hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん間質を標的とするがん分子イメージングプローブの開発

本研究は、難治性がんに多く見られる豊富ながん間質を標的とした新たなコンセプトのイメージングプローブを開発し、画像診断によるがんの検出感度、または診断能を向上させ、これらの難治がんの治療成績向上に寄与することが最終目的である。平成30年度においては平成29年度において作製したヒト化抗体産生CHO細胞よりヒト化抗体を取得し、Fab化の条件検討を実施した。また引き続き別クローンを用いてヒト化を実施し、産生細胞のクローニングを実施した。具体的にはCHO細胞を無血清培養液中で細胞生存率が低下するまで約711日前後培養した。培養液を回収し遠心して細胞成分を除いた後上清に硫酸アンモニウム並びにプロテアーゼ阻害剤を添加し0.22 μmのフィルターを通して清澄化した。上清はその後Protein G Sepharosを用いて精製した後、更にSuperdex 200 pgを用いてサイズ排除クロマトグラフィーにより精製した。取得したIgGを種々の条件下でパパイン酵素により切断し断片化した。得られた断片はProteinAにより未消化IgGとFc断片を除いた後、更にSuperdex 75 pgを用いてサイズ排除クロマトグラフィーにより精製した。得られたFab抗体のフィブリンに対する結合能をELISAにより確認した。以上の工程によりイメージングに使用可能なFab抗体を得られる条件を決定した。本ステップは令和1年におけるFabの標識とイメージングの実施のために必達の課題であるため重要である。また、平成30年度においては樹立した細胞をBalb/cヌードマウスの皮下に移植し、形成された腫瘍を摘出し免疫組織化学染色によりフィブリンが染色されることを確認した。本工程は樹立した細胞株による動物モデルが抗不溶性フィブリン抗体の評価に適したモデルであることを確認するために重要であると考える。当該年度における本研究の課題は取得した抗体のFab化の条件検討とイメージングプローブの基本骨格を必要量準備すること、また皮下移植動物モデルの作製と確認であり、これらはほぼ達成されていると考えている。一方でFab化抗体の活性は保たれてはいたものの、修飾の過程により抗体の物性に変化が生じている可能性はあり、安定性や集積等が不十分となる可能性があるため、他のクローンについても引き続きイメージングプローブの基本骨格として使用可能であるか今年度においても検討を進める。令和1年度においては抗不溶性フィブリンFab化抗体プローブ並びにIgGプローブを作製した動物モデルに尾静脈投与し、適切な時点を定めてマウス体内での動態、安定性並びに腫瘍への集積性を検討し、イメージングプローブとしての適性を確認していく。少数のマウスで予備検討を実施し、複数のクローンがプローブとして適していた場合は最も優れたクローンを用いて本検討を実施する。本検討においては統計処理可能な数のマウスを準備し、尾静脈投与によりイメージングプローブを投与し、適切な時間を定めてイメージング能を検討する。また、陰性コントロールとしてアイソタイプコントロール抗体を同様に標識し、投与ならびに集積を検討する。最も集積が優れた時間条件において腫瘍組織を摘出し、Ex vivoにおけるイメージングプローブの腫瘍組織内分布を確認する。また免疫組織染色により不溶性フィブリン沈着部位と相関があるかどうか検討していく。本研究は、難治性がんに多くみられる豊富ながん間質を標的としたこれまでにないコンセプトの新規がん分子イメージングプローブを開発し、画像診断によるがんの検出能あるいは質的診断能を向上させ、これらの難治性がんの治療成績向上につなげることが最終目的である。平成29年度においては抗体のヒト化並びにその抗体の安定発現株の作製を実施した。具体的には既に樹立されているマウス並びにラット抗体のCDR領域をヒト抗体のH鎖並びにL鎖のカセットベクターに移植し、CHO細胞にトランスフェクションした。このCHO細胞をG418により選択し耐性細胞を得た。得られた耐性細胞をシングル化し培養上清中の抗体濃度を測定し十分な産生量を持つクローンを選出した。本ステップは平成30年度以降のFab作製を実施するために必達の課題であるため重要であると考える。またこの抗体を評価するためのモデルを作製する目的で膵がん自然発症マウスであるSL-KrasG12D;LSL-Trp53R172H;Ptf1a-Cre三重変異マウスより細胞株を樹立した。具体的には発症した膵がんを摘出し、外科剪刀にて細かく刻み酵素処理した。これを培養皿上で培養し増殖した細胞を膵管マーカーの一つであるDBAレクチンを用いて選別した。更に選別した細胞を限界希釈によりクローン化し、膵由来であることを確認する目的でPDX-1の発現を確認した。また、得られた細胞のRNAを抽出しシーケンスからkras並びにtrp53に変異が存在することを確認した。この細胞をBalb/cヌードマウスの皮下に移植し腫瘍形成能を持つこと確認した。細胞バンクより供与されているヒト膵がん細胞株を用いた皮下腫瘍は臨床腫瘍に比して間質の形成及び不溶性フィブリンの沈着が限定的であり、抗不溶性フィブリン抗体の評価には適さないため本モデル作製の意義は大きいと考える。当該年度における本研究の課題はヒト化抗体の樹立と動物モデルの作製であり、これらはほぼ達成されていると考えている。

いくつかの先行樹立クローン(マウス及びラット抗体)においてはヒト化した際に抗体の産生効率が著しく低下したため引き続き継続してヒト化抗体の作製を進める必要があるが、これらは本年度において樹立した抗体がFab化した際に安定性を欠く、等不測の事態により次年度以降使用に不適となった場合の補填として進める。また、動物モデル作製のための膵がん細胞株の樹立についても現在樹立した細胞株が不適であった時に備えて作製を継続する。本研究は、難治性がんに多く見られる豊富ながん間質を標的とした新たなコンセプトのイメージングプローブを開発し、画像診断によるがんの検出感度、または診断能を向上させ、これらの難治がんの治療成績向上に寄与することが最終目的である。平成30年度においては平成29年度において作製したヒト化抗体産生CHO細胞よりヒト化抗体を取得し、Fab化の条件検討を実施した。また引き続き別クローンを用いてヒト化を実施し、産生細胞のクローニングを実施した。具体的にはCHO細胞を無血清培養液中で細胞生存率が低下するまで約711日前後培養した。培養液を回収し遠心して細胞成分を除いた後上清に硫酸アンモニウム並びにプロテアーゼ阻害剤を添加し0.22 μmのフィルターを通して清澄化した。上清はその後Protein G Sepharosを用いて精製した後、更にSuperdex 200 pgを用いてサイズ排除クロマトグラフィーにより精製した。取得したIgGを種々の条件下でパパイン酵素により切断し断片化した。得られた断片はProteinAにより未消化IgGとFc断片を除いた後、更にSuperdex 75 pgを用いてサイズ排除クロマトグラフィーにより精製した。得られたFab抗体のフィブリンに対する結合能をELISAにより確認した。以上の工程によりイメージングに使用可能なFab抗体を得られる条件を決定した。本ステップは令和1年におけるFabの標識とイメージングの実施のために必達の課題であるため重要である。また、平成30年度においては樹立した細胞をBalb/cヌードマウスの皮下に移植し、形成された腫瘍を摘出し免疫組織化学染色によりフィブリンが染色されることを確認した。本工程は樹立した細胞株による動物モデルが抗不溶性フィブリン抗体の評価に適したモデルであることを確認するために重要であると考える。当該年度における本研究の課題は取得した抗体のFab化の条件検討とイメージングプローブの基本骨格を必要量準備すること、また皮下移植動物モデルの作製と確認であり、これらはほぼ達成されていると考えている。一方でFab化抗体の活性は保たれてはいたものの、修飾の過程により抗体の物性に変化が生じている可能性はあり、安定性や集積等が不十分となる可能性があるため、他のクローンについても引き続きイメージングプローブの基本骨格として使用可能であるか今年度においても検討を進める。平成30年度においては樹立したヒト抗体産生CHO細胞を大量培養し以降の使用に十分量となるようヒト化抗フィブリン抗体を取得する。また抗体を酵素処理しFab化する際の最適な条件を検討し決定する。作製したFabを蛍光標識しサイズ排除クロマトグラフィーにより修飾前後におけるプロファイルを検討する。
軟岩および破砕性と抗材料の境界摩擦特性に関する研究

軟岩としては石川県能登半島に分布する「珪藻泥岩」を,破砕性土としては鹿児島県で採取した「しらす」を用いて,鋼材と土の一面せん断試験を実施した。鋼材は人工的に表面に凹凸を付けたものを計6種類準備した。その内4種類は規則的な凹凸を有しており,それぞれ最大粗度Rmaxが10μm,20μm,30μm,40μmである。珪藻泥岩では,飽和試料および乾燥試料を用いて,圧密圧力1,2,3,4,5 kgf/cm^2で圧密をした後,せん断速度0.5mm/minおよび5mm/minで10回の繰返しせん断を行った。このせん断速度の範囲では,摩擦係数に及ぼすせん断速度効果は見られなかった。また,飽和および乾燥試料の間には,鋼材との摩擦係数にほとんど差は無かった。飽和および乾燥試料とも,鋼材の.Rmaxが大きくなるほど,摩擦係数μが増加するが,ある.Rmaxを超えると,摩擦係数μの増加は見られなくなる。Rmaxが一定の場合,繰返しせん断の回数の増加と共に,摩擦係数μが増加するが,その最大値は珪藻泥岩の内部摩擦係数と同程度となった。しらすでは,数回の繰返しせん断によって急激に摩擦係数μが増加し,しらすの内部摩擦係数に達した。しらす試料の場合,一面せん断試験前後に「ふるい分け試験」を実施したが,試験後に細粒分が明らかに増加しており,粒子の破砕性が繰返しせん断に伴う急激な摩擦係数の増加に関係していることがわかった。すなわち,粒子破砕によって生じた細粒分が鋼材の凹凸に入り込み,鋼と土のせん断モードから土と土のせん断モードに変化するため,摩擦係数が土の内部摩擦係数に容易に移行していることを推察できる。その内4種類は規則的な凹凸を有しており,それぞれ最大粗度R_<max>が10μm,20μm,30μm,40μmである。他の2種類の鋼材は実際の鋼管杭に使用される材料であり,不規則な表面凹凸を有しており,それぞれR_<max>が16μm,30μmである。飽和および乾燥試料とも,鋼材のR_<max>が大きくなるほど,摩擦係数μが増加するが,あるR_<max>を超えると,摩擦係数μの増加は見られなくなる。R_<max>が一定の場合,繰返しせん断の回数の増加と共に,摩擦係数μが増加するが,その最大値は珪藻泥岩の内部摩擦係数と同程度となった。

すなわち,粒子破砕によって生じた細粒分が鋼材の凹凸に入り込み,鋼と土のせん断モードから土と土のせん断モードに変化するため,摩擦係数が土の内部摩擦係数に容易に移行していることを推察できる。本年度は,粒子が破砕しやすい「しらす」と鋼材の繰返し一面せん断試験を実施し,摩擦係数の変化と粒子破砕の程度の関係について,詳細な実験を行った。繰返し一面せん断試験に使用したしらすは,鹿児島県姶良町で採取した一次しらすである。なお実験を行う際に粒径Dが4.75mm茨木市上の粒子を取り除いた。以下,このような「しらす」試料を未調整試料と呼ぶ。杭材として用いた鋼材は表面最大粗度R_<max>が約40μmとなるように均一凹凸加工を施してある。5種類(1,3,5,7,8.5kgf/cm^2)の最大鉛直応力σ_vを用い,せん断速度を2.0mm/min,せん断変位を片5mm(往復10mm)として,前進後退を1サイクルとした計10サイクルの繰返しせん断を行った。せん断試験中の粒子破砕の程度を調べるため,試験後のしらす試料すべて回収して,ふるい分け試験を行った。未調整試料の実験では,せん断繰返しとともに摩擦係数μ_jが増加し,最終的にはしらすの内部摩擦係数まで増加した。せん断試験後のふるい分け試験結果は,摩擦係数の増加は粒子破砕の程度と密接な関係があることを示した。そこで,3種類の粒径D(S試料:D<0.25mm,M試料:D=0.25-0.85mm,L試料:D=0.85-4.75mm)を有する粒度調整試料を作成し,未調整試料と同様な実験を行った。粒度調整試料の実験から,1)1回目のせん断においては,粒径が大きいほど摩擦係数は大きい,2)せん断の繰返しによる粒子破砕の程度は,粒径が大きいほど,また鉛直応力が大きいほど,大きくなる,3)どの粒径でも,せん断回数が多くなると,しらすの内部摩擦係数まで増加すること,4)未調整試料の特性は,SまたはM試料の特性の特性に支配されていること、などがわかった。
国家賠償法2条と地盤構造物の信頼性

国家賠償法第2条は、「道路、河川その他の公の営造物の設置又は管理に瑕疵(かし)があったために、他人に損害をしょうじたときは、国又は地方公共団体は、これを賠償する責に任ずる」とある。ここで「瑕疵」とは、「法律や当事者の予期するような完全な状態や性質の欠けていること」を意味する。国家賠償法は、憲法第17条「何人も、公務員の不法行為により損害を受けたときは、・・・国又は公共団体に、その賠償を求めることができる。」にもとづいて制定された。この17条の規定は、国民の基本的権利や自由を国家に対して保障するために制定された。一方、われわれは構造物の設計が、外力や抵抗力に関する多くの不確実性に囲まれた中での意思決定であると考えている。信頼性設計では、外力や抵抗力を確率変数として扱い、場合によっては、基準に従って設計された構造物であっても破壊する可能性があることを容認する。これは主に、構造物の建設に無限の費用をかけることはできないという社会的には、自明の制約による。本研究は、このような法律と工学の乖離を少しでも埋める努力を行うものであり、その最初の努力として、次の3段階の作業を行う。(1)国家賠償法2条の背景、位置付けの明確化、(2)国家賠償法2条に関係する過去の判例を調査し、傾向や時間的な変遷を明らかにする、(3)いくつかの例を抽出し、詳細な検討を行う。結果を、土木学会構造工学論文集、土木学会全国大会等に発表した。今年度は、特に(1)と(2)を遂行し、結果を、土木学会構造工学論文集に発表した。
高齢者における体性感覚と視覚への注意分散と姿勢制御の関連

本研究では、姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散の様相を脳電位を用いて定量的に評価し、注意分散と姿勢制御との関連を検討することを目的としている。昨年度に引きつづき、体性感覚誘発電位(SEP)を用いた姿勢制御課題中の体性感覚への注意の向け方を定量化する方法の確立を試みた。はじめにSEP誘発時の刺激強度の設定方法を検討した。刺激部位は右内果後方の脛骨神経上で、持続時間を0.2 ms、頻度を2Hzとし、母趾外転筋に筋電図(M波)が誘発される強度を基準に強さを変えた。その結果、M波誘発の1.3倍が、電気刺激による痛みが出ずかつSEPが明確に誘発されたため、最適であることが確認された。次にこの設定で一過性後方床移動課題中にSEPを記録し、姿勢制御課題中の体性感覚への注意の向け方を定量化できるか否かの検討を行った。体性感覚情報の重要性を操作するために、開眼と閉眼で床移動課題を課した。閉眼では開眼と比べて視覚の入力がないため、体性感覚情報の重要性が増して多くの注意が向き、SEPが増大すると仮説を立てた。若年健常成人13名に対し、検者の合図の3-5秒後のランダムなタイミングで床移動を負荷した。床移動開始時点まで脛骨神経に電気刺激を負荷した。閉眼時よりも開眼時の方が床移動による姿勢外乱に抗することができたが、SEPには条件間で有意差が認められなかった。これらの結果から、いずれの場合も体性感覚情報は同等に入力されるため、開眼時には体性感覚情報へ閉眼時と同量の注意を向けており、さらに視覚情報も併せて用いることで効率のよい姿勢制御ができた可能性が示唆された。本検討では、床移動課題での体性感覚情報の重要性を操作することができなかったと考えられる。今後床移動課題で体性感覚情報へ向ける注意を操作する課題を設定し、SEPの変化を検討する必要性が示唆された。研究計画では、平成30年度までに、以下のことを明らかにする予定であった。1体性感覚情報に向ける注意配分量を、SEPを用いて定量的に評価する方法を確立する。21の方法を用いて姿勢制御課題の難易度を変えた場合の体性感覚情報への注意の向け方の様相を検討する。3姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散と姿勢制御との関連を、若年者を対象に検討する。3については、平成31年度も併せて検討することとなっていた。現段階までに、床移動課題中にSEPを記録する方法は確立できた。しかし、床移動課題での体性感覚情報の重要性を操作して、体性感覚情報へ向ける注意量をSEPで定量化できるか否かの検討までは至らなかった。したがって、1の途中段階であると考えられ、予定よりも達成度は遅れていると考えられる。本研究では、体性感覚情報への注意の向け方を定量化でき、二重課題時の注意分散の様相を定量的に評価できるところに独創性がある。それゆえ、1の確立が大変重要であると考えている。したがって平成31年度は、はじめに脛骨神経刺激への注意の向け方の違いが、SEPのどの成分に変化をもたらすかを明らかにした上で、床移動課題での体性感覚情報の重要性を操作して、体性感覚情報へ向ける注意量をSEPで定量化できるか否かを検討する。後者については、2の姿勢制御課題の難易度を変える中で検討できるのではないかと考える。12が明らかになった上で、3の姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散と姿勢制御との関連を検討していく。平成31年度は、はじめに脛骨神経刺激への注意の向け方の違いが、SEPのどの成分に変化をもたらすかを明らかにする。被験者には常に次の電気刺激および視覚刺激を負荷する。電気刺激は、刺激持続時間を0.2msec、頻度を2Hz、刺激強度を運動閾値の1.3倍に設定し、右内果後方の脛骨神経上に負荷する。同一の電気刺激が、2Hzの周期とは別に、35秒のうちのランダムなタイミングで、2Hzの刺激の150ms後に与えられる。後者を電気標的刺激とする。視覚刺激は、被験者の眼前1mに設置したLEDが35秒のうちのランダムなタイミングを空けて1発点灯する。時折、その刺激が50ms間の間隔を空けて2連発で点灯する。この2発目を視覚標的刺激とする。被験者には、1視覚標的刺激にのみ、2標的電気刺激にのみ、あるいは3視覚標的刺激と標的電気刺激の両方に、利き手の手指屈曲運動にて反応させる。2と3を比較し、手指屈曲の反応時間にて電気刺激への注意分散の様相を明らかとした上で、SEP波形の変化を明らかとする。次に、姿勢制御の難易度を変えて体性感覚情報の重要性が異なる姿勢制御課題を課し、SEP波形の変化の様相を検討する。検者の合図の3-5秒後のランダムなタイミングで一過性の後方床移動を負荷する。床移動開始時点まで上記の2Hz刺激と同様の電気刺激を脛骨神経に負荷する。課題の難易度を変えるために、床移動後の圧中心の移動範囲の制限がない条件とある条件(ない条件の70%を超えない)を設定する。

これらにより、姿勢制御課題中の体性感覚情報への注意配分の様相をSEPを用いて定量化する方法を確立する。その後、姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散と姿勢制御との関連について、若年者を対象に検討する。その若年者の結果を踏まえて、高齢者の注意分散能と姿勢制御の関連を検討していく。本研究では、姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散の様相を脳電位を用いて定量的に評価し、注意分散と姿勢制御との関連を検討する。今年度は、体性感覚誘発電位(SEP)を用いた姿勢制御課題中の体性感覚への注意の向け方を定量化する方法を確立するために、健常若年者を対象に2つの実験を行った。いずれの実験でも、右の足関節部の後脛骨神経に持続時間が0.2 msで強度が感覚閾値の2倍の電気刺激を負荷し、SEPを記録した。実験1では視覚刺激と電気刺激への注意の向け方を変えるため、いずれかの刺激にのみ、あるいは両方に指反応する3つの反応課題を実施した。実験2では姿勢制御課題の難易度を変えるために、一過性後方床移動(S2)を床移動後の圧中心の移動範囲の制限がない条件とある条件(ない条件の70%を超えない)で行った。S2は予告信号(S1)の2秒後に開始され、S2と同時に電気刺激を行った。実験1では、視覚刺激への反応時間は注意集中時よりも分散時に遅かったが、電気刺激への反応時間には集中時と分散時で差がなかった。このことから、注意集中時にはその刺激に十分な注意が向けられ、注意分散時には比較的多くの注意が電気刺激に向けられていたことが示唆された。SEP波形が明確な者は12名中2名であった。この2名では、視覚への注意集中時よりも電気刺激への注意集中時にSEP振幅が大きかった。実験2では、圧中心の移動範囲を制限すると、S1-S2間の随伴陰性変動のピークが早く大きく出現し、床移動による外乱に対して多くの注意が早くから向けられたことが示唆された。しかしSEPについては、S2後のCNVの電位が重複し、評価できなかった。今年度の結果から、どの被験者でも安定してSEPが記録できる刺激条件を検討する必要性が示唆された。刺激条件が確立した後に、注意の向け方や姿勢制御課題の難易度を変えた場合のSEP振幅の変化について検討する。平成29年度には、体性感覚情報に向ける注意配分量を、SEPを用いて定量的に評価する方法を確立し、その上で姿勢制御課題の難易度を変えた場合の体性感覚情報への注意の向け方の様相を検討する予定であった。しかし、姿勢制御課題の難易度を変える課題の設定はできたものの、SEPが認められる被験者と認められない被験者がおり、かつS1-S2課題で随伴陰性変動と一緒に記録するとSEPが随伴陰性変動の波形と重複してしまい、体性感覚情報に向ける注意配分量を評価できないことが明らかとなった。このことを踏まえて平成30年度ははじめに、どの被験者でも安定してSEPを誘発できる刺激方法および課題条件の設定を検討する。その後、注意の向け方や姿勢制御課題の難易度を変えた場合のSEP振幅の変化について検討する。これらの内容は平成29年度中に明らかとする予定となっていたため、当初の計画よりもやや遅れている。本研究では、姿勢制御と視覚認知の二重課題実施時の各感覚情報への注意分散の様相を脳電位を用いて定量的に評価し、注意分散と姿勢制御との関連を検討することを目的としている。昨年度に引きつづき、体性感覚誘発電位(SEP)を用いた姿勢制御課題中の体性感覚への注意の向け方を定量化する方法の確立を試みた。はじめにSEP誘発時の刺激強度の設定方法を検討した。刺激部位は右内果後方の脛骨神経上で、持続時間を0.2 ms、頻度を2Hzとし、母趾外転筋に筋電図(M波)が誘発される強度を基準に強さを変えた。
電子波デバイスのための極限構造の制御と評価

本研究の目的は、メゾスコピック領域における電子波干渉に関する基礎研究および新しい量子効果を利用した極微電子波デバイスを開発することである。本研究では、特に(1)電子線描画法を利用した線幅50nm以下の微細線構造の描画、化学エッチングによる超微細加工、超微細構造の評価、および(2)イオン線リソグラフィによる窒化珪素系無機レジストの応用について検討した。(1)では特に、ビ-ム径10nm以下の電子線を駆使してPMMAによる超微細パタ-ン形成方法の確立を目指した。今回我々は、新たに開発した2階段ウエットエッチング法とGaAsの順・逆メサ異方性エッチング特性を利用して、従来難度が極めて高いとされてきたAlGaAs/GaAs系材料の超微細加工に成功した。AlGaAs/GaAs量子井戸を基板平面内で微細化することで線幅30nm程度のAlGaAs/GaAs極微細線を作製し、この極微細線の発光特性をフォトルミネッセンス法で評価したところ、予想ざおりに30nmの細線構造において顕著な発光エネルギ-のブル-シフトが観測された。さらに、代表的な加工法であるドライエッチングによって形成された微細線構造からの発光に比べ、我々のウエットエッチングでは加工損傷による非発光部分が極めて小さく、光の2次元閉じ込め実現には有利な手法であることが判った。一方、(2)に関しては、Gaの収束イオン線を用いたSiN_x無機レジストの表面改質を利用して、CF_4ドライエッチングにおけるナノメ-タ解像度のネガレジストを新たに開発し、50nm線幅以下の超微細構造を得た。また、本手法は真空一貫リソグラフィへと拡張できる利点があり、SiN_xをマスクに用いることによりメゾスコピック領域に入る超微細構造を電子線と有機的に結びつけて作製する方法として展望が開けた。これにより、当初の目的であったメゾスコピック領域における半導体極限構造の作製制御法の基礎固めはわほぼ整備されたといえる。
竹伸長過程でのセルロースミクロフィブリル構造解析とナノ複合材料への展開

今年度は、前年度までに得られたセルロースミクロフィブリルの構造変化やリグニン堆積についての知見をもとに、ダイナミックな成長過程における竹細胞壁からのセルロースミクロフィブリルの単離を行い、シート状に加工した後、機械的特性(引張試験、熱膨張率測定)や結晶化度についての評価を行った。また実際にナノコンポジットを作製し、同様にその物理的特性の評価を行った。成竹に比べて、伸長成長過程にある竹から製造したセルロースナノファイバーは熱膨張係数が低く、SEM観察の結果からは、成竹由来のセルロースナノファイバーには束状になっている箇所が確認された。さらにTG測定結果からは、発筍まもなくのものが最も熱分解温度が高く、成竹由来ナノファイバーの分解温度が最も低かった。伸長成長前期および後期との間に大きな差は見られなかったが、成長が進むにつれて、熱に弱いセルロースナノファイバーが製造されていることが明らかになった。相対結晶化度は発筍まもなく由来のセルロースナノファイバーが最も高かったが、伸長成長前期から成竹までに大きな差は見られなかった。また、透明樹脂との複合化で得られたナノニンポジットについては、発筍まもなく由来ナノファイバーで補強したコンポジットの透過率が最も高かった。一方、可視光の範囲では、伸長中(前期・後期)の竹および成竹材由来ともに直線透過率が75%前後という高い透明性を示したのに対し、低波長側では成竹由来ナノコンポジットのみの透過率が急激に低下していた。透明ナノコンポジット作製の際の原料としては、木化が完了する前の植物細胞壁の方が、より高性能のセルロースナノファイバーが製造可能であり、製造工程も簡便になることから有利であると考えられる。本研究では、竹の劇的な伸張過程におけるセルロースミクロフィブリルの構造変化およびリグニンの堆積状況について解析を進めるとともに、それに基づき、竹材から均質ナノファイバーを高効率で製造するための技術開発および竹ナノファイバーを用いた高性能・透明セルロースナノコンポジット製造技術開発を行う。本年度は、竹の段階的伸張生長過程や収穫時期、竹内の部位とセルロースミクロフィブリルの構造、物性ならびにリグニンの堆積状況について予備的た把握することを目的とし、本研究で今後試料を採取する林地を京都市内に定めるとともに、その林地からモウソウチクおよびマダケを、タケノコの状態から成竹に至るまで、経時的に採取し、先端部分および地際部分から、ナノファイバー製造用および成分分析用試料を得た。これらの試料については、採取後、直ちに冷凍で保存し、セルロース量、リグニン量の評価に供し、採取時期と各化学組成の変化の関係について明らかにした。一方、タケノコおよび竹材から均一ナノファイバーを得るための、前処理技術、ナノ解繊技術について検討し、タケノコからセルロースミクロフィブリルにダメージを与えることなくデンプンならびにタンパク質を除去する手法を検討した。さらに、予備的に調整したタケノコおよび竹材抽出ナノファイバーについて、SEM等で観察を行うとともに、シート化、樹脂含浸複合を経て、透明材料を作成し、引張強度、熱膨張係数、直線透過率の評価を行った。また、これらの成果を論文としてまとめ、国際誌に投稿した。今年度は、前年度に確立した竹細胞壁からセルロースミクロフィブリルを単離する技術を用いて、ダイナミックな成長過程における竹細胞壁からのセルロースミクロフィブリルの革離、その性能評価を試みた。抽出したセルロースミクロフィブリルはシートに成形後、電子顕微鏡による形態観察および熱膨張測定を行ったところ、成竹に比べて、伸長成長過程にある竹から製造したセルロースナノファイバーは熱膨張係数が低く、高性能であることが明らかになった。SEM観察の結果からも、成竹由来のセルロースナノファイバーには束状になっている箇所が確認された。リグニン量が0%の竹から製造したナノファイバーが最も低熱膨張であったが、次に低熱膨張であったものはリグニン量が12.3%の竹由来であった。リグニンが少ない材料ほど軽度の脱リグニン処理で済むため、高性能のセルロースナノファイバーが得られると考えられるが、今回の結果では一概にリグニン量が少ないほど低熱膨張という傾向は見られなかった。急激な成長過程で生じるリグニン堆積以外の細胞壁の構造変化が影響している可能性があり、今後は単離したセルロースミクロフィブリルの結晶化度などの評価を行い、最適な製造手法の確立を目指す。また前年度に行った、成熟・未成熟竹材を利用したセルロースミクロフィブリルの単離の際のリグニンの影響について検討については、新たにTGAの測定を行ったところ、未成熟竹材から単離したセルロースミクロフィブリルが成熟竹材よりも優れていることが明らかになった。脱リグニン処理と木化過程で生じる細胞壁構造の変化が、最終的に単離されるセルロースミクロフィブリルの性能に影響を与える可能性を強く示すものであり、これらの結果については論文の作成および投稿を行った。

伸長成長前期および後期との間に大きな差は見られなかったが、成長が進むにつれて、熱に弱いセルロースナノファイバーが製造されていることが明らかになった。相対結晶化度は発筍まもなく由来のセルロースナノファイバーが最も高かったが、伸長成長前期から成竹までに大きな差は見られなかった。また、透明樹脂との複合化で得られたナノニンポジットについては、発筍まもなく由来ナノファイバーで補強したコンポジットの透過率が最も高かった。一方、可視光の範囲では、伸長中(前期・後期)の竹および成竹材由来ともに直線透過率が75%前後という高い透明性を示したのに対し、低波長側では成竹由来ナノコンポジットのみの透過率が急激に低下していた。透明ナノコンポジット作製の際の原料としては、木化が完了する前の植物細胞壁の方が、より高性能のセルロースナノファイバーが製造可能であり、製造工程も簡便になることから有利であると考えられる。
高齢期の骨粗鬆症および筋萎縮を抑制するために必要な運動強度・運動量の検討

健康な50歳代、60歳代、70歳代の男性を被検者(あらかじめ実験内容を説明して実験に参加することに同意を得ている)に用いて、最大努力、最大努力の80%、量大努力の60%の筋力で膝関節の屈曲および伸展運動を24週間にわたり負荷した。運動には、研究室で独自に開発した運動装置を用いた。1週間に1度、最大努力での屈曲および伸展時の筋力を、また、運動開始時と終了時に骨密度(大腿骨)を測定した。運動開始前は、運動強度に関係なく70歳代の最大筋力は50歳代と60歳代の最大筋力よりも有意に低い値を示した。運動終了後は、量大努力の60%および80%の筋力で運動を行った60歳代のグループは70歳代のグループに対して有意に大きな最大筋力を示した(平成13年度研究実績)。一方、最大努力で運動を行ったグループの60歳代と70歳台の最大筋力に違いはみられなかった(平成14年度研究実績)。これは、高齢期でも最大努力での運動に効果が認められることを示している。骨密度については、運動開始前および運動終了後のいずれにおいても50歳代、60歳代、70歳代で違いがみられなかった(平成13年度および14年度研究実績)。高齢期の実験動物(老化促進モデルマウス)に高強度で自発走運動を負荷して、骨格筋(ヒラメ筋、前脛骨筋、足底筋)および骨(大腿骨)密度に及ぼす影響を検討した。20週間における運動によって老化に伴う筋萎縮は抑制された(平成14年度研究実績)。さらに、老化による骨密度の低下を運動により抑制できた。これらの結果より、負荷する運動強度の違いによって高齢期の筋力維持に差異が認められ、運動強度が高い場合には高齢期の筋萎縮や骨の脆弱化を抑制することが可能であることが明らかになった。本研究では、60歳代と70歳代の男性を用いて、高齢期にどのような運動を行えば、筋力の低下や筋線維の萎縮、骨粗霧症を抑制できるのかを検討した。60歳代と70歳代の男性を最大努力(各年代とも10名)、最大努力の80%(各年代とも12名)、および最大努力の60%(各年代とも12名)の力で筋力を発揮する3グルーブに分けて、肘関節の屈曲およぴ伸展運動を8週間にわたり負荷した。1回の運動は、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を屈曲動作で5回繰り返し、1分間の休息を挟んで、さらに、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を伸展動作で5回繰り返し、これを1セットとして、セット間に5分間の休息を挟んで、計3セット行う方法を用いた。運動は、月曜日がら金曜日まで、毎日、午前と午後に1回ずつ行い、土曜日に3グループとも最大努力での発揮筋力、DXA法による骨密度を測定した。60歳代では、最大努力、最大努力の80%、最大努力の60%のいずれのグルーブにおいても8週間の運動で最大努力の有意な増大が認められた。一方、大腿骨の密度については、いずれのグループにおいても運動による変化はみられなかった。70歳代では、最大努力のグループにおいて8週間の運動で最大努力の有意な増大が認められた。以上のことより、年齢や運動強度の違いによって、筋力の増大に差異が認められることが明らがとなった。次年度は運動量の変化による最大発揮筋力や骨密度への影響を検討する予定である。

健康な50歳代、60歳代、70歳代の男性(各年代3135名)を被検者(あらかじめ実験内容を説明して実験に参加することに同意を得ている)に用いて、最大努力、最大努力の80%、最大努力の60%の筋力で膝関節の屈曲および伸展運動を24週間にわたり負荷した。運動には、研究室で独自に開発した運動装置を用いた。1週間に1度、最大努力での屈曲および伸展時の筋力を、また、運動開始時と終了時に骨密度(大腿骨)を測定した。運動開始前は、運動強度に関係なく70歳代の最大筋力は50歳代と60歳代の最大筋力よりも有意に低い値を示した。一方、運動終了後は、最大努力で運動を行ったグループで60歳代と70歳台の最大筋力に違いはみられなかった。これは、高齢期でも最大努力での運動に効果が認められることを示している。骨密度については、運動開始前および運動終了後のいずれにおいても50歳代、60歳代、70歳代で違いがみられなかった。高齢期の実験動物(老化促進モデルマウス)に高強度で自発走運動を負荷して、骨格筋(ヒラメ筋、前脛骨筋、足底筋)および骨(大腿骨)密度に及ぼす影響を検討した。20週間における運動によって老化に伴う筋萎縮は抑制された。一方、老化による骨密度の低下は運動により抑制できなかった。これらの結果より、負荷する運動強度の違いによって高齢期の筋力維持に差異が認められ、運動強度が高い場合には高齢期の筋萎縮を抑制することが可能であることが明らかになった。一方、老化による骨密度の低下は運動強度に関係なく抑制することができないことが明らかとなった。
植民地教育における権力のずらし-台湾高地先住民タイヤル族女性の植民統治経験

今年度は昨年度に台湾で蒐集した史料・資料の整理およびインタビューをもとに、研究を進めてきた。そこで注意しなければならないのは、昨年明らかとなった「教導」という意味での教育、そしてそこにおける女性の主体性であった。この点を踏まえ、今年度はとくにタイヤル女性が和服を選択するということについてその意味を明らかにすると共に、その際判断の基準となる先住民社会と日本(総督府)との位置の関係について考察した。というのも、先住民が日本式教育を受けるようになる、受けたがるという出来事の背景には、日本を優位とみなす立場が無ければ出現しない選択と思われるからである。そこで社会学会では先住民と日本・日本人の関係性を「民族階層」と名づけ、それがどのように形成されたのかを明らかにした。この過程を明らかにすることは、直線的な歴史観への疑問提示であり、かつともすれば暴力という一言だけで語られてしまう植民統治内において、どのような先住民が可能性を秘めた抵抗をしていたのかを明らかにすることである。そこで明らかとなったのは、日本を敵視する文脈から、日本を「便利」なものへと見方を変える行為の出現であった。だがそれは、日本の優位性を認めたうえでの「便利」認識である。したがって女性たちの和服着用は、単なる流行でも、統治者側からの強制でもなかった。それは、優位民族に近づくこと、さらには日本人警察官との婚姻を通じてその優位と目された立場へ参入する欲望を表象したものなのであった。以上のことから、日本を優位とみなす「民族階層」が出現が明らかとなったが、それこそが教育を「積極的」に受け入れてゆく基盤なのであった。19年度に行ったフィールド・ワークと史料読解から明確になったことは、先住民地域では警察が教師を兼任していたため、普通行政区で学校制度が想定するジェンダー枠組みではなく、特別行政区であった先住民居住地域における警察制度が持ち込むジェンダー枠組みが、日常における教導を含めた広い意味での「教育」を通じてもたらされたという点を、明らかにしなければならないということであった。この点を踏まえて投稿論文では、宗主国日本の民衆が博覧会でどのように植民地台湾の女性をまなざしたか考察した。官側の目論見と異なり、民衆は植民地女性をまなざすことで台湾領有を確認し、未開性を「教導」することの正当性を獲得した。これこそは後に植民地警察も持つことになるまなざしであった。次に、学会発表ではその「教導」の受け止め方について、タイヤル族女性の和服着用の実践から探った。彼女たちは強制されわけでもなく、また「教導」の目標としての日本化という意味で和服を着用したのでもなかった。それはタイヤル性、つまり被統治者として与えられた規範である農耕に勤しむ身体から、統治者側の女性となって、統治から脱することを願う表象であった。しかし「統治者側」の女性になるとはどのようなことであろうか。このことについて統治初期にコラボレーターとして統治者側で働いたタイヤル族女性が、どのような存在であったのかについて考察した。女性たちは日本がもたらしたジェンダー規範や統治年数の短さもあって、統治者側に立っているという認識は浅かった。ここでコラボレーターとなる動機は、生活の改善ぐらいの意味合いでしかなかった。以上のことから、先住民女性に対する教育とは、警察がもたらすジェンダー規範に乗りつつも、それは「教導」の結果というよりは読み替えによって自らの意思で選び取った生活改善として捉えられていた可能性であったことが見えてきた。
社会的実践としてのアメリカ社会調査をめぐる概念・制度史的考察

本研究は「社会と名指される集合的対象を、特定化し、その集合的状態の変化・改善を、何らかの統制された方法を用いて目指す社会的実践(social practice)」としての「社会調査(social survey)」の歴史・社会的機能を、19世紀末20世紀半ばのアメリカ社会学、行政、財団の動向に照準して分析するものである。この作業は、現代にいたる量的/質的の区分の誕生や統計的手法の採用の起源を確証し議論を活性化させると同時に、欧州と異なる"social"概念のアメリカ的用法の解明に寄与し、近年注目を集めている「社会的なもの」をめぐる議論のブラッシュアップにも繋がるであろう。
「キャプション評価法」を用いて高齢者の意識を反映させた高齢者福祉施設の評価

1)『碁石法』の開発:前年度の成果を受け,入所者の実態とその行動理由,施設に対するニーズを適切に把握するために,施設職員と共同で新たな調査手法『碁石法(仮称)』を開発した。方法として,(1)施設内の場所の写真を使用頻度によって分類,(2)個々の写真の正・負の評価に対する2種類のコインの布置(各最大3枚),(3)それらの理由の質問,という手順を採用した。2)『碁石法』の実施:養護老人ホームおよび特別養護老人ホームで1名あたり4560分の碁石法による調査を実施した。その結果,(1)個々の場所に対して,利用者の意識的な利用頻度とその行動の理由が分かる,(2)単極尺度を2つ設けることで○と×のどちらの評価も適切に把握できる,(3)写真とコインを用いることで入所者から話を聞くきっかけができる,などの特徴が得られた。3)『キャプション評価法』と『碁石法』の比較:今回の研究で使用した両手法の比較を行い,(1)前者では○の判断が多く後者では×の判断が多い,(2)前者では施設のハード面の評価が多く後者ではソフトの面の評価が多い,(3)前者は楽しんでもらえる方法で後者は不満を聞きだせる方法である,などが分かり,利用者から不満や改善点を聞きだすという目的においては,『碁石法』が優れているということを確認した。4)施設計画への提案:調査対象となった施設から得られたコメントを基に,既存の施設の改善案,今後の施設計画や施設ケアに関するいくつかの提案をまとめた。1)非参与型の『行動観察調査』:高齢者福祉施設の入居者の行動観察による予備的な調査および施設職員に対するヒアリングを行い、施設内の空間や設備の使われかたの傾向を把握した。2)施設職員・入所者による『キャプション評価法』を用いた調査:調査対象者にカメラを渡し、気になった場風空間、部分(入所者にとってという視点)などがあれば撮影してもらい、撮影した写真に、要素、特徴、印象、判断などのキャプションを付すという『キャプション評価法』を用い、施設職員の高齢者福祉施設(養護老人ホーム)に対する評価と施設入所者である高齢者の評価(高齢者のキャプションは付き添った実験者が記録)を並行して行った。その結果、(1)「居室」「廊下」「施設周辺」・などにおいて職員と入所者の意識の差が見られる。(2)入所者から得られたキャプションには職員側から分からない不満や要望などが含まれていた。(3)職員は改善すべき点、入所者は自分の好きな場所を指定する傾向がある。(4)2人組にした入所者の評価を行ったところ、1人よりは話しやすくなったためか2倍以上のキャプションが得られた。(5)総じて、通常の調査では入所者の本音が引き出せない可能性が示された。3)『碁石法(仮称)』の開発:2)の結果を受け、入所者の実態とその行動理由、施設に対するニーズを適切に把握するために、施設職員と共同で新たな調査手法『碁石法(仮称)』を開発した。方法として、(1)施設内の場所の写真を使用頻度によって分類、(2)個々の写真の正・負の評価に対する2種類のコインの布置(各最大3枚)、(3)それらの理由の質問、という手順を採用するに至った。
樹脂系複合材料を一次構造材として用いた次世代航空機における電磁干渉解析技術の研究

樹脂系複合材料を一次構造材として用いた次世代航空機等における電磁干渉特性を検討するため測定と数値解析の両面で検討を実施した。様々な構造を有するCFRP積層板の電磁界遮蔽量測定を実施し、実際の航空機等に用いられる擬似等方性積層板ではアルミニウム板と同等の遮蔽特性(50 dB程度)となることを確認した。さらに、壁面の一部をCFRP積層板で構成した構造体内部に蓄えられる電磁界エネルギー(Q値)を測定評価し、アルミニウム製構造体内部の電磁界特性とほぼ同等であることを確認した。また、FDTD法を用いた電磁界数値解析を実施し、航空機内部の電磁界特性を検討した。次世代航空機の主要構造材(一次構造材)として炭素繊維強化プラスチック等の樹脂系複合材料が注目を集めている.本研究は,これらを一次構造材として用いた航空機において,これまで未知である航空機内外の電磁環境特性の解明を目的とし,従来アルミニウム合金製航空機との機内外電磁環境特性の違いおよび電子機器が航法装置に及ぼす電磁干渉影響を詳細検討するための解析技術について研究を行う.具体的には,次の3項目について実験と数値解析の両面から研究を進める.1.樹脂系複合材料で構成された構造体の遮蔽特性および伝搬特性の測定・定量化技術2.樹脂系複合材料構造体の数値モデル化および妥当性検討3.樹脂系複合材料を用いた航空機の機内外電磁環境および経路損失の解析推定技術平成22年度は,まず最も基本的な特性である,樹脂系複合材料の遮蔽量(シールド効果)を取得するため,CFRP積層板の100MHz6GHzにおける電磁界遮蔽量を測定評価した.具体的には,UDプリプレグ材料を用いたCFRP積層板の詳細な電磁界特性を明らかにし,従来は報告されていなかった電磁界特性の応用例が明らかとなったため,特許出願を行った.また,CFRP積層板で構成された立方体の内部電界値および外部漏洩電界値の測定評価を行うために,航空機材料の調査と実施し,CFRP構造体およびCFRP積層板を設計した.さらに,小型航空機胴体の基本モデルを構築し,FDTD数値解析の実現可能性を検討した。次世代航空機の主要構造材(一次構造材)として炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等の樹脂系複合材料が注目を集めている。本研究は、これらを一次構造材として用いた航空機において、これまで未知である航空機内外の電磁環境特性の解明を目的とし、従来アルミニウム合金製航空機との機内外電磁環境特性の違いおよび電子機器が航法装置に及ぼす電磁干渉影響を詳細検討するための解析技術について研究を行う。具体的には、次の3項目について実験と数値解析の両面から研究を進める。1、樹脂系複合材料で構成された構造体の遮蔽特性および伝搬特性の測定・定量化技術2、樹脂系複合材料構造体の数値モデル化および妥当性検討3、樹脂系複合材料を用いた航空機の機内外電磁環境および経路損失の解析推定技術平成23年度は、昨年度に引き続き樹脂系複合材料の遮蔽量(シールド効果)を取得するため,様々なCFRP積層板の100MHz6GHzにおける電磁界遮蔽量を詳細に測定評価した。具体的には、直交繊維配交材である平織材を用いたCFRP積層板、および航空機構造材等に用いられる擬似等方性積層構造を有するCFRP積層板の電磁界特性を明らかにし、これまで未知であった多層積層構造における特性を明らかにした。さらに、CFRP積層板で構成された立方体の内部電界値および外部漏洩電界値を検討するために、材料定数測定を実施した上でCFRP構造体およびCFRP積層板を設計し、電磁界特性の測定評価を行った。また、樹脂系複合材料を主要構造材として用いた航空機の例として、CFRP製胴体等を数値モデル化した小型航空機モデルを適用したFDTD数値解析検討を実施した。ここでは主要構造材をCFRP積層構造とした小型航空機モデルを用い、機内外電磁界分布をFDTD数値解析で推定している。樹脂系複合材料は、アルミニウム合金と比較して比強度が高く、高性能かつ機体の軽量化による運用コスト低減が達成できるため、民間航空機分野においてもその応用が進んでいる。一方、現代社会のユビキタス化に伴い、携帯電話や高速無線データ伝送など携帯電子機器(PED)の航空機内利用の要求が高まっている。本研究の目的は、樹脂系複合材料を主要構造として用いた航空機内において、従来の金属製航空機との電磁環境基本特性の違いの解明およびPEDが航法装置および無線機器に及ぼすEMIを定量的に評価するため基礎技術を確立し、樹脂系複合材料の広範な利用に向けたEMC技術を確立することである。次の3項目について実験と数値解析の両面から研究を進めた。(1)樹脂系複合材料で構成された構造体の遮蔽特性および伝搬特性の測定・定量化技術:炭素繊維強化プラスチック(CFRP)積層板の電磁波遮蔽・減衰量の測定を実施し、無負荷Q値等、その基本特性の定量化を行った。

(2)樹脂系複合材料構造体の数値モデル化および妥当性検討:樹脂系複合材料構造体の数値モデル化の基本検討を行う。電磁界数値解析法として時間領域差分法(FDTD法)を用い、数値解析結果の妥当性と有効性を確認した。(3)樹脂系複合材料を用いた航空機の機内外電磁環境および経路損失(IPL)の解析推定技術:樹脂系複合材料を主構造材として用いた航空機内における、機内のPEDから放射される電磁波について、小型航空機を数値モデル化し、時間領域差分法に基づく数値解析を行った。炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等の樹脂系複合材料について様々な構造を試作し、その電磁界特性の測定評価を実施した。ここでは実際の航空機等の構造材に用いられる擬似等方性積層構造を有するCFPR積層板の特性も明らかにしており、学会発表および論文発表を実施した。さらに、CFRP積層板で構成された立方体の内部電界値および外部漏洩電界値等の電磁界特性を取得しており、今後成果発表予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、CFRP製胴体等を数値モデル化した小型航空機モデルを用いたFDTD数値解析について、より詳細なモデル化を実施し、測定結果との比較を行う。CFRP構造体内部に電磁波を発生する機器を設置した場合を想定し、構造体内外の電磁界強度および干渉経路損失のFDTD数値解析評価を行う。また、従来金属製の構造体モデルについても上記評価を実施し、航空機構造体として用いられた場合の基本特性の違いを検討する。さらに、CFRP積層板の電磁界特性評価についても、次年度も継続して検討する。
IgA腎症におけるIgAlヒンジ部ムチン型糖鎖の特性と糸球体沈着性

1)O型糖鎖にspecificに結合するレクチンであるジャカリンによる血清IgAへの結合能を分析し、本症患者血清IgAlでの結合性が健常者、他の腎炎患者のIgAlと異なる事を観察し、本症患者血清IgAl上のO型糖鎖のグリコフォームに健常者、他の腎炎患者IgAlと差異が存在する事を証明した。2)IgAl分子上O型糖鎖を特異的に分離するヒドラジン分解法を開発した。これを用い、IgA腎症患者の血清IgAl上O型糖鎖のグリコフォームが健常者、他の腎炎患者と異なる事、つまりシアル酸を持たないO型糖鎖が本症で増加している事を明らかにした。3)IgAl分子上O型糖鎖の本症糸球体障害惹起の可能性としてIgAlとマクロファージとの糖鎖を介した結合機転について検討した。マクロファージのモデルTHPlとU937のCell lineを用い分離IgAlと反応させFACScanにて検討した所、本症患者IgAlで有意な増加が観察された。又この結合はO型糖鎖と類似構造を持つメリビオース及びガラクトースで明らかな抑制が認められ、IgAlとマクロファージとのO型糖鎖を介した結合機転が存在する事を提唱した。4)IgA間の糖鎖異常に起因した糸球体沈着性巨大分子ZgA形成の可能性を検討した。ヒンジ部O型糖鎖がアシアロ体のIgAlをIgAlカラムにかけ、そのelution patternからIgAl同士のinter actionを観察した所、明らかなpeakのretardationが認められた。このretardationはガラクトースで減少し、メリビオースでほぼ消失した。これよりasialo-GalGalNAcを介したIgAl間の低親動性結合機転の可能性が示唆された。ヒトIgA1は血清蛋白として例外的に、そのヒンジ部にムチン型糖鎖を持つ事に注目し、IgA1の糸球体沈着を特徴とするIgA腎症に対し検討を行なった。1)IgA1とマクロファージとの糖鎖を介した結合機転の検討。ヒトマクロファージのモデルとしてTHP-1とU-937を用いた。各celllineをPHA刺激ヒトリンパ球培養上清またはPMAで刺激し、IgA腎症患者、他の腎炎患者から分離したIgA1との結合をFACSで検討したところ両celllineでIgA腎症患者で他の群より増加していた。さらに、各種carbohydrateを用いた、結合抑制試験をTHP-1で行なったところ、ムチン型糖鎖と類似構造を持つ、melibiose,galactoseで弱いが明らかな結合抑制が認められた。以上より、本症糸球体内での組織macrophageとムチン型糖鎖を介したIgA1の結合が本症の組織障害進展の一因となっている可能性が示唆された。2)IgA間の糖鎖を介した結合機転に起因した巨大分子IgA(糸球体沈着性IgA)形成の可能性。以前の検討で分離したasialo-IgA1をIgA1カラムにかけそのelutionpatternからIgA1同士のinteractionを観察したところ明らかなpeakのretardationが認められた。このinteractionはGal,MelでGlc存在下に比べretardationの抑制をみた。次にasialo-GalGalNAcを構造内にもつasialo-fetuinをcoatし、分離IgA1を加えたELISA法でその結合を、IgA腎症患者、他の腎炎患者、健常者で比較したが、本症患者群で他の群より有意に増加していた。15EA05:以上の検討からIgA1ヒンジ部ムチン型糖鎖のasialo体がIgA1間の結合機転に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。

IgA腎症の成因にIgA1ヒンジ部に存在するO型糖鎖が関与している可能性を想定し検討を加えた。その研究実績の概要を報告する。1)O型糖鎖にspecificに結合するレクチンであるjacalinによる血清IgAへの結合能を分析し、本症患者血清IgA1での結合性が健常者、他の腎炎患者のIgA1と異なることを観察し、IgA腎症の血清IgA1上O型糖鎖のグリコフォームに健常者、他の腎炎患者IgA1と差異が存在することを証明した。2)IgA1分子上ムチン型糖鎖を特異的に分離するgas phase hydrasinolsis法を開発した。これを用い、IgA腎症の血清IgA1上ムチン型糖鎖のグリコフォームに健常者、他の腎炎患者IgA1と差異が存在すること。つまりシアル酸を持たないムチン型糖鎖が本症で増加していることを明らかにした。3)IgA1分子上ムチン型糖鎖の本症糸球体障害惹起の可能性としてIgA1とmacrophageとの糖鎖を介した結合機転について検討した。macrophageのモデル,THP-1とU-937のcell lineを用い分離したIgA1と反応させFACScanにて検討した所、本症患者IgA1で有意な増加が観察された。またこの結合はムチン型糖鎖と類似構造を持つmelibiose及びgalactoseで明らかな制御が認められ、IgA1とmacrophageとの糖鎖を介した結合機転が存在することを提唱した。4)IgA間の糖鎖異常に起因した糸球体沈着性巨大分子IgA形成の可能性を検討した。ヒンジ部ムチン型糖鎖がasialo体のIgA1をIgA1カラムにかけ、そのelution patternからIgA1同士のinteractionを観察した所、明らかなpeakのretardationが認められた。このretardationはgalactoseで減少し、melibioseではほぼ消失した。これよりasialo-GalGAINAcを介したIgA1間の低親和性結合機転の可能性が示唆された。