表れていることが示唆される.また当初計画においては,酸化グラフェンのエポキシ基とのメラミン,メレムへとの反応であったが,反応溶液への分散が不十分であったため,より効果的な反応を行う必要性が示唆された.酸化グラフェンからなる海水淡水化のための機能性脱塩薄膜の構築を目指し,本年度は酸化グラフェンへの化学修飾及び静電的相互作用による薄膜作製を実施した.前年度の結果より,窒化炭素のナノシート化は達成できたものの,分子内水素結合から凝集化しやすい状態であることを見出していた.そこで,本年度は窒化炭素のユニット分子であるメレムを用いた窒化炭素への化学修飾条件の精査,及び酸化グラフェンからボトムアップ的に窒化炭素を作製するハイブリッド化条件の精査を行った.その結果,有機溶媒などへ難溶性であるメレムのアミノ基への化学修飾は,わずかながら進行するものの,用いた溶媒,触媒や縮合剤等からの分取が困難であることを見出した.しかしながら,不溶性の窒化炭素そのものへの修飾した場合,化学修飾の有無が特定しにくい可能性があった.そこで,化学修飾の報告例のある酸化グラフェンに化学修飾,その後窒化炭素を成長させる方法に変更した.小スケールでの反応では,原子間力顕微鏡結果やゼータ電位等の結果から,化学修飾の可能性が示唆され,酸化グラフェンのサイズにより異なる部位に修飾されていることが推測された.しかしながら,窒化炭素への成長は酸化グラフェンの還元の促進(還元酸化グラフェンの凝集)から,薄膜化が困難であった.次に,溶液調整により酸化グラフェンの水酸基をアニオン化,窒化炭素のアミノ基をカチオン化させ,静電的相互作用によりより安定な薄膜作製を実施,脱塩能を評価したところ,前年度の結果を凌駕する結果(最薄い膜厚での,最もイオンの透過を抑制)であった.これは両物質がイオン化によりナノシート化しやすい状況であり,かつ静電相互作用から両物質間の空隙が低減したことが有効であったと推測される.本研究課題では,よりエネルギー及びメンテナンスコストを低減可能な逆浸透薄膜での海水淡水化を目指し,2種類のナノシートのハイブリッド化による逆浸透薄膜の作製を試みた.ナノシート材料として,高い機械的強度,化学修飾可能な酸化グラフェン,及び光触媒性を有する窒化炭素を利用した.それぞれのナノシートの混合薄膜,化学修飾による架橋,ナノシートのイオン化などを実施した結果,静電的相互作用により交互に積層した薄膜において,イオン透過性,膜厚を現在報告されている酸化グラフェン薄膜よりも大きく低減することを見出した.相互作用による層間距離及び空隙の低下が機能に大きく影響したと推測される.

反応性の高い化合物を利用することにより,酸化グラフェンー窒化炭素の明確な架橋を行い,架橋フィルムのナノ構造制御及び物性などの評価を試みる.窒化炭素は一般的にヘプタジン環で構成されているが,トリアジン環で構成されている化合物も近年報告されており,構成骨格の相違によるマクロ構造や機能の相違から,脱塩能の相違が期待される.界面化学本研究課題は2年計画であり,次年度は架橋型のハイブリッドフィルムの合成とその脱塩フィルムとしての物性,機能評価を行う.次年度計画はほぼ計画通りの研究の執行である.分子間相互作用を利用したハイブリッドフィルムの作製をさらに発展させ,次年度は化学修飾による窒化炭素と酸化グラフェンの架橋とその物性評価を実施する.主に酸化グラフェンのハイブリッド化における化学反応及び評価に必要な試薬,ガラス器具,評価などで必要な補助人員に関する人件費,外部への測定依頼のための費用などを計上する.
成人縦隔リンパ増殖性疾患の分子病理学的研究

アジアにおける成人縦隔発生リンパ増殖性疾患の特徴を分子病理学的に検討した。胸腺MALTリンパ腫では多くのがん抑制遺伝子にメチル化が認められた。特にp14ARFメチル化は腫瘍径と相関し、腫瘍進展との関連が示唆された。原発性縦隔大細胞性Bリンパ腫について欧米から異常が指摘されているCIITAおよびPDE5A遺伝子についてFISH法による検索を行った。しかし明らかな異常は認められず、欧米症例との差異が示唆された。この20年間の胸腺MALTリンパ腫研究の進歩を検討した。著名な血液病理医と議論を行い、その結果を第4版胸腺腫瘍WHO分類に筆頭著者として著した。この研究の目的は我が国における成人縦隔リンパ増殖性疾患の分子生物学的,臨床病理学的特徴を明らかにすることにある。H25年度は原発性縦隔大細胞リンパ腫について症例を収集し、染色体レベルの異常を明らかにするために、各種のプローブを用いてFISH解析を行った。用いたプローブは、IGH遺伝子分離プローブ、BCL6遺伝子分離プローブ、MYC遺伝子分離プローブ、BCL2遺伝子融合プローブ、染色体3番セントロメアプローブ、染色体18番セントロメアプローブ、A20遺伝子欠失プローブなどである。それぞれのFISH解析で異常を有する症例を認めているが、検索できた症例数が少なく、現段階では明らかな結論を出すには至っていない。本年度は腫瘍形成に関与する遺伝子異常として重要である遺伝子メチル化に着目して、胸腺MALTリンパ腫における遺伝子メチル化異常を検討した。メチル化特異的PCR法を用いて胸腺MALTリンパ腫におけるDAPK1、p16INK4A、p14ARF、CDH1、RARB、TIMP3、MGMT遺伝子の異常を検討したところ、このリンパ腫では正常リンパ節と比較して遺伝子メチル化が高頻度に起こっていることを明らかにした。臨床病理学的検討の結果、DAPK1、CDH1、TIMP3遺伝子メチル化は腫瘍発生に関与し、p14ARF遺伝子メチル化は腫瘍進展に関与している可能性を明らかにした。また現在行っている予備実験では、染色体レベルの異常が胸腺MALTリンパ腫において高頻度に起こっていることが示唆されたため、この知見について来年度はさらに詳細なデータを重ねる予定である。H26年度は原発性縦隔大細胞リンパ腫についてその異常が指摘されているCIITAおよびPDE5A遺伝子について検索を行った。遺伝子再構成を検出できるよう、これらの遺伝子の近傍にFISHプローブを作製し、22例の原発性縦隔大細胞リンパ腫に対し、FISH解析を行った。しかし明らかな遺伝子再構成を検出することはできていない。研究期間は終了するが、引き続き、検討を重ねていく予定である。分子病理学原発性縦隔大細胞リンパ腫について染色体レベルの異常を明らかにするために、各種のプローブを用いてFISH解析を行っているが、条件設定が困難な症例が多く、現在までに十分な数の症例解析に至っていない。。本年度は、成人縦隔リンパ増殖性疾患の中でも重要な疾患である胸腺MALTリンパ腫について、腫瘍発生および進展に遺伝子メチル化が重要であることを明らかにした。また来年度に向けて予備的検討を行っているが、胸腺MALTリンパ腫における染色体異常について重要な知見が得られつつある。FISH施行条件の見直しを行い、また作業手順の効率化を図る。同時に臨床データの収集を行い、研究全体の進行を迅速化する。予備実験で得られた胸腺MALTリンパ腫における染色体レベル異常について更に詳細なデータを重ねるとともに、症例データベースの構築に向けて準備を行う予定である。実験を行うにあたり、条件設定に専念したため、使用試薬量が少なく、次年度使用額が生じた。条件設定が終了すれば、実験が進み、使用試薬量が増える。次年度使用額はそれに念頭に助成金を使用し研究を進める予定である。今年度と同様、症例の病理学的、分子生物学的検討のために研究費を使用する予定である。加えて、症例データベース構築の打ち合わせのために研究費が必要となると思われる。