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薬剤耐性に係わる細胞膜の機能及びそれと連係的に作用する因子の総合的研究

細菌の薬剤耐性に係わる因子としては細胞膜における薬剤の透過性、その膜透過と連係して働く薬剤修飾酵素及び膜透過性と連係して働く薬剤標的の感受性の低下などがその主たるものである。薬剤の透過性には二つの機序があり、一つは薬剤の細胞内への侵入の問題、他の一つはいったん細胞内へ透過した薬剤の能動的排出である。本研究班はこれらの問題に能動的に取り組み、この三年間に多くの成果を得た。その主な点は次に述べるようなことである。1.薬剤の細胞内への透過の問題では主として緑膿菌ポーリン蛋白の抗生物質透過性を調べた。その結果緑膿菌ポーリンはOprD蛋白がイミペネムの特異的透過に役割を果たしていることを明らかとした。その他のポーリンの薬剤透過性に果たす役割は小さかった。イミペネム高度耐性ではOprDの欠損とセファロスポリナーゼの誘導もしくはカルバペナマ-ゼ産生能獲得の両因子が大きく係わっていることが明らかとなった。OprD蛋白はポーリン活性の他にプロテアーゼ活性も有していることを発見した。このβ-ラクタマーゼの誘導がどのような機序で起こるかという事は大きな問題であるが、ペニシリン結合蛋白の反応産物が係わっているらしいことが明らかとなった。2.近年新しい薬剤耐性の機序として注目されていることは薬剤の能動的排出である。本研究では緑膿菌における薬剤排出の研究を行い、薬剤排出に係わる遺伝子をいち早くクローン化及び同定し、更にはこの遺伝子が高発現されることによって構造的に異なる多くの薬剤に対して耐性となることを見いだした。テトラサイクリンの排出に関しては多くのTC排出蛋白において膜貫通領域の輸送機のうに係わるアミノ酸の同定を行った。その結果酸性アミノ酸が重要な役割をしていることを明らかとした。キノロン剤高度耐性株では薬剤の排出とDNA-gyraseの二重変異が係わっていることを明らかとした。3.ブドウ球菌及びその内でもMRSAに関してはMRSAのmexA遺伝子の由来に関する研究を行った。その結果これの発現に関しては二つの調節遺伝子が係わっており、いくつかの菌において共通の構造を見いだした。またMRSAの消毒剤耐性に係わる遺伝子の研究を行った。その結果消毒剤排出遺伝子はすべてのブドウ球菌に保存されており、一部緑膿菌のようなグラム陰性菌でも類似の配列を見いだした。又ブドウ球菌の病原因子であるロイコシジン及びγ-ヘモリジンにおけるサブユニットの共通性を明らかにした。このように本研究においては細胞膜と薬剤耐性の総合的研究を行ったが、折しも薬剤耐性に係わる細胞膜の役割、薬剤排出などが世界的に問題となった時期でもあった。そしてその世界的なレベルでの問題提起に本研究班における研究が大きく貢献したことは喜ばしいことである。

そしてその世界的なレベルでの問題提起に本研究班における研究が大きく貢献したことは喜ばしいことである。細菌の薬剤耐性に係わる因子としては(i)薬剤修飾酵素の産生、(ii)薬剤透過性の低下及び(iii)標的の感受性低下などが主たる原因である。中でも細胞膜を介しての薬剤透過性の変化は他の二つの因子と連係的に働くことが多いので、本研究ではこれらの事を中心として共同研究態勢を組んだ。また研究の対称とした菌種は今日問題になっている緑膿菌、MRSA(ブドウ球菌)及び大腸菌などであった。MRSAの研究に関してはMRSAのbeta-ラクタム耐性を決定するPBP2'をコードする遺伝子がどのようにしてブドウ球菌に押入されたのかの研究を行った。そのためにMRSAに特異的なDNAをクローン化して調べたところmecAに隣接してmecR1及びmecZの二つの調節遺伝子が存在する、とがわかった。これはLactobacillusのxyllと相同性を示した。同様にMRSAの消毒耐性のメカニズムを明らかとするため、これに係わる遺伝子をクローン化し発現させたところ、消毒剤耐性に係わる蛋白質を同定することができた。この結果消毒剤のこの蛋白質との親和性などを明らかにすることができた。MRSAの産生するロイコシジン及びgamma-ヘモリジンは標的細胞を障害するが、これら独立の毒素はサブユニットの一つを共有しているという興味ある結果を得た。緑膿菌はイミペネムに耐性化すると外膜蛋白質OprD2が欠損する。この外膜蛋白の欠損と耐性の機序をクローン化したOprD2遺伝子の変異を用いて検討したところ、耐性化と同時にOprD2が欠損するような変異菌ではOprD2遺伝子の一部に欠失変異が存在することが明らかとなった。また緑膿菌が多剤耐性化するときに発現されるOprM遺伝子及びその近傍の遺伝子をクローン化した。OprMの耐性に果たす役割は未解決である。緑膿菌のプラスミド上で発現するイミペネム/セフタジダイムを加水分解するbeta-lactamaseの遺伝子を含む領域をクローン化し、酵素の発現をみた。このbeta-ラクタマーゼはペニシリン類、第3世代セフエム、カルバペネム類、ペネム類など巾広いスペクトラムを示した。一方大腸菌におけるプラスミド性テトラサイクリン耐性は細胞内からテトラサイクリンの排出によることが示されている。そこでこの排出に係わる蛋白質と他の薬剤排出に係わる蛋白質のアミノ酸残基の基質特異性を示す部分の共通性を検索した。その結果膜貫通部分に共通性が見いだされた。この部分に突然変異を導入すると排出蛋白の基質特異性及び排出効率は大きく影響された。これらの研究打ち合わせ、研究発表会等を兼ねた班会議を一回行った。本年度は大きく分けて4本の研究テーマを柱として共同研究を行った。(i)グラム陰性菌の外膜が薬剤耐性に果たす役割。中江は外膜蛋白質OprD2蛋白質がイミペネムに対して特異性を有することを平面脂質二重膜法を用いて単分子レベルで明らかとした。後藤は0prD2に対する単クローン抗体を用いて0prD2の細胞外に突出しているドメインの解析をおこなった。良原は0prD2にプロテアーゼ活性があることを発見した。
オートファジーによる小胞体の選択的分解の分子基盤と生理機能の解明

オートファジーは細胞内成分の分解機構である。特定の細胞内成分は、レセプターと呼ばれるタンパク質を介して、選択的にオートファジーで分解される。これまでの研究により、出芽酵母では、Atg39およびAtg40と名付けたタンパク質をレセプターとして核や小胞体(ER)の一部が選択的オートファジーで分解されること(ヌクレオファジーおよびERファジー)が明らかになった。本年度は、ヌクレオファジー・ERファジーの分子機構および生理機能について解析を進めた。ヌクレオファジーおよびERファジーの欠損により、どのような細胞内応答が引き起こされるのかを明らかにするため、栄養飢餓にさらしたAtg39あるいはAtg40の欠失株を用いて、RNAシークエンシングによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。野生株と比べ、発現に変化が見られた一部の遺伝子について、その生理的意義と発現制御の分子機構の解析を進めている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。オートファジーは栄養飢餓などで誘導される、細胞内成分の大規模な分解システムである。オートファゴソームと呼ばれる膜胞が分解対象を包み込み、リソソームあるいは液胞と融合することで内容物が分解される。オートファジーは、オルガネラなどの特定の細胞内成分に対しては選択的な分解を担う。オートファジーを介した小胞体(ER)の分解機構(ERファジー)の存在が示唆されていたが、その詳細は不明であった。これまでに私は、出芽酵母を用いて、ERをオートファジーによる分解へと導く2つのレセプタータンパク質Atg39およびAtg40を同定していた。Atg39は核周囲のER、Atg40は主に細胞質や細胞膜直下のERに存在する膜タンパク質であり、オートファゴソーム膜上のAtg8との相互作用を介して、それぞれが局在するER領域をオートファゴソームに積み込む。さらに、Atg39は核周囲のERを、核内の成分を含む二重膜小胞として分解すること、すなわち、オートファジーを介して核の一部を選択的に分解する機構(ヌクレオファジー)の存在を明らかにした。Atg39の欠失株は窒素飢餓条件において、異常な形態の核が観察され、野生株より早く生存率が低下することから、核周囲のERあるいは核の分解が、飢餓時の細胞の生存に重要な役割を果たすことが示唆された。これらの研究成果はNature誌に掲載された。さらに、Atg39, Atg40のER膜上でのトポロジーを決定し、両者が細胞質ドメインでAtg8と相互作用することなどを示した。また、Atg39およびAtg40が、栄養飢餓やオートファゴソーム形成に依存してER上で集積し、ERと核のオートファゴソームへの積み込みを駆動することを明らかにした。これらの結果は、オートファゴソームの形成と共役して、ER断片や核由来の小胞の形成が起こる可能性を示唆している。当初想定していなかった核の分解にもAtg39が関与すること、栄養飢餓時におけるERや核の分解の重要性などを明らかにし、論文として報告することができた。ERファジー/ヌクレオファジーの詳細な分子機構の解析においても進展が見られた。ERファジー/ヌクレオファジーの誘導に伴う、ERや核の形態変化とその分子機構を、ライブイメージングや電子顕微鏡観察により解析する。Atg39やAtg40と相互作用するタンパク質を探索し、その中からERや核の形態変化を引き起こすタンパク質を特定する。栄養飢餓条件におけるERファジー/ヌクレオファジーの破綻が、細胞にどのような影響を与えるかを調べることで、ERファジー/ヌクレオファジーの生理機能の解析を進める。
ICTの活用を取り入れたグループ学習による体育授業モデルに関する研究

本研究は,小学校体育科のボール運動領域において,グループでの学習として,ボールゲームの学習指導論(Teaching Games for Understanding)をもとに,ゲーム前にチームで作戦を確認する活動を行ったり,ゲーム後にプレー場面の映像を振り返り,作戦の有効性を話し合ったり,作戦を修正する活動を行ったりすることが子どもたちの戦術的知識にどのような変容をもたらすのかを明らかにすることを目的として取り組んだ。研究を進めるにあたって,作戦の立案・実行・修正過程を行うことに適しているフラッグフットボールを学習の単元として取り上げた。フラッグフットボールに関する子どもたちの戦術的知識の変容を調べるため,戦術的知識テストを単元前後に実施した。戦術的知識テストは作戦図をもとに各プレイヤーがどのような動き方をするのか,どのようなことに注意するのかについて自由記述させた。授業中はビデオカメラを用いて授業全体の様子と特定のグループの観察を行った。フラッグフットボールに関する戦術を攻撃,守備に分けて項目の設定を行った。Griffin et al. (2001)のサッカーのカテゴリーを参考にして,攻撃に関してボール保持者とボール非保持者のそれぞれについて「ボールの保持」「攻撃空間の創出」「攻撃空間の利用」の項目を設定し,守備に関して「ボール(しっぽ)の奪取」「空間を守る」「チームとしての守り方」の項目を設定し,計9つの項目を設定した。研究の成果として,単元を通して,子どもたちの戦術的知識が攻撃の項目と守備の項目の全ての項目で向上したことが明らかになった。また,単元前に実施した戦術的知識の結果による上位群,下位群ともに単元後に向上が見られた。戦術的知識が向上した要因としては,授業の中での教師の声かけや子ども同士の関わりが関係したのではないかと推察され,グループによる学習の効果が明らかとなった。
温度応答性高分子キャリアーの遺伝子デリバリーシステムへの応用とその制御機構の解明

温度に応答して相転移を起こすN-isopropylacrylamide(IPAAm)とカチオン性の3級アミノ基を有する2-(dimethylamino)ethylmethacrylate(DMAEMA)、さらに疎水的な分子であるbutylmethacrylate(BMA)の3つのユニットからなる直鎖状のrandom copolymer(IP-20D-10B、合成時のDMAEMAおよびBMAのモル比がそれぞれ20,10%)について、COS-1細胞に対する遺伝子導入効率を動力学的に解析した。遺伝子にはβ-galactosidaseをコードしたplasmid DNAを用い、これを96well plateの1wellに対し0.1μg加えた。既往研究と比較して、この濃度は2分の1から10分の1という低い条件である。この低dose条件でも、IP-20D-10BはCOS-1細胞に効率的に遺伝子を導入することができる。IP-20D-10Bとplasmid DNAの比を変化させて遺伝子導入効率と細胞毒性へ与える影響を検討した。高分子キャリアーの比率を増加させるに従い遺伝子導入効率は増大し、N/P比(高分子のアミノ基とDNAのリン酸基のモル比)10/1で飽和に達した。しかし、細胞毒性も徐々に増大し、N/P=10では10%と顕著になった。一方、N/P=4/1では細胞毒性が約3%と極めて低く、また遺伝子導入効率も飽和値の3分の2という高い活性を示すことを見出した。N/P=4/1の遺伝子導入効率は、高活性な脂質系遺伝子導入試薬として知られるDOTAPの5倍以上に上り、またlipofectAMINE plusに匹敵した。続いて、遺伝子導入操作後の細胞に温度変化を与え、この外部刺激により導入した遺伝子の発現効率を制御することを試みた。遺伝子導入操作後、一時的に細胞培養温度を37°Cから27°Cまたは20°Cへと低下させ3時間培養すると、37°Cで継続的に培養を行った場合と比べて導入遺伝子の発現が増大した。特に20°Cへと低下させた場合では約2倍の発現効率の上昇が観測され、この活性の増大は統計学的(P<0.05)にも有意であることを示した。主鎖にはカチオン性ユニットとして2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA)を、また側鎖には温度応答性高分子であるpoly(N-isopropylacrylamide)(poly-IPAAm)を配し、主鎖の長さならびに側鎖の導入量を様々に変化させた櫛型のgraftcopolymerを合成した。また、IPAAm、DMAEMAさらに疎水的な分子であるbutylmethacrylate (BMA)の3つのユニットからなる直鎖状のrandom copolymerを合成した(IP-20D-yB)。IP-20D-yBでは、DMAEMAの導入率はモル比20%に固定し、IPAAmとBMAのモル比を系統的に変化させてある(yはBMAのモル比を表す)。対照として、温度応答性を有しないhomopolymerであるpoly-DMAEMAも合成した。各高分子の構造および相転移温度などの物性は分光学的手法により評価した。これら温度応答性高分子を遺伝子キャリアーに用い、β-galactosidaseをコードしたplasmid DNAをCOS-1細胞ならびにNIH-3T3細胞へ導入する実験を行った。興味深いことには、一連のIP-20D-yD (y=0,5,10,15%)を用いた場合、IP-20D-10Bのみが大きな遺伝子導入能を示した。そのtransfection効率は、lipid系の遺伝子導入試薬として知られるDOTAPに匹敵する。カチオン性ユニットだけのhomopolymer (poly-DMAEMA)でも遺伝子導入能はほとんど失われてしまう。これより、高いtransfection能を持つ遺伝子キャリアーを分子設計するには、適度な疎水ユニットの導入が有用であることが明らかとなった。続いて、細胞培養温度の変化により遺伝子導入効率を制御することを試みた。これまでに統計的に有意な大きさで遺伝子導入効率を制御するには至っていない。引き続き、(1)高分子キャリアー/DNA複合体の形成、(2)transfection、(3)細胞培養(温度変化をかける時間、タイミング、温度)の各操作について様々条件を変化させるとともに、transfectionのメカニズムについても合わせて検討していく予定である。

しかし、細胞毒性も徐々に増大し、N/P=10では10%と顕著になった。一方、N/P=4/1では細胞毒性が約3%と極めて低く、また遺伝子導入効率も飽和値の3分の2という高い活性を示すことを見出した。N/P=4/1の遺伝子導入効率は、高活性な脂質系遺伝子導入試薬として知られるDOTAPの5倍以上に上り、またlipofectAMINE plusに匹敵した。続いて、遺伝子導入操作後の細胞に温度変化を与え、この外部刺激により導入した遺伝子の発現効率を制御することを試みた。遺伝子導入操作後、一時的に細胞培養温度を37°Cから27°Cまたは20°Cへと低下させ3時間培養すると、37°Cで継続的に培養を行った場合と比べて導入遺伝子の発現が増大した。特に20°Cへと低下させた場合では約2倍の発現効率の上昇が観測され、この活性の増大は統計学的(P<0.05)にも有意であることを示した。
英語コロケーション知識の習得における集中学習と分散学習の効果

本研究の目的は、英語におけるコロケーション(連語)知識の習得において、集中学習・分散学習がどのような役割を果たすかを調査することである。これまでの研究では、個別の単語に関しては、集中学習よりも分散学習の方が習得を促進することが示されている。一方で、集中学習・分散学習がコロケーション知識の習得にどのような役割を果たすかは明らかになっていない。本研究を行うことで、効果的な語彙学習法および教材を開発・提案することが可能になる。
AIMによる新規アルツハイマー病治療法開発に向けた基盤研究

本研究では、AIMの“異物"排除作用に着目し、アルツハイマー病の原因であるアミロイドベータ(脳内における“異物" )がAIMによって除去されるかを明らかにし、その作用メカニズムを解明する。
制御性T細胞による免疫自己寛容維持機構の解析とその機能操作による自己免疫の修復

坂口らは、CD25+CD4+制御性T細胞(T_R細胞)の発生、機能の分子的基礎の解析を進め、その発生、機能のマスター制御遺伝子が、転写因子をコードするFoxp3であることをマウス、ヒトで証明した。また、T_R細胞に発現する機能分子を解析し、GITR分子を介する免疫応答制御が、自己免疫、腫瘍免疫、移植免疫の制御に有効であることを示した。稲葉らは、樹状細胞のサブセットの表現型、機能を解析し、分化成熟段階により、樹状細胞が免疫応答の誘導に異なる作用をもつことを生体内で証明した。活性化樹状細胞は、CD25+CD4+T_R細胞の増殖を促し、その結果抑制作用を消失させ、免疫応答を亢進させる可能性を示した。さらに、IFN-αが、特定の樹状細胞の分化を促し、その結果としてT細胞のTh1/Th2分化に及ぼす効果を示した。菊谷らは、免疫応答制御に枢要なCD40分子、免疫セマフォリン分子について研究を進め、CD100(Sema4D)、Sema4A、Sema6D、およびそれらのリガンドCD72、TIM-2、Plexin-A1を同定・解析した。それらが、免疫応答、特に樹状細胞の活性化、心臓の臓器形成、破骨細胞の分化に重要であることを、遺伝子欠損マウスを作製して証明した。東らは、抑制性補助シグナル分子PD-1/B7-H1経路による免疫制御機構、またGITR、ICOS経路の自己免疫応答、炎症における役割を解析した。広瀬らは、ループスマウスを用いて、B細胞の免疫寛容破綻に関わる遺伝要因を解析し,FcgRIIB、BAFF、C1q、Fas、LTK、Rap, IL-4R遺伝子多型の関与を見出し、Ltk遺伝子多型については、ヒトSLEでも確認した。また遺伝的交配により関節リウマチと酷似する関節炎を自然発症するマウス系統を確立した。以上の研究成果は、免疫自己寛容の維持機構、自己免疫の発症機構の理解に寄与すると考える。自己に対する免疫不応答(免疫自己寛容)の導入・維持機構の解明は、自己免疫病の予防・治療のみならず、自己から発生した腫瘍細胞に対する効果的な免疫応答の惹起、さらには、移植臓器の長期生着をはかる上で重要である。最近、CD25^+CD4^+制御性T細胞による免疫制御が免疫自己寛容の成立・維持に積極的に関与しており、その異常が自己免疫病の直接的原因と成りうる可能性が明らかにされつつある。本年度、CD25^+CD4^+制御性T細胞上に発現し、抑制機能あるいはアナジー状態の導入・維持に関与する分子の検索・同定を試みた。CD25^+CD4^+制御性T細胞ラインでラットを免疫し、試験管内での抑制を中和するモノクローナル抗体を得た。この抗体が認識する分子について、その遺伝子を解析した結果、この分子はGITR(glucocorticoid-induced TNF receptor superfamily-related gene)であった。GITRは、胸腺、末梢のCD25^+CD4^+T細胞に強度に発現されている。試験管内で、抗体によるGITR分子のライゲーションを起こすと制御性T細胞による抑制が解除される。同様の結果は、生体内でも見られ、抗体投与により抑制が解除される結果として自己反応性T細胞の活性化・増殖が起こり、自己免疫病が惹起される。さらに、CD25^+CD4^+T細胞の除去のみならず、その抑制能の機能的操作により腫瘍免疫応答を惹起できることを示した。

例えば、CD25^+CD4^+T細胞上に発現刷るCTLA-4分子を抗CTLA-4抗体によるブロックすれば、制御性T細胞の活性化をブロックでき、その結果として抑制が減弱する結果として、腫瘍反応性リンパ球を活性化できることを示した。現在、抗GITR抗体、および、抗CTLA-4抗体、抗CD25抗体の投与の併用により有効な腫瘍免疫を誘導できるか検討している。制御性T細胞の発生・分化あるいは機能の分子メカニズムについて、昨年度に引き続き研究を進め以下の研究結果を得た。(2)当研究室で作製した抗GITR抗体を用いて、腫瘍細胞あるいは移植臓器の拒絶に及ぼす効果を検討した。同抗体の投与は、制御性T細胞およびエフェクターT細胞のどちらにも働き、腫瘍の拒絶を促進した。移植片に対しては拒絶を促進した。この結果は、GITR分子の操作は、腫瘍免疫の惹起、移植免疫の制御に重要であることを意味する。(3)単一ペプチド/MHC複合体を発現するトランスジェニックマウスを用いて、CD25+CD4+制御性T細胞の胸腺での選択機構、TCRレパトアについて解析した。その結果、胸腺に発現した単一ペプチド/MHC複合体は、広いレパトアを持つ制御性T細胞を選択できるとの結果を得た。また、そのレパトアは、他のT細胞に比べてより自己反応性の高いものであった。この高自己反応性は、制御性T細胞が自己反応性T細胞を制御する上で有利に働くと考えられた。制御性T細胞の発生・分化および機能の分子的基礎について、昨年度に引き続き研究を進め以下の研究結果を得た。(1)昨年度、マウスFoxp3遺伝子が制御性T細胞のマスターコントロール遺伝子であることを報告した。本年度、ヒトFOXP3遺伝子がヒトCD25^+CD4^+制御性T細胞に選択的に発現しており、正常T細胞にレトロウイルスベクターでFOXP3遺伝子を導入すると、ヒトナイーブT細胞を表現型,機能がCD25^+CD4^+制御性T細胞と相同の細胞に転化できることを見出した。(2)抗GITR抗体の抗腫瘍効果の解析を進めた。またGITRのリガンドであるGITR-Lについてその遺伝子を同定し、遺伝子欠損マウスを作製した。またGITR-Lに対する単クローン性抗体を作製した。これらを用いて、現在GITR-Lの機能を解析している。(3)CD25^+CD4^+制御性T細胞活性化における樹状細胞の役割を解析した。成熟樹状細胞上で制御性T細胞が増殖でき、その際共刺激分子からの刺激が必要であることを見出した。現在、未熟樹状細胞上に発現するGITR-Lの役割を含め解析中である。(1)本年度、制御性T細胞と活性化T細胞を区別できる単クローン抗体の作製を試みた。マウス制御性T細胞に対してそのような特異性を持つ抗体TH6を得た。CD25+CD4+制御性T細胞は、一般の活性化T細胞よりもTH6分子を高発現する。従って、TH6の投与により、マウスの進行癌に対し有効な腫瘍免疫応答を惹起できた。また、アロ移植抗原の刺激により活性化したT細胞群より、TH6高発現T細胞を調整すると、それらは、移植片の拒絶を有意に抑制した。一方、正常マウスにTH6抗体を投与すると自己免疫病を惹起できた。
有機分子の起源・生成機構解明のための同位体解剖学的手法の深化

本研究では、地球宇宙化学試料に存在する微量有機分子の位置別炭素・水素安定同位体分析法(炭素PSIAおよび水素PSIA)を確立し、いくつかの実際試料に適用することで、地球宇宙化学的研究における有機分子の起源・生成機構の議論を進展させることを目的としている。本年度までに、大気中の揮発性有機化合物および隕石中アミノ酸を想定した極微量有機分子の炭素PSIAおよび水素PSIAの開発を進めた。大気中揮発性有機化合物については、エタノールに着目し、これまで申請者らが確立している炭素PSIAに加え、新たに水素PSIAの確立を行った。具体的には、重水素でソフトラベル化したエタノールを用いて0.1%程度の水溶液試料を準備し、マイクロ固相抽出法にて部位別同位体分析装置に導入し、熱分解温度、水素同位体交換の有無等を検証した。その結果、熱分解時に水素同位体交換が起きており、熱分解の温度や通過速度の調節では、交換を抑えることができないことが分かったが、交換率は一定であり、補正が可能であることが分かった。最終的には、同位体補正直線を用いて水素PSIAを行う方法を確立した。隕石中有機化合物については、特にアミノ酸の1種であるイソバリンに着目し、カルボキシル基の炭素PSIAの確立を行った。数ミリグラムのイソバリンを用いニンヒドリン反応を用いて、カルボキシル基炭素を二酸化炭素として取り出し同位体分析装置に導入、計測を行った。その結果、ニンヒドリン反応が100%進行しないことに加え、30‰程度の大きな同位体分別が伴うことが明らかになった。そこで、封緘したガラス管内で長時間反応を行うことで、100%の反応率を達成し、炭素PSIAを可能とした。今後は、実際試料の適用に向けた、試料量の低減および装置への導入法を確立する必要がある。大気中揮発性有機化合物分析および隕石中アミノ酸分析のための、試料導入ラインを作成した。部位別同位体測定法の開発については、ほぼ予定通りに進んでいるが、実試料への適用に遅れがある。これは、同位体比質量分析計の故障のため、同位体分析が行えない時期があったためである。本研究に使用するための装置を2台準備していたが、2台ともに故障が起こり、1台は現在も調整中である。ここまでに開発済みの炭素PSIAおよび水素PSIAの実際試料への適用を進める。具体的には、はじめに試料量の低減および装置への導入法を確立し、次に実際試料を分析する。大気中揮発性有機化合物については、汚染都市域での試料採取および分析をおこなう。都市域大気中の、エタノール、アセトン、アセトアルデヒドを分析し、生体(植物、土壌)由来と工業由来の定量的区別を行う。隕石中アミノ酸については、隕石試料を扱うのではなく実験室模擬実験で合成分解したアミノ酸に適用し、反応経路と同位体分布の関係を明らかにする。

都市域大気中の、エタノール、アセトン、アセトアルデヒドを分析し、生体(植物、土壌)由来と工業由来の定量的区別を行う。隕石中アミノ酸については、隕石試料を扱うのではなく実験室模擬実験で合成分解したアミノ酸に適用し、反応経路と同位体分布の関係を明らかにする。
有機/金属及び関連界面の構造・電子構造の解明と制御:有機電子デバイスの基礎として

昨年度に引き続いて、有機/金属および有機/有機界面についての研究を進展させている。具体的には次のような研究を行った。1.界面電子構造の基礎的研究の展開として、フラーレン分子C60を種々の界面上に堆積させた界面について、ケルビン法による電子構造研究を行った。この結果、以前に測定していた正孔輸送材TPDの場合と異なり、界面を作る金属、有機両相の間で、数百nmの十分厚い膜厚ではフェルミ準位の一致が成り立つこと、しかし他の研究者によって報告されていた、界面数層での「フェルミ準位一致」は実は界面における分子と金属の強い相互作用によるピンニングによるものであり、今回観測されたバルク状態でのフェルミ準位一致に至るには、バンドの曲がりに対応する変化が起こっていることを明らかにした。また、C60堆積前に金属を大気にさらすと、堆積初期にあらわれる界面電気二重層の大きさが大きく変化し、その方向は金属表面が大気にさらすことで酸化などを受けて不活性化するとして定性的には説明できることを示した。以上の研究において、本研究費で購入した諸種の実験用機器の利用が非常に有効であった。2.応用に関連した有機/有機界面の例として、C60と銅フタロシアニンの界面の電子構造を光電子分光法、ペニングイオン化電子分光法で測定した。この結果、界面電気二重層についての知見をえた他、これら電子分光法による測定には、界面での電荷移動が場合によってはブロックされることによる一見異常な効果が含まれ得るので、実験結果の解釈には注意を要することが明らかとなっった。3.メンバーであるハイデルベルグ大学のグルンツエ、ザルニコフ両氏のグループと、有機でバイスの電極修飾に関連した高分子表面、自己組織化単分子膜についての研究を行った。具体的には、メンバーの大内とザルニコフはこの一環として米国放射光施設ALSに出向いて、高分子表面についての軟X線吸収実験を行った他、名古屋大学で自己組織化単分子膜についてのケルビン法による測定を行った。今年度は有機/金属界面および関連界面の構造と電子構造について、次の研究を行った。1有機電界発光素子、有機太陽電池などのオプトエレクトロニクスにおいては透明電極としてインジウムースズ酸化物(ITO)が多用されるが、有機層への電荷注入効率はITOの表面処理によって大きく変化することが知られている。この現象を理解するため、有機溶媒による洗浄、紫外線照射によるオゾン処理などを行ったITO表面の電子構造を紫外光電子分光、X線光電子分光などの手法により系統的に調べた。この結果、紫外線照射により炭素汚染が除かれて仕事関数が増加し、注入効率が増大することが分かった。2界面電子構造を決める大きな要因であるバンドの曲がりについて、超高真空下において清浄金属上に有機物質を堆積していったときの電子構造変化をケルビン法と紫外光電子分光法によって追跡した。この結果、フェルミ準位の一致は100nm程度の膜厚においても達成されず、高純度有機物質でのバンドの曲がりは殆ど起こっていないことが分かった。これは有機エレクトロニクスの基本となる知見である。3優れた絶縁体として知られるポリ(テトラフルオロエチレン)(商品名テフロン)の電子構造を詳細に調べるため、オリゴマーであるn-CF_3(CF_2)_<22>CF_3の配向蒸着膜における分子内エネルギーバンド分散を、シンクロトロン放射光を用いた角度分解光電子分光法で決定した。この結果を理論計算と比較したところ、概ね良い一致が得られたものの、電子電気物性において最も重要な価電子帯上端部については不一致が残り、理論計算に改良の余地があることが分かった。

具体的には、メンバーの大内とザルニコフはこの一環として米国放射光施設ALSに出向いて、高分子表面についての軟X線吸収実験を行った他、名古屋大学で自己組織化単分子膜についてのケルビン法による測定を行った。
細胞膜透過型アルブミンを基軸とした口腔粘膜DDSの構築と舌下免疫療法への応用

花粉症やアレルギーの根本治療としての舌下免疫療法が抱える問題点を克服するため、口腔粘膜下に存在する抗原提示細胞に対して、効率的に抗原・ワクチン・アジュバントを送達可能とする新規口腔粘膜デリバリーシステムの構築を本研究の最終目的とし、液相に存在する巨大分子をも取り込むマクロピノサイトーシスを誘導可能な膜透過型HSA(palmitoyl-cyclic-(D-Arg)12/HSA)の適応を試みる。加えて、palmitoyl-cyclic-(D-Arg)12/HSA自身のアジュバント活性を評価する。
細胞内部位特異的な酸化ストレス評価のための蛍光/ESRデュアルプローブの開発

細胞内で蛍光変化を検出するために、より効率のよい蛍光回復を示す化合物を目指し、蛍光団とTEMPOの数と結合位置の異なる4種類の化合物を合成した。これらの化合物について100μMアスコルビン酸添加による蛍光上昇とESRシグナル強度の変化について調べた。その結果、TEMPOがリンカーを介して離れて結合しているHoTでは最も蛍光上昇は小さく、TEMPOを2つ有するT-BI2-Tでは最も大きく約4.8倍の蛍光上昇を示した。このT-BI2-Tについて細胞内イメージングを行った。T-BI2-Tの細胞内分布は核染色試薬SYTOGreen 11と一致したことから、核への局在が示された。T-BI2-Tが核に分布することが確認されたので、次に酸化ストレスのイメージングを行った。マウスマクロファージ由来のRAW264.7細胞を50μMT-BI2-Tで3時間処理し、洗浄した後に過酸化水素水溶液を100μMとなるように添加し、その前後での蛍光変化を観察した。画像処理ソフトImageJを用いてそれぞれの細胞の平均輝度を求め、その中央値を求めたところ、過酸化水素を添加した場合では顕著な輝度中央値の上昇、つまり蛍光強度の上昇が見られた。細胞をアスコルビン酸で前処理し過酸化水素を消去することで、この蛍光上昇は完全に抑制されたことから、T-BI2-Tが過酸化水素添加によって引き起こされた細胞内のレドックス変化に応答して蛍光変化を起こしていることが示唆された。以上、本研究では核に局在し、かつ酸化還元状態の変化に応答して蛍光変化を起こす分子を設計・合成し、T-BI2-Tを見出した。この化合物は細胞での蛍光イメージングが可能であるだけでなく、生体レベルでもESRイメージング技術を用いることで可視化することができると考えられ、広い分野で応用可能なプローブとなると期待される。生細胞において核内の酸化ストレスを部位特異的に可視化することを目指した核分布型蛍光/ESRデュアルプローブF-HoTの合成を達成した。また、F-HoTの2つの蛍光団の距離を変えたプローブ分子X-HoTを新たに設計し、合成した。これら2つのプローブの細胞内局在を共焦点蛍光顕微鏡観察によって調べ、生細胞の核に良好に局在することを確認した。さらにX-HoTについてin vitroで蛍光特性を調べた。X-HoTの蛍光は還元剤であるアスコルビン酸存在下、アスコルビン酸濃度依存的に回復した。また同条件下でESR測定を行い、蛍光の回復がラジカルの消失と相関していることを確認した。以上の結果からX-HoTが核局在性蛍光/ESRデュアルプローブとして機能しうることが示唆された。細胞レベルでの酸化ストレスの蛍光検出を目指し、現在、共焦点蛍光顕微鏡観察による蛍光変化検出のための条件検討を進めている。また、核分布型ESRプローブであるF-DisTに関して、ESRシグナル減衰速度に与える酸化還元状態の条件について詳細な検討を行った。In vitroにおいて種々の濃度のアスコルビン酸存在下、スーパーオキシドや一酸化窒素といった活性酸素種発生剤を用いてESRシグナル減衰速度の変化を調べた。その結果、アスコルビン酸濃度が低い条件下、スーパーオキシドのようにESRプローブと直接反応する活性種が発生した場合に、細胞内でF-DisTを用いた時と同様の変化を示し、核内においてESRプローブを直接反応する活性種が発生している可能性が示唆された。これらの結果から細胞内の酸化ストレスに関与する因子を推定することに成功した。また、蛍光/ESRデュアルプローブによるイメージングによってより詳細な酸化ストレスの解明が可能となると考えられる。

この化合物は細胞での蛍光イメージングが可能であるだけでなく、生体レベルでもESRイメージング技術を用いることで可視化することができると考えられ、広い分野で応用可能なプローブとなると期待される。
岩澤理論の研究

有限次代数体kのガロア拡大K/kのガロア群がp進整数環(p:素数)I_pのカロ法群に同型であるとき,K/kをI_p-拡大という.I_p-拡大K/kに対して中間体の列k=k,⊆k_1⊆...⊆k_n⊆...⊆K,k_n/kはp^u次巡回拡大,が唯一つ定まる.k_nのイデアル類群のp-シロ一群の位数をp^<en>とすれば,十分大きなすべてのnに対してe_n=λ_n+μp^n+vとなる整数の定数λ(≧0),μ(≧0),Vが定まる(岩澤類数公式).λ,μをI_p-拡大K/kの岩澤不変量という.有限次代数体kに1のpべき乗根すべてを添加した体k_∞はkのI_p-拡大体となる.k∞/kをkの円分I_p-拡大とよぶ.岩澤不変量λ,μの研究は代数的整数論における中心的課題の一つであり,とくに円分I_p-拡大のλ,μの研究は重要かつ興味あるものである.本研究ではとくに円分I_p-拡大のλについて考察した。すなわち,研究代表者藤崎はkが有理数体のあるガロア拡大(ガロア群が(2,2)型アーベル群,四元数群,二面体群など1のとき,kの円分I_p-拡大のλについてある結果(kの部分体のλとの関係)を得た.また,特別なpについて計算例を集めた。研究分担者木村茂はネバンリンナ理論の発展についての総合報告を執筆発表した。研究分担者木村寛は授業資料として計算機から電算機に至るまでの発達を文献対比により整理した.また,中学校の課題学習で扱う教材を事例毎に考察した.有限次代数体kのガロア拡大K/kのガロア群がp進整数環(p:素数)I_pのカロ法群に同型であるとき,K/kをI_p-拡大という.I_p-拡大K/kに対して中間体の列k=k,⊆k_1⊆...⊆k_n⊆...⊆K,k_n/kはp^u次巡回拡大,が唯一つ定まる.k_nのイデアル類群のp-シロ一群の位数をp^<en>とすれば,十分大きなすべてのnに対してe_n=λ_n+μp^n+vとなる整数の定数λ(≧0),μ(≧0),Vが定まる(岩澤類数公式).λ,μをI_p-拡大K/kの岩澤不変量という.有限次代数体kに1のpべき乗根すべてを添加した体k_∞はkのI_p-拡大体となる.k∞/kをkの円分I_p-拡大とよぶ.岩澤不変量λ,μの研究は代数的整数論における中心的課題の一つであり,とくに円分I_p-拡大のλ,μの研究は重要かつ興味あるものである.本研究ではとくに円分I_p-拡大のλについて考察した。研究分担者木村寛は授業資料として計算機から電算機に至るまでの発達を文献対比により整理した.また,中学校の課題学習で扱う教材を事例毎に考察した.
ニッケル基超耐熱合金のクリープ破断特性への腐食環境効果

ガスタービンやディーゼル機関などにおける化石燃料燃焼排ガス環境を想定した実験室的高温腐食環境中でのNi基超合金のクリープ破断特性に及ぼす環境側諸因子の影響を解明することを目的として,以下のようにガス雰囲気槽の製作とこれを用いた種々の実験研究を実施した.1.腐食性ガス雰囲気槽の製作と性能ガス雰囲気の組成を制御するために, SUS31OSステンレス鋼シームレス管やステンレス鋼製ベローズ,耐熱Oリングなどを用いて耐熱・耐食性や気密性に優れた雰囲気槽を製作した.本装置の耐用温度は約900°C,到達真空度は10^<-6>Torr.である.2.種々のガス雰囲気中および腐食環境中でのNi基超合金のクリープ破断特性Ni基超合金Inconel 751のクリープ試験片表面にNa_2SO_4-NaCl混合塩を塗布するとともに,ガス雰囲気組成(純N_2,純O_2,N_2-O_2混合ガス使用)を種々変化させた腐食環境中でクリープ破断試験を行い,破断強度や破断挙動に及ぼす雰囲気条件の影響を調べた.混合塩を塗布しない800900°Cのガス雰囲気中での破断特性は酸素分圧(Po_2)に依存せずほぼ一定で,大気中の強度とも差異を示さなかったが,混合塩を塗布した腐食環境中では相当の強度劣化が生ずるとともに,その程度はPo_2に依存することを見出した.すなわち,低Po_2【less than or equal】T×10^<-3>atm)側では腐食による強度劣化は比較的軽微であるが,それ以上のPo_2雰囲気中では著しい強度劣化を生ずるとともに,データのばらつきや脆性的破断傾向も顕著となった.破面や断面組織観察などに基づいて,このような強度劣化のPo_2依存性は選択的粒界侵食挙動に対する酸化の寄与の程度と関連するものと考察した.この臨界Po_2の特定に向けて今後さらに検討を進めて行く予定である.また,冷却水系統のトラブル発生により,当初の計画よりも23ケ月程度の遅れが出たが,データの蓄積,整理を早急に行い,順次公表する予定である.ガスタービンやディーゼル機関などにおける化石燃料燃焼排ガス環境を想定した実験室的高温腐食環境中でのNi基超合金のクリープ破断特性に及ぼす環境側諸因子の影響を解明することを目的として,以下のようにガス雰囲気槽の製作とこれを用いた種々の実験研究を実施した.1.腐食性ガス雰囲気槽の製作と性能ガス雰囲気の組成を制御するために, SUS31OSステンレス鋼シームレス管やステンレス鋼製ベローズ,耐熱Oリングなどを用いて耐熱・耐食性や気密性に優れた雰囲気槽を製作した.本装置の耐用温度は約900°C,到達真空度は10^<-6>Torr.である.2.種々のガス雰囲気中および腐食環境中でのNi基超合金のクリープ破断特性Ni基超合金Inconel 751のクリープ試験片表面にNa_2SO_4-NaCl混合塩を塗布するとともに,ガス雰囲気組成(純N_2,純O_2,N_2-O_2混合ガス使用)を種々変化させた腐食環境中でクリープ破断試験を行い,破断強度や破断挙動に及ぼす雰囲気条件の影響を調べた.混合塩を塗布しない800900°Cのガス雰囲気中での破断特性は酸素分圧(Po_2)に依存せずほぼ一定で,大気中の強度とも差異を示さなかったが,混合塩を塗布した腐食環境中では相当の強度劣化が生ずるとともに,その程度はPo_2に依存することを見出した.すなわち,低Po_2【less than or equal】T×10^<-3>atm)側では腐食による強度劣化は比較的軽微であるが,それ以上のPo_2雰囲気中では著しい強度劣化を生ずるとともに,データのばらつきや脆性的破断傾向も顕著となった.破面や断面組織観察などに基づいて,このような強度劣化のPo_2依存性は選択的粒界侵食挙動に対する酸化の寄与の程度と関連するものと考察した.この臨界Po_2の特定に向けて今後さらに検討を進めて行く予定である.また,冷却水系統のトラブル発生により,当初の計画よりも23ケ月程度の遅れが出たが,データの蓄積,整理を早急に行い,順次公表する予定である.ガスタービンやディーゼル機関の燃焼排ガス雰囲気を想定した実験室的高温腐食環境中でのNi基超耐熱合金のクリープ破断特性劣化を環境因子に着目して調べるために、本補助金によりガス雰囲気槽を新たに製作し、ガス雰囲気の組成を系統的に変化させてNi合金Inconel751のクリープ破断試験を750800°Cで行った。現在までに得られた主な知見は以下のとおりである。1.ガス雰囲気槽の製作種々のガス雰囲気組成を制御するために、気密性と耐熱性に優れた雰囲気槽を設計製作した。材質はSUS310Sステンレス鋼が主体で、これにステンレス鋼製ベローズや耐熱Oリングなどを組合せて気密性と耐熱性を向上させた。使用上限温度は約900°Cである。2.各種ガス雰囲気中でのクリープ破断試験現在800°C以下の実験が主体であるが、この温度域では【N_2】,【O_2】,【N_2】-【O_2】混合雰囲気中いずれにおいても、Inconel751の破断特性は大気中のそれと大差なかった。

しかし、さらに高温側では表面き裂の発生・進展挙動に対して酸化の影響が無視できなくなり、雰囲気組成によって強度差の生ずることが予測されるので、現在高温側の実験準備を進めている。3.種々の組成のガスを導入した腐食環境中でのクリープ破断試験実機の高温腐食環境の主要成分である【Na_2】【SO_4】-NaCl系混合塩を試験片平行部に塗布し、上記2項と同様のガス雰囲気中で試験を行った。現在までに得られているデータは数点に過ぎず、破断寿命にみられる差が雰囲気に依存した本質的なものなのか、それとも腐食環境特有のばらつきによるものなのかはまだ即断できない。ただ、腐食環境中では雰囲気条件によらず破断延性が著しく低下することを確認している。今後、この種の試験を重点的に行い、データの蓄積に基づいて雰囲気依存性を解明する予定である。
共役金属キレート環における遷移金属-硫黄結合の特異反応

我々は、メタラジチオレン環という金属キレート環の共役場におかれた金属-硫黄(インターエレメント)結合の特性を明らかにすべく、芳香族性と不飽和性に基づく特異な反応を研究してきた。本年度は、メタラジチオレン環の芳香族性を、メタラジチオレン錯体[CpCo(S_2C_2X,H)]と炭素ラジカル発生剤である2,2-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)との反応に注目し、以下の結果を得た。1、AIBNと[CpCo(S_2C_2Ph,H)](1)との反応(等量比:1/AIBN=0.55)では、アルゴン雰囲気下、ベンゼン溶媒中、3時間加熱還流すると、1-シアノー1-メチルエチルラジカルがコパルタジチオレン環上に置換した錯体2とシクロペンタジエニル(Cp)環上に置換した錯体3が、それぞれ15%と5%の収率で得られ、コバルタジチオレン環の芳香族性に起因したコバルタジチオレン環への置換反応が優先的に起こることがわかった。本反応におよぼす錯体の置換基(X)効果は、Me>Ph>COOMeとなり、電子密度の高いコバルタジチオレン環ほど、置換活性であった。2.AIBNと[CpCo(S_2C_2X,H)](1)との反応に、Bu_3SnHを錯体1に対し0.25等量添加すると、Cp環への置換が優先的に起こり置換反応の位置選択性が逆転するという特異的な現象が発見された。AIBNの量を増やしていくと、置換生成物の総量は若干減るものの、この現象は顕著となり、2.0等量(反応時間5h)用いると錯体3(15%)のみとなった。なお、AIBNとCp環への置換のみが期待される2置換体の錯体[CpCo(S_2C_2X,H)]との反応では、Bu_3SnHをPh_3SnHに代えてもCp環への選択性は確実に増加していることにより、錯体とBu_4Snとの相互作用の存在が示唆されよう。3、Bu_3SnHの添加効果を他の14族元素の水素化物に展開したところ、Cp環への位置選択性(ratio/3:2)は、無添加(19:81)<(Bu_4Sn(32:68))<Bu_3SiH(36:64)<Bu_3GeH(75:25)<Bu_3SnH(100:0)となった。
宋代と鎌倉時代の華厳教学の比較研究

本研究課題を推進するために、先ず、日本国内及び海外の諸図書館、諸寺院において本研究と関連ある資料の調査を行った。具体的には、東大寺付属図書館、高野山大学付属図書館、金沢文庫、京都大学図書館、大谷大学付属図書館、立正大学付属図書館、中国国家図書館、中国北京大学付属図書館などで資料の調査を行った。個別の貴重資料について、以上の諸図書館の許可と協力を得て、資料の複製とコピーを受領した。また、名古屋市大須観音宝生院と大阪府河内長野市金剛寺で写本調査を行った。その中に、宝生院の大須文庫が所蔵する浄源の『肇論』関連注疏、立正大学が所蔵する本嵩の『通玄記』は貴重資料として筆頭に挙げられる。これらの資料に対する翻刻、注釈及び本格的研究は現在も進行している。次に、研究成果の一部を関連学会で発表した。具体的には、「東アジア仏教研究会」において、「宋代華厳の代表人物義和の伝記と思想背景について」と題した口頭発表を行った。北京大学佛教道教研究室で、「宋代における『大乗起信論』研究」と題した口頭発表を行った。「日本印度学仏教学会」年次大会において、「義和の念仏思想について」と題した口頭発表を行った。カナダで行われた中国仏教聖地に関する国際学会において、「中国仏教の聖地-宋代呉越地域の華厳寺院」と題した口頭発表を行った。北京大学の哲学論壇で「日本華厳宗の二大流派」と題した口頭発表を行った。そして、以上の口頭発表を整理して、「東アジア仏教研究会」の機関誌『東アジア仏教研究』創刊号で「義和の華厳浄土教について」と題した論文を発表した。「日本印度学仏教学会」の機関誌『印度学仏教学研究』第五十二巻で「義和『無尽灯序』における澄観、宗密の影響」という論文を発表した。同誌第五十三巻で「『華厳普賢行願修証儀』甲本の著者について」を発表した。なお、これらの論文のほかに、「呉越地域の華厳寺院-宋代華厳復興の一考察」などの論文は近刊する予定である。
ガス爆発時の火炎の加速現象に関する研究

ガス爆発時の火炎の加速現象のうちで、主要なものであるにもかゝわらず解明が遅れている、壁面から離れた位置での火炎の乱れの発生から加速に至る現象について調べ、次のような成果を得た。1.ガス爆発時において火炎が加速する状況として代表的な、火炎付近のせん断流および火炎に垂直な方向の変動流を発生させるため、特別に設計した流路形状を有する火炎伝ぱ実験装置を製作し、これを用いて予混合伝ぱ火炎に乱れを発生させ、発生した乱れが変化してゆく様子を高速度シュリーレン写真に記録し、観察した。また燃焼室内の圧力変動も同時に記録した。2.高速度シュリーレン写真をフィルム解析機と計算機を併用して解析し、圧力変動の記録と比較することにより、火炎の加速あるいは減速が圧力変動と密接な関係にあることを明らかにした。3.いくつかの異なった条件における乱流予混合伝ぱ火炎の挙動を整理することにより、火炎の乱れが火炎付近の流れの様子に強く依存することを明らかにした。火炎が加速するような流れの場では、火炎の全体的な伝ぱ方向に垂直な部分において、急激な乱れの発達があり、火炎が減速するような流れの場では、乱れが抑制されるばかりではなく、乱れのスケールが小さくなることを示した。これらの結果は、詳細な部分を除けば、計算機シミュレーションの結果とよく合う。4.ガス爆発時の圧力上昇におよぼす火炎の加速の影響を考慮に入れた予測プログラムを用いて、ガス爆発時の圧力=時間線図を計算した。この計算により、火炎に乱れが発生することを考慮すれば実際のガス爆発時の圧力=時間線図に近いものが得られること、火炎に乱れが発生すると、最高到達圧力は高く、それに達する時間は短くなることなどを示した。
XE-2100における破砕赤血球の評価

【目的】破砕赤血球は微小血管障害、血管内凝固症候群、溶血性尿毒症症候群等の際に認められ、一刻を争う重症患者の治療方針を左右する重要な検査項目であるにも拘らず、その測定は末梢血塗抹標本の顕微鏡下での視算法に頼らねばならないため、検査のばらつきが大きく、標準化も困難であった。今回、結果が瞬時に得られるXE-2100での測定が可能となったため、その有用性について検討した。【方法と対象】使用機器は、破砕赤血球算出用ソフトであるREDマスタを搭載したXE-2100で、対象として健常成人1360名(男性420名・女性940名)および当院入院、外来患者66名とした。【結果】健常成人による参考値は男性0.045%以下・女性0.35%以下となり性差が生じた。7検体を対象とした同時再現性はcv=2.6523.4%(n=15)とほぼ良好であった。また対照としてMay-Giemsa染色による塗末標本を10枚作製し、視算法にて破砕赤血球をカウントした同時再現性はcv=20.129.1%であった。さらに同一標本を5人の技師により破砕赤血球視算法を行った結果は0.51.1%、0.81.8%の範囲であった。破砕赤血球1.93、8.34、1.54、2.27%の試料を1,2,3,5,8時間(一部24時間)後まで経時変化をみたところ、18時間後より低下傾向が認められ、全例で低下したものの安定性は各試料により一定していなかった。XE-2100での破砕赤血球値4.34および11.71%を示す試料をXE-2100測定用希釈液であるセルパックHにて倍々希釈した結果、直線性は良好であった。健常成人および当院入院患者80名を対象としてXE-2100測定値と視算法(技師2名による平均値)の相関を見たところ、相関は認められなかった。以上より、XE-2100による破砕赤血球測定は瞬時に結果が出る利点はあるものの、信頼性に欠ける結果となった。さらに健常者には出現しないはずの破砕赤血球の参考値で性差が出たのは、測定原理に問題があることが示唆される。女性で大きいことより、赤血球の大きさ・ばらつき等その原因を追究する必要があると思われる。
眼内血管形成因子とその受容体に関する基礎的研究

1.糖尿病性網膜症、血管新生性緑内障、網膜静脈閉塞症などの疾患では、病的新生血管が眼球内に生じ、失明にいたる。新生血管が生じる原因について現在までにいろいろ検討されているが、眼内血管形成因子の性質をさらにあきらかにするために、牛網膜より血管形成因子の精製をおこない、既存の因子と比較した。その結果、精製した眼内血管形成因子はbasicfibroblast growthfactorと同一であることが判明した。2.また近年、acidic and basic fibroblast growth factor(FGF)が、血管新生に関与しているらしいことが明らかになりつつある。そこで、眼球内のどこの細胞がこれらの因子をつくっているかを、in situ hybridization法を用いてしらべた。その結果、basicfibroblast growthfactorのmessenger RNAは網膜視細胞の内節にのみ検出された。3.老人性円盤状黄斑変性症では、脈絡膜より網膜下にむかって網膜色素上皮層をつらぬき新生血管が生じ、重篤な視力障害をきたす。ブルッフ膜には弾性層と呼ばれているエランスチンの層があり、健常者ではこれが網膜下への血管新生を物理的に阻止しているのではないかと考られる。ところで、どの細胞がブルッフ膜のエラスチンを産生しているのか、未だよくわかっていない。そこで、網膜色素上皮細胞がエラスチンを産生とているか否か検討した。ニワトリ網膜色素上皮細胞を培養し、線維芽胞様にtransformした網膜色素上皮細胞からm RNAを抽出し、35S標識ヒトエラスチン_C DNAをプロ-ブとして、Polymerase Chain Reaction法でエラスチン_m RNAの増幅を試みた。しかしこの実験系からは、エラスチン_m RNAを検出することができなかった。1、牛眼内血管形成因子の精製牛眼網膜より、既報の方法により、その可溶性蛋白の中から血管形成因子を分画し精製している。2、血管形成因子の同定血管形成因子の同定には、培養した牛大動脈内皮細胞に対する増殖能を調べる方法で行なっている。しかし、問題点として、内皮細胞の増殖を促進する因子をすべて血管形成因子としてよいかという疑義が残る。そこで内皮細胞の形態形成に及ぼす影響について、更に検討を重ねている。3、ヒト眼内血管形成因子の糖製ヒト眼内血管形成因子の糖製及び同定に備えて、糖尿病性網膜症の患者に硝子体切除術を行い、得られた硝子体を凍結乾燥し保存している。1.牛眼網膜由来の血管形成因子についてacidic fibroblast growthfactorとbasicfibroblast growthfactorは、いづれも血管新生を促進する。そして、現在までに精製した網膜由来の血管形成因子は免疫学的に、および生化学的にacidic fibroblast growthfactorおよびbasic fibroblast growthfactorと同一であることが示されている。しかし眼内でどの細胞がこれらの因子を産生しているのか不明であった。そこで、in sita hybridizationの手法を用いて、2つの因子のメッセンジャ-RNAの局在を調べた。その結果、basicfibroblast growthfactorは網膜の視細胞のみで産生されていることが明らかとなった。これとは対照的に、acidic fibroblast growthfactorは網膜の視細胞、内顆粒層の細胞および神経節細胞で産生されていることがわかった。このような産生細胞のちがいは、これらのgrowth factorの網膜内での生理的作用を考えるうえで、たいへん興味深い。老人性円盤状黄斑変性症では、視機能にとって重要な黄斑部に、脈絡膜より網膜下にむかって網膜色素上皮層をつらぬく新生血管が生じ、重篤な視力障害をきたす。いっぽう若年者では、このような新生血管が生じることはなく、健常な網膜色素上皮細胞とブルッフ膜が、血管新生を阻害しているのではないかと考えられている。