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産直産地の組織・生産・販売に関する総合研究

本研究では対象とした事例はいずれもWTO体制下にあっても確実な成長を実現してきた産直産地組織と総称される農家グループである。その特徴は、新政策がサブ戦略として打ち出した環境保全型農業を早い時期から経営の基本戦略に位置づけ、主として生協との産直という形で、卸売市場への無条件委託販売ではなく、産地組織自身の手で消費をつかみ、継続的な事業システムを構築してきたという点にあった。産直産地組織は環境と安全性重視の農業生産体制の確立と戦略的マーケティングによる農産物販売を機軸とした農家の連合組織であり、法人形態としては農事組合法人、有限会社、株式会社、系統農協、法人格のない任意組織などさまざまである。既存の農業組織のなかでは組織形態や活動内容は農協に類似している。本来ならば系統農協が果たすことを期待された諸機能を、現実には多くの農協が果たし得ていないなかで、意志のある生産者たちが自ら農協類似の組織を作り上げ、時代を生き抜く道を拓いてきたと理解できる。マーケティングを軸とした戦略的経営についてのこれまでの議論は個別経営に視点をあてたものが多かったが、本報告の事例は意志のある農家によるグループとしての組織的な経営展開である。環境・安全など新時代農業のポリシーが確立されているという点、先端的マーケティングを展開する活力ある集団的経営構造が構築されているという点、地域における幅広い農家の結集などの諸点に際だった特色があり、個別経営主義に傾斜しがちだった戦略的経営論と農業を面として集団として捉えようとする地域農業論・産地形成論との断絶を埋める方向としても注目すべき取り組みである。産直産地の実態を調査し、グローバリゼイション進展下での産直の意義を検討した。新たに得られた知見は以下のとおりである。産直産地の、安全な農産物の生産、消費者組織との信頼関係を基礎とした活動は、組織、生産、販売のそれぞれのレベルであたらしい取組が開始されている。1,組織体制の構築組織の自己責任と第三者による認証を併用して充実させている。内部監査の充実。組織の目的、生産原則、財務管理等組織規定の整備。経営内容、生産者誓約書等生産者の把握。農薬、硝酸体窒素、品質等産地としての自己点検体制と記録。先進的産地の多くで実施。公開監査の実施。内部監査を踏まえて、産地、提携先、第三者が一同に会して、記録、圃場を点検。首都圏コープと提携している産地組織、長崎南部生産組合等で実施。ISO14001の取得。ファマーズクラブ赤とんぼ(水田200ha,精米工場)。無茶々園(果樹園80ha)等2,農法の改善生産者個人及び組織の自己責任と第三者認証を併用。自己責任体制。作物別栽培基準の策定と圃場の点検、安全・品質等チェック体制の整備、有機農産物の認証。米。置賜産直センター、ファマーズクラブ赤とんぼ、庄内協同ファーム等。果樹。無茶々園(みかん)。パンドラファーム(うめ、柿)。野菜。JA八郷、JA山武、長崎南部生産組合等。3,直接販売への取組価格破壊の圧力は生協にも及び、産地は自ら販売する組織を立ち上げている。形態は中心産地と協力産地によるネットワーク型が多い。消費者を組織した販売組織。秋川牧園中心(株)スマイル生活。ネット販売組織。米沢郷牧場他80産地(株)イー有機生活等。4,環境創造型農業産直組織も参加して地域一円を環境創造型農業として編成する取組が大潟村で開始された。近代農村モデルから21世紀型モデルへの転換として注目される。以上のような産地の自主的な動きの、モラルハザードが進む日本農業全体のなかでの位置づけ、グローバル化への対抗軸としての意義についての考察は次年度の課題である。1.組織形態。産直組織は(1)農協の部会組織、(2)単独の農事組合法人及び有限会社(3)(2)から加工部門等の分社化、

(4)協同組合的株式会社の設立等、多様な形態で展開している。その展開の論理と到達点を踏まえ、センター直営部門の経営管理、センターと分社、組合員、(農協は共販組織と産直部会)との相互関係等の分析をとおして望ましい産地組織のあり方を提示した。2.生産形態。先進的産地は有機農産物、IS014001の認証等、環境保全型農業技術の高度化と新たな生産システムの構築へ挑戦している。認証資料の分析を含めて、その到達点と先端技術・システム形成の一般化のための課題を明らかにした。3.販売形態。生協、量販店等との契約的販売に加えて、(1)地産地消を理念とする直売店の開設(2)大消費地への直売組織の進出、(2)インターネットによる「食・環境・文化」提供組織(80産地の提携)の形成、(3)卸売市場での「産直コーナー」の設置等多彩な形態をもって展開している。消費者との直結を目指す新しい取り組みの実態を調査し、生産者と消費者にとっての意義と課題を解明した。4.価格理論。支配的理論は生産者への「生産費保障」である。しかし生産費は「圃場での生産原価」であって、販売管理費、持続的農法を発展させるための研究開発と新たな設備投資等の費用は含まれていない。産直産地が持続的に展開するための農産物価格理論を提示した。
周波数分解タイムオブフライト法によるアモルファスSiダイオードの担体輸送特性評価

水素化アモルファスSi薄膜半導体の研究のなかで、極めて重要な課題の一つに、バンドギャップ中にエネルギー的に広く分布する局在準位の物性解明がある。局在準位の存在は、太陽電池の光電変換効率を低下させる、または薄膜トランジスタの動作しきい値電圧を増加させるなど、アモルファスSi材料の各種デバイス応用を考えるとき、避けては通れない問題である。局在準位の物性-例えば、準位密度、エネルギー分布、荷電状態、キャリア捕獲(再結合)効率など-の詳細について、これまで様々な実験的あるいは理論的アプローチが繰り返されてきた。にもかかわらず、現研究段階ではその全体像が明らかにされているとは言いがたい。デバイス開発支援という物性評価の側面から見たときには、特に、p-i-n型太陽電池の光電流活性層として用いられる真性アモルファスSi薄膜について、局在準位に関する定量診断技術の確立が急務とされている。が、実際には、局在準位物性が最もわかっていないのがこの材料である。本研究では局在準位および担体輸送特性を調べるための新しいツール;周波数分解タイムオブフライト法の開発と、これに加え補助的手法;変調光電流分光法、一定光電流分光法の適用によるアモルファスシリコン材料の系統的な物性評価を行なった。結果は以下のようにまとめられる。1)荷電欠陥の近傍に存在するテイル準位はクーロン力のため実効的に捕獲効率が増大し、担体輸送における主要なトラップ準位として働く。2)伝導帯側には浅いトラップ準位(0.3eV)が存在しており、深い欠陥準位と同様、長時間光照射により顕著な増加を示す。3)テイル分布または欠陥密度評価法のスタンダードとみなされている一定光電流分光法では、本質的な誤差が生じその程度は設定光電流値(擬フェルミ準位の位置)に依存する。
連鎖球菌により生産される機能性糖鎖の免疫応答調節への反応と免疫関連治療薬の開発

免疫系の糖鎖による調節はその重要性が示唆されながら、その構造の複雑さからその細かな仕組みなど重要な側面についても十分な検討がなされてこなかった。その中でシアル酸含有多糖であるシアリルルイスX、シアリルルリスaは免疫系の様々な細胞上に存在し、その活性調節への関与が示唆されている。我々は既にこれらに類似した糖鎖を連鎖球菌より大量に調製することに成功しており、本研究では連鎖球菌糖鎖やその誘導体を用いた免疫応答調節を試みた。連鎖球菌S.agalactiae Ia,Ib由来糖鎖は単独では脾臓リンパ球の増殖応答・抗体産生応答を誘導しなかった。次に活性化されたリンパ球に対する効果を検討した。まず、リポポリサッカライドにより誘導されるBリンパ球の抗体産生に対する連鎖球菌糖鎖の効果を検討した。シアリルルイス糖鎖の細胞表面リガンドであるセレクチンに対する抗体は抗体産生を強めることが明らかとなった。Bリンパ球を精製してもこの活性が認められたことから、抗セレクチン抗体はBリンパ球に直接作用しているものと考えられた。同様に、シアリルルイス糖鎖は抗体産生を強めることが認められ、Bリンパ球の抗体産生調節におけるセレクチン分子の重要性が示唆された。今後、連鎖球菌糖鎖をシアリルルイス糖鎖そのものの重合体に改変することができれば、抗体産生を強める機能性糖鎖としての利用が期待できる。次に、コンカナバリンAレクチンによるTリンパ球の増殖について検討したところ連鎖球菌糖鎖によって強く促進されることが示された。一方、化学合成されたシアリルルイス糖鎖モノマーはTリンパ球の活性化に影響を及ぼさなかった。この違いが糖鎖の重合度の差によるものであるかについてさらに検討している。これらの結果により、シアリルルイス糖鎖及びアナログ糖鎖の重合体である連鎖球菌糖鎖の免疫賦活剤としての可能性が示唆された。
HPV感染と子宮頚部発がんに関するコホート研究

CINI/II症例のコホート研究(CIN進展要因に関する研究2):昨年度より新たに登録をしたCIN/症例は現在378例に達した。この新コホート研究では、中央病理診断を登録時・進展時に取り入れ、また検査項目としてHLA Class II haplotype及びHPV 16/58抗体陽性者のIgG2/IgG1 ratioなどを追加した。HPV6型L1蛋白質を発現するプラスミドをマウス皮内に直接接種し、誘導される抗体を調べた。L1-キャプシドを抗原とした場合と同様、血清中に立体構造を認識し、型特異的に結合する抗体が検出され、偽ウイルスの感染を阻害する活性を持っていた。安全性が確認されれば、HPVの感染予防に実用的なワクチンの候補と考えられる。癌生検材料51例のLCRの塩基配列を調べたことから、我が国ではHPV 16variantの頻度か明らかになった。ヨーロッパ型が14例(27.5%)、アジア型が35例(68.6%)、アジア・アメリカ型が2例(3.9%)であり、東南アジアでは27.5%と報告されているアジア型が極めて多いことが特徴である。LCRのエンハンサー・プロモータ活性はvariant間で異なり、アジア型LCRはヨーロッパ型の約22.5倍の活性を示した。アジア型の多さが我が国の子宮頸癌発症頻度に影響している可能性がある。HPV DNAワクチン開発研究として、HPV6L1を発現するプラスミドをマウス皮内に接種したところ血清中に立体構造を認識し、型特異的に結合する抗体が検出され、中和活性も確認された。本研究では、子宮頚部異形成(CIN)のケースコントロール研究によりCIN形成に開わるリスクファクターについて最終解析した後、そのケース症例のうちCIN I/II症例を経過観察するコホート研究が進行中である.本年度より、新たにCIN I/II症例を登録し、新たに検討項目も追加し、コホート研究によりCINが癌の進展に関与するリスクファクターについて検討を開始した.また、新たな検討項目に関する研究等も行い、以下の諸点を明らかにした.1. CINのケースコントロール研究(CIN発症要因に関する研究)の最終結果:HPV感染で補正すると、吉の6項目の因子の中で、結婚・多産・若年妊娠の3つの生殖関連因子だけが、リスクファクターとして残った.2. CINのケースコントロール研究における血清レチノール・カロテノイド値の検討では、アルファカロテン低値およびリコペン低値がHPV感染と独立したCIN形成のリスクファクターであった.ただし、レチノール・カロテノイドの摂取量は関係がなかった.4. CIN I/II症例のコホート研究(CIN進展要因に関する研究2):平成10年度より新たに登録をしたCIN I/II症例は現在195例に達した.この登録例は、(2)のコホート研究と合わせた解析も可能だが、検査項目を追加し、別の解析も行う.CINI/II症例のコホート研究(CIN進展要因に関する研究2):昨年度より新たに登録をしたCIN/症例は現在378例に達した。
看護技術における「わざ」の検証　－看護師の熟練した手の使い方の可視化－

本研究の目的は、看護行為における熟練した手の使い方を、手指・手掌の使っている部分と接触部位にかかる強さから可視化し、患者役の主観的評価と生理的評価で検証することである。体位変換技術を受けた患者役の主観的・生理的評価から、熟練した手の使い方が成立している実施者と、成立していない実施者に分け、2群の手指・手掌の接触部位にかかる力の違いを明らかにした。結果、頭部を持ち上げる行為や側臥位にする行為の左右第2.3指に有意な力の差が認められ、熟練した手の使い方が成立していない実施者の方が強かった。以上から、第2.3指に力が入らないように看護行為をすることが熟練した手の使い方の要素の一つであると示唆された。本研究の目的は、日常的な看護行為における熟練した手の使い方を「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」から可視化し、患者役の「主観的評価」と「生理的評価」で検証することである。平成26年度は、体位変換を受けた患者役の生理的評価を測定する実験を行った。看護師役は19名で、患者役1名に仰臥位から側臥位の体位変換を実施した。生理的評価には、無線式耳朶脈波計測システム(TAOS研究所Vital Meter)を用いて、患者役の耳朶脈波から、低周波成分(low frequency以下LF)と、高周波成分(high frequency以下HF)を測定した。体位変換実施前、実施中、実施後の3区間を経時的に測定し、HFを副交感神経活動、LFとHFの比(以下LF/HFとする)を交感神経活動とした。生理的評価の分析は、看護師役を、患者役の主観的評価の高い群(A群)と低い群(B群)に分け、2群のHFおよびLF/HFを比較した。結果、統計的な差は認められなかったが、両群ともに実施前と実施中では、HFは低下し、LF/HFは上昇した。また、実施前と実施後では、A群のLF/HFは低下し、B群のLF/HFは上昇した。平成27年度は、看護師と看護学生が実施する仰臥位から側臥位の体位変換における「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」の違いを明らかにした。手指・手掌の触れている部分と接触部位にかかる強さの測定には、ワイヤレス触覚測定システム(PPS社Finger TPS米国)を活用し、左右の第1指から第5指および手掌にセンサを取り付け,実施行為に沿って経時的に接触部位にかかる強さ抽出した.結果、頭部を持ち上げる際や、対象者の身体を傾ける際に「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」の違いが認められた。例えば、頭部を持ち上げる際の「頭部の下に手を差し入れる」行為では、学生は左右の第3指を同時に対象者の頭部にあてて、対象者の頭部の下に手を差し入れて頭部を持ち上げていた。そのため、右手の第3指の接触部位にかかる力は学生の方が強かった(P<.01)。一方、看護師は、左手を第5指側から頭部の下に差し入れ、その後に右手を第5指側から手を差し入れて頭部を持ち上げていた。そのため、右手の第5指の接触部位にかかる力は看護師の方が強かった(P<.05)。また、患者役の主観的評価は、学生よりも看護師の方が安楽であったが、生理的評価に違いは認められなかった。患者役の生理的評価に差はなかったものの、主観的評価は看護師の方が安楽であったという結果から、「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」の違いは、熟練した手の使い方を客観的に示すことの糸口になると考えられる。平成28年度は、熟練した手の使い方が成立している体位変換実施者(以下、熟練技術成立群)と,熟練した手の使い方が成立していない体位変換実施者(以下、熟練技術不成立群)に分け、2群の手指・手掌の接触部位にかかる力の違いと、違いがあった部位の熟練技術成立群の力の値を明らかにした。被験者を、体位変換技術を受ける患者役の主観的・生理的評価により、熟練技術成立群25名(看護師21名学生4名),熟練技術不成立群25名(看護師2名学生23名)に群分けした。そして、2群の仰臥位から側臥位の体位変換技術における手指・手掌の接触部位にかかる力を比較した。

結果、「頭部に手指・手掌を差し入れる」、「右手掌を頭部中央まですすめて頭部を支える」、「膝関節の内側に左手を入れ,右手を足関節に添えて膝を曲げる」、「肩と大転子部を支えて側臥位にする」の行為で、手指・手掌の接触部位にかかる力の差が認められた。手指・手掌の部位別に見ると、左右の第2指、第3指に差があり、全ての部位で熟練技術不成立群の方が接触部位にかかる力が強かった。また、以上の部位における熟練技術成立群の力の値は、頭を持ち上げる行為においては1.52.5N程度、側臥位にする行為においては23N程度であった。以上から、第2指、3指に力が入らないように看護行為をすることが熟練した手の使い方の要素の一つであると示唆された。本研究の目的は、看護行為における熟練した手の使い方を、手指・手掌の使っている部分と接触部位にかかる強さから可視化し、患者役の主観的評価と生理的評価で検証することである。体位変換技術を受けた患者役の主観的・生理的評価から、熟練した手の使い方が成立している実施者と、成立していない実施者に分け、2群の手指・手掌の接触部位にかかる力の違いを明らかにした。結果、頭部を持ち上げる行為や側臥位にする行為の左右第2.3指に有意な力の差が認められ、熟練した手の使い方が成立していない実施者の方が強かった。以上から、第2.3指に力が入らないように看護行為をすることが熟練した手の使い方の要素の一つであると示唆された。平成26年度は、体位変換技術を受けた対象者の生理的評価を測定する実験を行った。本研究の目的である、日常的な看護行為における熟練した手の使い方を、患者役の「主観的評価」と「生理的評価」で検証可能かどうかプレテストを行った。結果、生理的評価に統計的な差は認められなかったが、体位変換を受ける患者役の交感神経活動と副交感神経活動から熟練した手の使い方を検証できる可能性が示唆された。今後は、体位変換時における看護師役の「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」と主観的・生理的評価の関連を検討する必要があるが、実験のプロトコルは概ね妥当だと判断できた。平成28年度は、客観的に示した熟練した手の使い方を、学生が修得するための介入を検討する。看護学平成27年度は、看護師と学生を看護師役として各20名程度のデータ収集を行う。また、体位変換時における看護師役の「手指・手掌の使っている部分と順序」および「接触部位にかかる強さ」と主観的・生理的評価の関連を検討する。研究の進行具合から、学会発表を見合わせたことが大きな理由である。3月末にデータ収集した際の人件費の支出手続きが4月になってしまったために残額が生じた。実験のための研究対象者および研究補助者への謝金が大部分を占める予定である。実験による研究補助謝金と研究協力者謝金が大部分を占める予定である。
リンパ球ホーミングをターゲットとしたサル小腸移植免疫抑制プロトコールの最適化

本研究の目的は、カニクイザルにおける小腸移植モデルを用いてリンパ球ホーミングをブロックするAnti-α4β7の効果と安全性を明らかにすることである。新規免疫抑制剤の効果判定のための、対照群として2つの免疫抑制剤治療群、Group A: FK (トラフレベル10-15)+Steroid+MMF、Group B: FK(トラフレベル10-15)+Steroidを設定した。3剤併用のGroup Aでは1例がPTLD(移植後リンパ増殖疾患)を発症し、比較的長期にグラフトが維持されたため、2剤併用のGroup Bを対照群と設定した。平均Rejection Free Survivalは23.3±8.1日であった。移植された小腸の炎症粘膜内にα4β7integrinのリガンドであるMadcam-1の発現をみとめた。さらには、その領域でのα4β7integrin陽性のリンパ球の存在が確認された。Interleukin-2のELISPOTによるアロ反応性の免疫解析を施行し、拒絶群において著明なアロ反応性の増加が認められ、本手法が拒絶の免疫モニタリングにおいて有用であることを示した。拒絶群すべてに抗ドナー抗体が検出された。また、抗ドナー特異的MHC抗体によるリンパ球内でのドナーキメリズムを定量化した。拒絶反応が早期に認められたGroup Bでは早期にキメリズムが消失する傾向が見られた一方で、免疫抑制が強化されたGroup Aではキメリズムが長く残存する傾向が見られた。<結果のまとめ>MHCミスマッチのカニクイザルを用いた小腸移植モデルを確立し、そのグラフト機能および免疫機能を解析した。Tactorimus+Steroidによる平均Rejection Free Survivalは23.3日であり、拒絶反応によるアロ反応性をELISPOTと抗ドナー抗体の有無、ドナー細胞の存続を解析した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。小腸移植は腸管不全患者における唯一の根本治療であるが、急性拒絶反応の発生率が高く、5年のグラフト生存率が60%に留まっており、最適な免疫抑制プロトコールの確立が急務である。本研究では、腸管リンパ球のホーミングをターゲットとしたすでに臨床応用可能な免疫抑制剤(Anti- α4β7 integrin抗体, Anti-TNF α抗体)をカニクイザル小腸移植モデルで使用し、その安全性と有効性(拒絶反応発生率)を評価することが主目的である。手術施設である滋賀医科大学動物生命科学センターにおいて、これまでに3回の非生存実験と2回の生存実験を行った。3回の非生存実験は、術式の確立とシミュレーション目的であり、2回の生存実験は実際に免疫抑制剤を投与して、それぞれ1ヶ月間管理を行い、拒絶反応のモニタリングを行った。研究計画書にある、Group分けに沿って、まずは従来の免疫抑制剤による拒絶の発生時期についてデータを採取している。滋賀医科大学のセンターに、拒絶の診断を行う内視鏡システムを導入し、定期的な観察と生検検査が可能となった。グラフトのモニターは、weeklyでのストマからの内視鏡と、血液データ採取を行っている。術後1ヶ月の時点で、移植腸管及び自己腸管などからリンパ球を採取し、Th-1,2,17,TFHの解析を表面マーカーであるCXCR3, CCR4, CCR6, CXCR5をもちいて行い、移植腸管でのTリンパ球の動向データを集積中である。また、ドナーのMHC特異的抗体を用いることで、レシピエント中におけるドナーのリンパ球の動向を経時的に追うことが可能になり、免疫反応の変化を捉える上で有効なデータが集積されている。初年度はシステムの確立及び手術術式を3回の非生存実験にて安定化させ、サルの術前・術後の飼育方法や検査体制などを2回の生存実験でほぼ確立するに至った。2回の生存実験のうち、1個体目は血管トラブルにて早期に安楽死としたが、2個体目は術後3週間程度から発生した拒絶反応を1週間モニタリングを行い、拒絶進行中の腸管グラフトを採取して、リンパ球の解析データを取ることに成功した。更には、カニクイザルをもちいての初めてのThリンパ球系の分類に成功し、Thー1、2、17、TFHの動向を今後の個体でデータ集積する。また、ドナー細胞をレシピエント細胞と区別することが可能な抗体を獲得し、このシステムを用いての免疫反応の解析も有用である。難病である腸管不全に対する唯一の根治的治療である腸管移植が保険承認され、他の臓器移植と比して高率に発症する急性拒絶反応の予防と中長期における安定したグラフト機能の維持が喫緊の課題である。本研究の主目的は、慶應義塾大学小児外科が確立したカニクイザルにおける小腸移植モデルを用いて適切な導入維持療法としてのホーミングをブロックするAnti-α4β7の効果と安全性を明らかにすることである。カニクイザルを用いた腸管移植の報告は世界的にもほとんど存在せず、MHCの統御されたカニクイザルの供給・飼育・管理体制が整備された滋賀医科大学動物生命科学センターで、臨床応用可能な免疫抑制剤の効果を免疫モニタリングとともに解析している。また、ドナーとレシピエント細胞を区別できるMHC抗体を利用して、血液及び腸管リンパ組織での再構築及びキメリズムを解析し、特にケモカインレセプターに着目したCD4T細胞の詳細な解析を行い、腸管拒絶反応との関連性を明らかにする。

これまで、カニクイザルを用いた同種異所性小腸移植を5回施行しており、従来の免疫抑制剤によるrejection free survivalの平均はおよそ4週間程度であることが判明した。またキメリズムの程度と拒絶反応に相関傾向があり、免疫抑制剤の効果判定の副次的評価項目となることが期待される。グラフトの内視鏡的評価では、マウナケア社のCellvisioシステムを使用してグラフト絨毛のリアルタイムな評価が可能となった。拒絶反応の早期病変としての、絨毛の微細な変化を検出できることが期待される。これまでカニクイザルを用いて同種異所性小腸移植を5回施行したが、従来の免疫抑制剤による拒絶反応フリー生存期間は、およそ4週間程度であることが判明した。また、拒絶反応とドナー細胞のキメリズムとの間に相関関係があり、免疫抑制剤の効果の副次的評価項目として使用することができると考えられる。しかし、当初予想したよりも拒絶反応が起こりにくいというこれまでの結果であり、またPTLDを発症した経緯も鑑みて、新規の免疫抑制剤の効果を判定するためのコントロールとなる群のデータ取得に時間を要している。新規免疫抑制剤Anti-α4β7抗体の取得に関しては、企業側と交渉を続けており、今年度中の入手を予定している。本研究の目的は、カニクイザルにおける小腸移植モデルを用いてリンパ球ホーミングをブロックするAnti-α4β7の効果と安全性を明らかにすることである。新規免疫抑制剤の効果判定のための、対照群として2つの免疫抑制剤治療群、Group A: FK (トラフレベル10-15)+Steroid+MMF、Group B: FK(トラフレベル10-15)+Steroidを設定した。3剤併用のGroup Aでは1例がPTLD(移植後リンパ増殖疾患)を発症し、比較的長期にグラフトが維持されたため、2剤併用のGroup Bを対照群と設定した。平均Rejection Free Survivalは23.3±8.1日であった。移植された小腸の炎症粘膜内にα4β7integrinのリガンドであるMadcam-1の発現をみとめた。さらには、その領域でのα4β7integrin陽性のリンパ球の存在が確認された。Interleukin-2のELISPOTによるアロ反応性の免疫解析を施行し、拒絶群において著明なアロ反応性の増加が認められ、本手法が拒絶の免疫モニタリングにおいて有用であることを示した。拒絶群すべてに抗ドナー抗体が検出された。また、抗ドナー特異的MHC抗体によるリンパ球内でのドナーキメリズムを定量化した。拒絶反応が早期に認められたGroup Bでは早期にキメリズムが消失する傾向が見られた一方で、免疫抑制が強化されたGroup Aではキメリズムが長く残存する傾向が見られた。<結果のまとめ>MHCミスマッチのカニクイザルを用いた小腸移植モデルを確立し、そのグラフト機能および免疫機能を解析した。Tactorimus+Steroidによる平均Rejection Free Survivalは23.3日であり、拒絶反応によるアロ反応性をELISPOTと抗ドナー抗体の有無、ドナー細胞の存続を解析した。次年度は、計画書のグループ分けに沿って、各グループの移植数を定期的に増やしていく。
TiーAl系金属間化合物の低酸素分圧下熱処理による耐酸化性改善の機構

Al濃度あるいは酸素濃度の異なるTiAlおよびTi_3Alの950°Cまでの大気中での酸化特性を明らかにし、また、これらの試料に低酸素分圧下熱処理を施し、その耐酸化性改善効果を検討した。さらに試料表面付近の生成物をX線解析、EPMAあるいはオ-ジェ分析などによって調べた。その結果、Al濃度の高い試料ほど耐酸化性は良好であり、また低作素分圧下熱処理の効果も長時間維持される傾向を示した。これはAl濃度の高い試料ほどAl_2O_3を多量に生成するためと考えられる。低酸素分圧下熱処理およびやや低温(800°C)の大気中で酸化したTiAl試料で観測される回折線は、低酸素分圧下熱処理ではTiO_2は認められないのに対し、大気中ではこれが観測される点で異なるが、他の回折線はほぼ一致した。大気中では酸素分圧が高く、酸化の進行も早い。そのためTiO_2の成長速度は大きく、またTiAl中のAlの拡散速度が小さいのでAl_2O_3の連続した外部酸化皮膜は形成されない。一方、低酸素分圧下熱処理の場合、オ-ジェ分析の結果からTiAl試料表面にAl_2O_3とともに少量のTiO_2も生成されることが明らかとなったが、酸化物の成長速度は小さい。Al_2O_3の生成に伴つて生じるTi_3Alは大気中酸化ではTiO_2を生成するのに対し低酸素分圧下では1000°Cまでの範囲では酸化物皮膜を形成せず、酸素を固溶することが分かった。そのため以後の過程でもTiO_2は生成されず、Ti_3AlのAl濃度が高い場合には平衡解離圧が低く安定なAl_2O_3が生成され、Al_2O_3の連続した皮膜を形成するものと考えられる。この層が厚いほど耐酸化性改善効果は大きい。以上のように、低酸素分圧下では大気中酸化と異なり酸化物の成長速度が非常に小さいこと、平衡解離圧の低いAl_2O_3の方が生成されやすいこと、Ti_3Alは酸素を固溶するため酸化物を生成しにくいがAl濃度が高ければAl_2O_3を生成すると考えられることが低酸素分圧下熱処理でAl_2O_3のみの層が形成される理由としてあげられる。金属間化合物TiAlの化学量論組成(Tiー36mass%Al)を中心に、Al濃度と酸素濃度を変化させた試料を作成し、まず大気中での酸化特性を明らかにした。その結果、900°Cおよび950°Cで酸化させた場合、温度が高いほど酸化の程度は大きいが、Al濃度の高い試料は耐酸化性が良好となる傾向を示した。しかし、酸素濃度に関しては明らかな関係は見いだされなかった。次にこれらの試料に低酸素分圧下熱処理を施し、表面生成物の観察および耐酸化性改善効果を評価した。低酸素分圧下熱処理による耐酸化性改善効果の機構を探るためには、この処理によって試料表面にどのような層が形成されるかを知ることが重要である。この目的のため、処理の条件を変化させて生成層を観察した結果、表面には耐酸化性にすぐれたAl_2O_3のみの層が形成されていることが確認された。

処理温度が低い場合あるいは処理時間が短い場合には表面層は薄く、また、処理温度が1000°Cを超えるとAl_2O_3のみの層は形成されなくなることが明らかとなった。いずれの試料でも最表面にはごく薄いTiO_2層は観察されたが、この層は処理時間が長い場合でも厚さに変化が見られず、低酸素分圧下熱処理ではAl_2O_3のみが成長すると考えられる。このAl_2O_3層が厚く形成された試料ほどすぐれた耐酸化性を示した。また、Al濃度の高い試料では低酸素分圧下熱処理の効果は大きかったが、これは表面に形成されるAl_2O_3の量が多くなったためと推測される。しかし、表面層と金属との界面には酸素の濃化層も観察され、表面層の形成機構および耐酸化性改善効果が維持される時間はこの層の形成機構と関連があるとも考えられる。この点を解明する目的で酸素濃度の高い試料に対しても低酸素分圧下熱処理を施し、表面付近の詳細な観察およびこの処理による効果を検討する予定である。その結果から、低酸素分圧下熱処理による表面層の形成機構および耐酸化性改善機構を明らかにできると考えられる。Al濃度あるいは酵素濃度の異なるTiAlおよびTi_3Alに低酸素分圧下熱処理を施し,表面付近の生成物をX線解析によって詳細に調べ、大気中酸化の場合あるいはオ-ジェ分析結果などと比較検討した。その結果、低酸素分圧下熱処理およびやや低温(800°C)の大気中で酸化したTiAl試料で観測される回折線は,低酸素分圧下熱処理ではTiO_2は認められないのに対し、大気中ではこれが観測される点で異なるが、他の回折線はほぼ一致した。すなわち、低酸素分圧下熱処理と大気中酸化とは表面酸化皮膜の形成過程は異なるものの酸化皮膜形成後の内部酸化はほぼ同様におこると推測される。大気中では酸素分圧が高く、酸化の進行も早い。そのためTiO_2の成長速度は大きく、またTiAl中のAlの拡散速度が小さいのでAl_2O_3の連続した外部酸化皮膜は形成されない。一方、低酸素分圧下熱処理の場合、オ-ジェ分析の結果からTiAl試料表面にAl_2O_3とともに少量のTiO_2も生成されることが明らかとなったが、酸化物の成長速度は小さい。Al_2O_3の生成に伴って生じるAl欠乏領域はTi_3Alとなるが、この相は大気中酸化ではTiO_2を生成するのに対し低酸素分圧下では1000°Cまでの範囲では酸化物皮膜を形成せず、αーTiと同様に酸素を多量に固溶することが分かった。そのため以後の過程でもTiO_2は生成されず、Ti_3AlのAl濃度が高い場合には平衡解離圧が低く安定なAl_2O_3が生成され、Al_2O_3の連続した皮膜を形成するものと考えられる。この層を通してのイオンの拡散係数は小さいため、処理後の酸化に際して耐酸化性は大きく改善される。以上のように、低酸素分圧下では大気中酸化と異なり酸化物の成長速度が非常に小さいこと、平衡解離圧の低いAl_2O_3の方が生成されやすいこと、Ti_3Alは酸素を固溶するため酸化物を生成しにくいがAl濃度が高ければAl_2O_3を生成すると考えられることが低酸素分圧下熱処理でAl_2O_3のみの層が形成される理由としてあげられる。
小型歯鯨類における胎盤性性腺刺激ホルモンの探索

本研究では濾胞刺激ホルモン(FSH)に注目し、和歌山県太地町でのバンドウイルカ追い込み漁で得られた、異なる妊娠段階の個体より胎盤組織を採取し、FSHβサブユニットの発現動態を比較・検討した。また、特異抗体を用いた免疫組織化学染色により、胎盤組織内のFSHの分布を調べた。妊娠初期後期の胎盤組織においてFSHβの発現が認められた。免疫組織化学染色の結果、陽性反応は母体および胎児側の絨毛上皮に認められたが、反応は胎児側細胞ではるかに強かった。発現量の比較では、下垂体に比べ胎盤での発現は低いが、組織量を考慮すると、バンドウイルカの胎盤性FSHは妊娠の維持等に重要な役割を果たすことが示唆された。前年度の結果を踏まえ、平成24年度はバンドウイルカ胎盤での遺伝子発現がすでに証明されている黄体形成ホルモン(LH)(Watanabe et al., 2007)を、黄体組織からタンパク質として分離・精製することを目指した。通常の方法でSDS-PAGEやWestern blottingを行っても、37-70kDaのタンパク質が多量に存在するため、LH分子の検出は不可能であった。これらの巨大分子の大部分はヘモグロビンやそのサブユニットと考えられたため、抽出前の胎盤組織の血液成分をPBSで充分洗浄したところ、電気泳動後の個々のバンドが明瞭に検出されるようになった。次に、ヒツジLHの標品を用い、還元処理した後に電気泳動にかけ、α-subunitとβ-subunitの分子量を確認したところ、前者は約20kDa,後者は約18kDaであることがわかった。これをもとに、改良した抽出法で新たにバンドウイルカ胎盤組織よりLH様分子の精製を試みた。今回は組織の量を増やし、脱血処理した後、糖タンパク質を抽出し、アセトニトリルの濃度勾配による高速液体クロマトグラフィーにより3分ごとに分取し、それぞれの画分をSDS-PAGEで調べたところ、画分4でLH-αまたはLH-βと思われる、20kDaまたは18kDaのバンドが得られた。今後、これらのタンパク質が実際にバンドウイルカのLH-αまたはLH-βであるかを確かめる予定である。一方、バンドウイルカ胎盤のLH-β遺伝子については、双角子宮の部位ごと、および妊娠中期と後期の子宮について発現を比較した。対照とした下垂体では常に高い発現が認められたが、胎盤のLH-βは双角子宮の左右接合部に近い部分に、比較的強い発現が認められた。筆者らはすでに、バンドウイルカ胎盤における黄体形成ホルモン(LH)の産生と分泌について明らかにしている。本研究では濾胞刺激ホルモン(FSH)の産生と分泌について明らかにすることを目的とした。和歌山県太地町で行われるイルカ追い込み漁で捕獲されるバンドウイルカ雌妊娠個体より妊娠中期の個体2個体(中期1;胎児長63cm:中期2;胎児長87cm)と妊娠後期の個体1個体(胎児長136cm)から胎盤組織を採取し実験に用いた。胎盤組織よりRNAを抽出しcDNAに変換後、既知のFSHβ塩基配列をもとにプライマーを合成しRT-PCRで解析したところ、下垂体組織に比べ発現量は少ないものの、妊娠後期胎盤と中期2の胎盤において発現が認められた。タンパク質としてのFSHを単離する目的で、妊娠後期の胎盤組織を脱血後ホモジナイズし、遠心分離後の上清を試料としてSDS-PAGEを行ったところ、2025kDa付近にスメア状のバンドが認められた。FSHは糖タンパク質であり、糖タンパク質はスメア状の泳動像を示す傾向があるため、分子量と泳動像からこのバンドがFSHであると考えられた。バンドウイルカにおいて、胎盤性LHに続き胎盤性FSHの存在がほぼ明らかとなったため、胎盤のFSH受容体(FSHR)の検索を行った。すでに得られていたFSHR部分塩基配列をもとにプライマーを作製し、各胎盤組織でのFSHRの発現をRT-PCRで調べたところ、いずれの胎盤組織においてもFSHRの発現が認められた。特に、FSHβの発現の多かった妊娠後期の胎盤組織において発現が著しかった。以上から、バンドウイルカ胎盤では、単位組織量あたりのFSHの産生は下垂体に比べ低いが、組織全体では多量のFSHを産生している可能性があり、特に妊娠後期の胎盤においては胎盤性FSHが胎盤組織のFSHRを介して直接作用し、妊娠維持などに関して何らかの役割を果たしていることが示唆された。平成23年度はバンドウイルカ胎盤性濾胞刺激ホルモン(FSH)のFSHβサブユニットcDNAの全長を決定し、その動態について明らかにすることを目的とした。

和歌山県太地町での追い込み漁で捕獲された個体より得た胎盤組織および下垂体よりmRNAを抽出し、cDNAを合成してRACE法によりFSHβmRNAの全長配列を決定した。また、その遺伝子数と構造を明らかにするため、バンドウイルカのゲノムデータベースを用いてFSHβ遺伝子の検索を行うとともに、腎臓からゲノムDNAを抽出し、genomic PCRおよびbenomic southern blottingを行った。その結果、胎盤組織から5'非翻訳領域からpoly Aまでを含む481bpのmRNA全長配列が得られた。これは、下垂体で発言しているFSHβのそれと完全に一致した。ゲノムデータベースからFSHβ遺伝子を検索した結果、検出された遺伝子は1つだけであり、genomic PCRおよびbenomic southern blottingにおいてもこれを支持する結果が得られた。以上から、バンドウイルカにおいて下垂体と胎盤のFSHβは同一の遺伝子から発現することが示唆された。また、バンドウイルカのFSH遺伝子は他のほ乳類と同様に、3-エキソン2-イントロン構造を持つことが明らかとなった。妊娠初期(胎仔長9.5cm)、妊娠中期(胎仔長59.9cm)、妊娠後期(胎仔長112.8cm)の3個体から得られた胎盤組織を用いて、FSHβのオープンリーディングフレームを増幅するプライマーを用いてRT-PCRを行った結果、いずれの妊娠段階の胎盤組織でもFSHβの発現が認められた。抗イヌFSHβ抗体を用いた免疫組織化学染色では、下垂体と胎盤組織において陽性反応が認められたが、反応は母体側の胎盤に比べ胎児側の胎盤ではるかに強かった。2010年までに太地でのサンプリングで得られたバンドウイルカの胎盤を用いて、平成24年度は黄体形成ホルモン(LH)をタンパク質として胎盤組織より単離・精製することを試みた。組織の脱血など試料調製法を工夫することによって、HPLCとSDS-PAGEを組み合わせ、LH-βと思われるタンパク質を検出することができた。今後、アミノ酸配列などで確認する必要がある。バンドウイルカの双角子宮におけるLH-βの発現が、部位ごとに異なることも明らかとなった。さらに新たなサンプリングを実施して、例数を増やして確認したい。2010年までに得られたバンドウイルカ胎盤を用いて、ほ乳類の胎盤で初めて、濾胞刺激ホルモン(FSH)の存在と発現を明らかにした。また、この胎盤性FSHは下垂体と同一の遺伝子から発現していること、また、母体側胎盤組織にくらべ、胎児側胎盤組織で顕著に分泌されている可能性が高いなど、その機能に対する新たな知見や手がかりが得られた。しかしながら保存中の胎盤組織からは、タンパク質としてのFSHを明瞭に検出、精製、単離するまでにはいたらなかった。24年度は人員の都合でサンプリングを実施することができず、新たなバンドウイルカのサンプルが得られなかった。そのためFSHについては充分なデータが得られず課題が残った。25年度はサンプリングを実施できる予定なので、新しい胎盤サンプルを用いて、胎盤組織からのFSHタンパク質の単離・精製を試みたい。前年度の結果を踏まえ、2012年1月に新たに採取した胎盤、下垂体組織を用いて、バンドウイルカ濾胞刺激ホルモンをタンパク質として単離・精製し、特異抗体を作製してFSH則定系を構築する。黄体形成ホルモンについても、同様に則定系を構築したい。また、これまで得られた結果を論文として公表する。FSH受容体についても研究を進める。
機械学習計算基盤の構築と複数領域における画期的成果の創出

理論面と実装面に分けて報告する。理論(1)百種類以上ある木カーネルと比較して、部分パスカーネルが実行速度・正確性の両面において優れていることを、多数のデータセットを用いて実証した。順序木・無順序木を問わない点が定性的に重要な利点であり、加えて、正確性の評価において他の木カーネルに対して統計的に有意な差があることを示した。(2)部分パスカーネルを、入力となる木のサイズ(頂点の個数)に関して線形の計算量で計算するアルゴリズムを新規に開発した。他の木カーネルは、木のサイズの二乗ないし三乗のオーダーの計算量を必要とするので、部分パスカーネルの利点は顕著である。実際、iMac Pro 14Coreを用いた実験では、一つのカーネル値を計算するのに60マイクロ秒程度しか掛からない。(2)このアルゴリズムを理論的に記述するために、順序木の新たな定式化を考案した。(3)部分パスカーネルを用いたカーネルクラスタリング(k-平均、HACベース)を提案し、予備的実験により、良い性能が得られることを示した。(4)カーネルとガウス分布を用いた木構造データによる回帰の手法を提案した。実装(1)部分パスカーネルとSVMを用いて、木構造データの分類を行うライブラリの開発を完了した。このライブラリは、Excelをインターフェースとするラッパーを含み、研究者のみならず、非専門家でも使いやすいように設計・実装されている。(2)前記ライブラリを用いて、偽サイト判定システムを構築し、楽天株式会社、及び、兵庫県警本部において、検証実験を行なった。楽天での検証では正確性99.98%超、兵庫県警での検証でも90%を超える正確性を示し、部分パスカーネルを用いた分類器の優位性を示した。(3)犯罪予測の応用事例において、犯罪情報の情報量を目的関数として、ガウス分布回帰によって優れた予測精度が得られることを示した。計画より進捗が遅れている項目計算基盤の実体であるライブラリについては、カーネルクラスタリングとカーネルパターン検出のアルゴリズムの実装は完了したが、ライブラリとしてのAPIの実装は未完となった。これは、楽天株式会社と兵庫県警に検証目的で提供するため、カーネル分類の非専門家向けのExcelをインターフェースとするラッパーの開発を優先したことによる。計画より進捗が進んでいる項目Excelインターフェースを持つカーネル分類のラッパーを楽天株式会社及び兵庫県警に提供したことにより、実データを用いた検証が進んだ。特に、楽天での実験では、正例と負例がバランスした実データによる実験で99.98%の正確性を示し、部分パスカーネルの有効性を確認することができた。ラッパーは、Excelのマクロ機能を用いて、正例・負例木構造データの登録、カーネルの計算、モデルの生成と更新、ラベルの付与と更新などが、Excelの通常の操作とボタンのみによってできるようになっており、必ずしも研究者とは限らない実務家にも簡便に木構造データの分析ができるように実装されているので、来年度の検証実験において有効なツールとして利用できるものと考えている。2019年度は、分担者の専門領域も含めた多様な分野での検証を目標とする。そのために、当研究事業で開発したアルゴリズムをライブラリとして実装し、更に、専門家とは限らない実務家でも利用できるインターフェースを持つラッパーを開発する。実装対象のアルゴリズムは、すでに実装済みの部分カーネル分類アルゴリズムに加えて、(1)部分パスカーネルを用いたカーネルクラスタリング(カーネルk-平均、カーネルHACなど)、(2)部分パスカーネルを用いたカーネルパターン抽出(一般化センター・スターアルゴリズム)、(3)一貫性指標と情報エントロピーに基づく教師あり学習の特徴値選択、(4)カバリングと情報エントロピーに基づく教室なし学習の特徴値選択、(5)特徴値選択に基づくクラスタリング、(6)部分パスカーネルを用いたカーネル・ガウス分布による回帰、である。年度前半は、これらのアルゴリズムのライブラリ、及び、実務家が利用できるレベルのインターフェースを有するラッパーの実装を急ぐ。実装には、代表者・分担者によるコア部分の実装の後、専門のプログラマへ業務委託を行い、インターフェースの実装、及び、プログラムの完成度の向上を目指す。実装完了後、できるだけ早期に、分担者、及び、外部の研究者を対象として、ライブラリーの利用方法を紹介する研究会を開催し、年度後半から次年度にかけての複数分野での実証のための準備とする。30年度は、基礎的な研究の推進と、31年度以降に分担者で利用するユーティリティの開発・整備に注力した。【基礎的研究の推進】構造を持つデータ、特に木構造データに関して、分類(教師付学習)・クラスタリング(教師無学習)・構造パターン抽出の各分野において、実用化のみえる技術の研究・開発を行った。分類に関しては、編集距離を発展させた概念としてマッピング距離を導入し、代表的なデータセットを用いた網羅的な実験によって、数十種類の距離関数を評価し、うち二種類の距離関数が有効であることを示した。今回有効性が示された距離関数は、従来編集距離として知られていたものではなく、マッピング距離として新たに定義されたもので、新規な研究成果である。実用性の可能性も示されたことも重要である。また、コストパラメータに関しても、顕著な傾向が存在することを示した。マッピングカーネルに関しては、モーメントカーネルの新概念を導入し、その評価に着手した。クラスタリングに関しては、マッピング距離をベースにした距離ベースのクラスタリングアルゴリズムと、マッピングカーネルを利用したカーネルクラスタリングの二つの手法の評価を行った。その結果として、多くのデータセットに共通に有効なマッピング距離・マッピングカーネルもまた、少数種類に限定されることを発見した。これも、実用化に向けて、重要な成果である。

構造パターン抽出に関しては、マッピング距離を利用したパターン抽出手法の評価に着手した。マッピング距離・マッピングカーネルは、ともに、本研究課題の根幹となるアイデアであり、網羅的な評価によって、実用上の有効性が確認できたことの意義は大きい。このような手法の評価は、ユーティリティ開発においても、推奨手法を絞り込むために必須のステップである。これらの成果は、査読付き論文誌・国際学会で順次発表しており、31年度も引き続き発表していく。【基礎的研究の推進】構造パターン抽出に関しては、31年度中に手法の評価を完了させる予定であったが、手法の実装と部分的な評価に留まった。これは、マッピング距離と構造クラスタリングにおいて予期した以上の成果が出たことから、そちらの評価にエフォートを集中したためである。第一期の基礎的研究の枠組みは、1.マッピング距離と距離ベースの分類器の性能評価、2.マッピングカーネルとモーメントカーネルの組み合わせに対するSVMの性能評価、3.マッピング距離と距離ベースのクラスタリングの性能評価、4.マッピングカーネルによるカーネルクラスタリングの性能評価、5.マッピング距離に基礎をおいたパターン抽出手法の評価の5項目であるが、1.と4.については、実用上有効な少数の距離関数の絞込とコストパラメータの設定について具体的な進捗を得た点で評価はプラス、5.に関しては網羅的な評価を完了できなかった点でマイナスの評価であり、総合して概ね順調に進捗していると評価できる。【ユーティリティの開発】基礎的研究において手法の評価に用いたプログラムを、順次整理し、コードの可読性の向上、APIの文書化を行った上で、Git-Hubにアップロードして、分担者へ公開する準備を進めた。作業は継続中であるが、30年8月には作業を一段落し、分担者に向けた説明会を開催するとともに、ソースコードの公開を行う計画であり、概ね順調に推移している。理論面と実装面に分けて報告する。理論(1)百種類以上ある木カーネルと比較して、部分パスカーネルが実行速度・正確性の両面において優れていることを、多数のデータセットを用いて実証した。順序木・無順序木を問わない点が定性的に重要な利点であり、加えて、正確性の評価において他の木カーネルに対して統計的に有意な差があることを示した。(2)部分パスカーネルを、入力となる木のサイズ(頂点の個数)に関して線形の計算量で計算するアルゴリズムを新規に開発した。他の木カーネルは、木のサイズの二乗ないし三乗のオーダーの計算量を必要とするので、部分パスカーネルの利点は顕著である。実際、iMac Pro 14Coreを用いた実験では、一つのカーネル値を計算するのに60マイクロ秒程度しか掛からない。(2)このアルゴリズムを理論的に記述するために、順序木の新たな定式化を考案した。
窒素ドープカーボン触媒の機能解明とボトムアップ合成

燃料電池の酸素還元反応に用いる白金代替触媒として窒素ドープカーボンが高い触媒活性を示す。研究代表者はドープ窒素としてピリジン型窒素がグラファイト系炭素ネットワーク中に活性点を形成することを見出している。本研究では、ピリジン型窒素を含む共役系分子をグラフェンやカーボンブラックに固定化して高活性なボトムアップ触媒を構築することを目的としている。初年度はジベンゾアクリジン、フェナントロリンなどピリジン型窒素原子を1個ないし2個含む分子をカーボンブラックに吸着させた触媒の活性を評価し、電子状態および吸着特性を調べた。その結果、ピリジン型窒素が2原子含む分子が高活性を示すことが明らかとなった。また塩基性の強い分子ほど活性が高い傾向が見いだされた。いずれにしても窒素含有分子をカーボン材料に吸着させるだけでボトムアップ触媒を構築できることを示した。また、HOPG(高配向性熱分解グラファイト)にジベンゾアクリジンを吸着させたモデル触媒を用いて酸素還元反応に対する活性および分子の吸着構造およびジベンゾアクリジンの安定性を調べた。モデル触媒の分子当たりの活性は窒素ドープグラフェン触媒のそれに匹敵するほど高いことがわかった。また、吸着分子は規則的吸着構造を形成することを見出した。400K程度まで熱的に安定であることから電極触媒として有望である。分子とグラファイトの相互作用は、C-H結合とπ共役系の相互作用とみなされた。すなわち、C-H結合を多く含む分子ほどグラファイト系炭素表面と強く相互作用し安定であると考えている。HOPGモデル触媒の研究成果はChemCatChemで論文発表をした。ボトムアップ触媒が予想通り触媒活性を示した。またカーボン表面に規則的に配列することを見出した。ボトムアップ触媒が新しい触媒調製法として期待できる。ボトムアップ触媒の有意な点は、活性点を高密度に集積できる点と、均一な活性点を有するモデル触媒を構築できる点である。そこで、今後、活性点の高密度設計を試みると同時に、モデル触媒を用いて反応メカニズムを詳細に解明していくところである。窒素ドープカーボン触媒に関するメカニズム研究は遅れており、モデル触媒を用いることによって窒素ドープカーボン触媒の基本的な性質やメカニズムが明らかになると期待される。
ヒト皮膚肥満細胞と神経由来悪性腫瘍における細胞間相互作用

1悪性シュワン細胞腫由来細胞のヒト皮膚肥満細胞(HSMC)生存に及ぼす影響ヒト皮膚肥満細胞を単層に発育した悪性シュワン細胞腫由来細胞と共生培養し、線維芽と培養した場合、あるいはこれらのfeeder layerを用いない場合で形態や存在に変化があるかどうかについて検討を行った。その結果、HSMCは悪性シュワン細胞腫由来細胞と共生培養した場合において正常ヒト皮膚由来線維芽細胞をもちたい場合、およびfeeder layerを用いなかった場合にくらべて有意にその生存を亢進した。すなわち、われわれの得た悪性シュワン細胞腫由来細胞はHSMCの生存に好都合な環境を提供していることがわかった。形態学的にはfeeder layerがない条件では円形を呈する肥満細胞は、悪性シュワン細胞腫由来細胞や線維芽細胞と培養した場合に細長くなることが判明した。これは両者の間に密接な細胞間相互作用の存在することを示唆すると考えた。2悪性シュワン細胞腫由来細胞のHSMC分化、増殖因子の検討本細胞が肥満細胞増殖因子であるstemcell factor(scf)を産生するかどうかについてRT-PCRを用いてmRNAレベルで検討した。神経線維腫細胞や正常線維芽細胞はSCFmRNAレベルで検討した。神経線維腫細胞や正常線維芽細胞はSCFmRNAを発現したが、悪性シュワン細胞腫由来細胞では発現がみられなかった。これは悪性シュワン細胞腫由来細胞のHSMC生存促進作用がSCFmRNA以外の物質を介するものであろうと想定された。1神経線維肉腫由来細胞の免疫組織化学的特徴:本細胞はビメンチン陽性でS-100蛋白陰性、NSE陰性、ニューロフィラメント陰性であり、また、ラミニン、フィブロネクチン、コラーゲンIVが陽性であり、これらの結果はシュワン細胞というよりもPerineurial cellの特徴を有していた。また、本細胞はサブスタンスPおよびサブスタンスKについても陽性を示した。共焦点レーザー顕微鏡ではサブスタンスP、サブスタンスKは細胞質に陽性であった。これらの神経ペプチドが肥満細胞になんらかの影響を与える可能性も推測された。神経線維肉腫由来細胞におけるこれらの免疫組織化学的性質については昨年の日本研究皮膚科学会(J Dermatol Sci 12:211,1996)において報告した。2神経線維肉腫由来細胞の造腫瘍性:培養神経線維肉腫由来細胞をヌードマウスに100万個ずつ注入し可移植性を検討したところ、移植できなかった。3共生培養における形態学的所見:神経線維肉腫由来細胞をFeeder layerとしてヒト皮膚由来肥満細胞を培養すると通常の線維芽細胞の時と比べて肥満細胞の存在が有意の促進された。また、光顕的観察では培養ヒト皮膚肥満細胞は神経線維肉腫由来細胞間に細長く伸び、両細胞間に相互作用のあることが示唆された。これらの結果は国際肥満細胞シンポジウム(J Invest Dermatol 105:718,1996)においてそのpleliminaryなデータを発表した。電顕的観察では現段階では肥満細胞顆粒の皮膚型から粘膜型への変化は観察されていない。また、肥満細胞と培養神経線維肉腫由来細胞に強固な接着構造も電顕的には確認できていない。今後、両者の関連としてインテグリンの発現についても検討する価値があろう。4ヒスタミンの神経線維肉腫由来細胞の増殖におよぼす影響:神経線維肉腫由来細胞の培養系にヒスタミンを加えると1μg/ml-100μg/mlにおいて細胞の増殖が抑制された。また、同様に、プロスタグランジンD2を添加すると10μg/mlの濃度において本細胞の増殖が有意に抑制された。1神経線維肉腫由来細胞のヒト皮膚肥満細胞(HSMC)生存に及ぼす影響ヒト皮膚肥満細胞を単層に発育した神経線維肉腫由来細胞と共生培養し、線維芽細胞と培養した場合、あるいはこれらのfeeder layerを用いない場合で形態や生存に変化があるかどうかについて検討を行った。