hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎盤発育の分子生物学的制御機構の解明-SSH法による新規胎盤特異的遺伝子の発見-

昨年度は、未知の胎盤選択的遺伝子を網羅的に検出し、完全長cDNAの塩基配列およびアミノ酸配列を同定した。具体的には、新規胎盤選択的遺伝子完全長cDNAの塩基配列の同定を行ったところ、RACEにより3クローンの新規胎盤選択的遺伝子完全長cDNAの塩基配列を同定し、さらにデータベース検索により、3クローンの新規胎盤選択的遺伝子のアミノ酸配列および蛋白を推定した結果、そのうちのひとつであるクローン8は胎盤、卵巣、精巣に選択的に発現しソマトトロピンドメインを有し、ホルモン活性をもつことが推定された。本年度は新規胎盤選択的遺伝子が担う機能の推定を以下のようにして行った。1,ノザンブロットを用いた妊娠時期による発現変化の検討を行ったところ、クローン8に関するノザンブロットでは、妊娠時期による明らかな発現変化を認めなかった。2,in situ hybridizationによる細胞局在の検討を行ったところ、クローン8に関するin situ hybridizationでは、胎盤では絨毛細胞、特に巨細胞に、卵巣では卵子に、精巣では精母細胞に発現を認めた。本実験のまとめとしては、3種類の新規胎盤選択的遺伝子を検出し、完全長cDNAの塩基配列を同定し、アミノ酸配列および蛋白を推定した。そのうちのひとつでは、ソマトトロピンドメインを有し、ホルモン活性をもつことが推定され、胎盤では絨毛細胞、特に巨細胞に、卵巣では卵子に、精巣では精母細胞に発現していることが確認された。現在までに同定されている胎盤に選択的な遺伝子は、胎盤にとって不可欠な機能に関与していることがノックアウトマウスの成績から推測される。しかしそのほとんどは偶然に発見されたものであり、まだ知られていない未知の胎盤選択的遺伝子が重要な胎盤機能に関与している可能性が考えられる。そこで、新規胎盤選択的遺伝子を網羅的に検出し、完全長cDNAの塩基配列およびアミノ酸配列の同定を行った。1.新規胎盤選択的遺伝子断片の検出および同定マウス胎盤および脱落膜RNAからSuppression Subtractive Hybridization (SSH)による胎盤選択的遺伝子候補cDNAs断片の検出を行ったところ、136クローンの胎盤選択的遺伝子候補が同定された。次に、データベース検索およびRT-PCRによる新規胎盤選択的遺伝子のスクリーニングをした結果、136クローンの胎盤選択的遺伝子候補cDNAs断片のうち、新規胎盤選択的遺伝子断片を3クローン同定した。2.新規胎盤選択的遺伝子完全長cDNAの塩基配列の同定およびアミノ酸配列・蛋白の推定新規胎盤選択的遺伝子cDNA断片からRapid Amplification of cDNA Ends (RACE)による完全長cDNA塩基配列の同定を行った。また、完全長cDNA塩基配列からデータベース検索により、3クローンの新規胎盤選択的遺伝子のアミノ酸配列および蛋白を推定した。そのうちのひとつであるクローン8は胎盤、卵巣、精巣に選択的に発現しソマトトロピンドメインを有し、ホルモン活性をもつことが推定された。今年度は、新規胎盤選択的遺伝子の機能推定として、ノザンブロットを用いた妊娠時期による発現変化の検討やin situ hybridizationによる細胞局在の検討を予定している。
コンピュータ要員養成に関する実証的研究-高等教育と職場教育の連携を中心に

本研究ではコンピュータ要員養成に関して、需要サイド、供給サイド、高等教育・企業内教育の連携の観点から分析をおこなった。1.需要サイドの分析:まず、コンピュータ要員をその業務と専門性によってシステムインテグレーターとプログラマ-に大別した。この双方に対してますます高度な技術が要求されているが、とりわけシステムアナリストやシステム監査技術者をはじめとするシステムインテグレーターでは技術革新による生産性向上の見込みが相対的に小さく、職場での需要が増大していることが明らかになった。2.供給サイドの分析:規模と専門性の点でもっとも重要な供給源といえる大学・大学院からの人材供給は横這いに近い微増傾向であった。それに比べ規模の小さい、高校、短大、職業大学校等での増加率は高かった。システムインテグレーターに関する資格試験受験者は学生を中心に減少傾向、合格者の平均年齢は上昇傾向にあり、やや不活発であった。労働市場では比較的、専門・技術職者の移動件数は多いが、全国の求人倍率は低く、それにともない転職率そのものが低下していた。したがって、需要サイドからはプログラマ-よりシステムインテグレーター、さらにより高度なシステムインテグレーターが求められる一方で、供給サイドはむしろより専門性の低い層での拡大が認められた。3.職場と学校の連携:近年増加中の企業内の短期大学校などでは学校教育が成果を上げていた。一般に職場での大学教育に対する不満は強く、企業はOJTや研修に力を入れざるをえない状況におかれている。しかし、教育エンジニアがつねに不足しており、社内の教育体制は十分ではないことが多かった。ます、大学のカリキュラムの検討が課題であり、まだ、高等教育での社員再教育、企業内教育への学生派遣等によって両者の交流をはかる段階ではないと思われる。
鉱物の変化過程における微量成分の挙動

造岩系として重要なCaO-MgO-【Al_2】【O_3】-Si【O_2】系に少量の【Cr_2】【O_3】が添加された場合、相平衡及び融体の構造にどのような影響が生じるかを調べた。まず、透輝石CaMg【Si_2】【O_6】-クロムスピネルMg【Cr_2】【O_4】系ではMg【Cr_2】【O_4】が1.4wt%まで単斜輝石1相領域が存在するが、1.4wt%以上ではピクロクロマイトが晶出する。またCaMg【Si_2】【O_6】-Ca【Al_2】Si【O_6】-CaCrAlSi【O_6】系ではスピネルの液相線が極めて広く、単斜輝石及び灰長石の液相線は非常に狭い。この系において液と共存するスピネルと単斜輝石のCr含有量は、前者では極めて高いが、後者では低い。【H_2】Oの存在下では、何れの結晶相についても、Cr量の増大が認められる。CaMg【Si_2】【O_6】にMg【Cr_2】【O_4】を2wt%加えたガラスのEXAFSスペクトルの解析から、このガラス中での平均Cr-0距離は2.01【A!゚】で、6配位【Cr^(3+)】-O距離に等しいことが示された。一方、X線回析及びEXAFS分光実験から、CaMg【SiO_6】にCaTi【Al_2】【O_6】を加えたガラス中では可成りの部分のTiが4配位状態にあるという結果が得られた。これらの事実から、造岩珪酸塩系に少量の【Cr_2】【O_3】が加わった場合にスピネルの初晶領域が著しく増大するのは、Crが強い網目修飾イオンとして働くためであり、一方、Ti【O_2】を加えても相平衡に及ぼす影響が比較的小さいのは、Tiが4配位をとり、網目形成イオンとして働くためであることが推定される。圧力相転移に及ぼす徴量成分の影響を調べる目的で、baddeleyiteの主成分であるZr【O_2】に【Y_2】【O_3】を2mol%添加した徴粉体を作り、これを700°C・6GPaまでの温度・圧力条件で処理した。主成分を粉末X線回析及びラマン分光法で同定した結果、斜方晶の対称をもつ相の出現を確認した。この相の生成量と出発物質における単斜晶相の減少量には相関性が認められ、斜方晶相は単斜晶相の相転移によって生成することが明らかになった。
創傷治癒過程における細胞-マトリックス接着因子としての血液凝固XIII因子の役割

申請者らはこれまでXIII因子のフィブリン安定化作用以外の役割について模索することを続けてきている。その過程でXIII因子がコラーゲン結合活性を持っていることや、血小板の表面に存在して血小板-コラーゲンの相互作用を助けていること等を報告しており、それ以外にもXIII因子のトランスグルタミナーゼとしての基質特異性に関する蛋白質化学的研究も行ってきている。またこれらとは別に、フォンビルブランド因子のプロポリペプチドという蛋白質がある種のガン細胞に特異的な細胞接着活性を持つことを発見するなど、細胞-マトリックス間の相互作用に関する細胞生物学的実験を重ねてきている。本研究の目的は申請者らが細最近発見したXIII因子の細胞接着活性について、そのメカニズムの解明と創傷治癒過程における本因子の重要性について明らかにすることであった。本年度の研究によって(1)XIII因子の細胞接着活性はトランスグルタミナーゼ活性に完全に依存するものであり、(2)XIII因子はインテグリン型のレセプターを介して細胞を接着させていること、(3)レセプターであるインテグリンはRGD配列依存型のものであるにもかかわらずXIII因子の細胞接着活性はRGD配列を全く介さないものであること、(4)XIII因子のトランスグルタミナーゼ活性によって修飾される細胞上の分子はインテグリン自身ではなく、他の膜タンパク質であること、(5)XIII因子のトランスグルタミナーゼ活性によって細胞上のインテグリンがXIII因子自身への接着活性を獲得する、正の制御機構が存在する事などが明らかとなった。XIII因子欠損症はそれほど頻度の高い遺伝疾患ではなく、またXIII因子の欠損は止血機序にはさほど重篤な影響を与えるとも考えられないにも関わらず、XIII因子の低下は臨床的に重要視されている。それはXIII因子が創傷治癒過程に深く関与していると思われるからである。そこで、XIII因子製剤はこれまでにも術後の縫合不全の改善などに用いられてきたが、本研究の成果如何によっては細胞外マトリックスと細胞の相互作用の不全に起因する種々の疾患においてもXIII因子の細胞への作用メカニズムに根ざした新しい治療・診断法等が開発される可能性がある。
環境・技術・経済・社会統計の体系化による人間活動のインパクト分析

「接続可能な成長」を実証可能な概念とするために文献サーペイにより理論的検討をおこなう。データ収集および部分モデル(サテライト)開発を下記の項目について実施する。エネルギー、資源(リサイクルを含む)、公害関連土地利用(森林、農地、道路等公共用地、工業、住宅等)モード別交通データ(自動車保有、輸送キロ、燃料消費等)生産部門別エネルギー消費耐久消費財普及率およびエネルギー消費本研究は日本に関して、環境・技術・経済・社会に関する統計を体系化することによって、人間活動が地球環境におよぼすインパクトを分析することを目的とする。環境(エネルギー消費、資源消費、大気・水質汚染、土地利用)、技術(省資源・省エネルギー、リサイクル)、経済(産業構造、投入構造、輸送活動)、社会(雇用、所得・消費、耐久消費財普及率、ライフスタイル、価値観)などは相互に関連している。
多文化・格差社会に着目した社会科アクティブ・ラーニング教材開発の研究

研究課題「多文化・格差社会に着目した社会科アクティブ・ラーニング教材開発の研究」のうち、平成30年度は、29年度に続いて、多文化・格差社会内容研究とアクティブ・ラーニング教材開発研究を行った。なかでも、グローバルな格差の構造的要因の1つである不公正な貿易とその改善のために、フェアトレードについて教材化を行った。具体的にはカカを題材とした「フェアトレードすごろく」の製品化を試みた。また、29年度に続いて、外国人の集住する地域や外国にルーツを持つ子どもたちが学ぶ学校を訪問調査した。1つめは、大阪府八尾市におけるベトナム人集住地区、2つめは、アジア系富裕層が季節的に滞在する北海道ニセコ地区、3つめは、日系ブラジル人が集住する愛知県豊田市保見地区である。いずれの地域においても、多文化共生のまちづくりをすすめる市役所などの行政、地域の外国人を支援するNPO、そして学校を訪問し、地域や学校のおかれている課題を探った。これらの調査をもとに、29年度に続いて、10年前に開発制作した「シミュレーション教材・ひょうたん島問題」のワークショップを教員研修などで合わせて行い、その改善に取り組んだ。また、社会科アクティヴラーニング研究としても、シティズンシップ研究を踏まえつつ、研究大会や国際会議などに参加した。30年度は最終年度であるが、教材開発研究の理論化と実践化に、あと少し時間が必要なため、延長の申請を行った。最終年度にあたり、フェアトレード教材(ゲーム教材)を完成させた。2018年12月の改正入管法の成立により、実質的な移民労働者の増加に対応したシミュレーション教材(ひょうたん島問題)について改善の余地を残している。延長申請した31年度は、フェアトレード教材の内容的な解説、及び、3年間にわたって訪問調査した多文化集住地域の課題と、改正入管法の施行に伴う社会状況の変化に対応するシミュレーション教材(ひょうたん島問題)の改善を図るものとする。研究課題「多文化・格差社会に着目した社会科アクティブ・ラーニング教材開発の研究」のうち、平成28年度は、多文化・格差社会内容研究とアクティブ・ラーニング教材開発研究を行った。なかでも「日本における多文化社会の変容に関する内容研究とアクティブ・ラーニング教材の開発」に焦点を絞り、社会科関連学会に参加し、情報収集をするとともに、外国にルーツを持つ子どもたちが学ぶ学校を、大阪市(在日コリアンが多く住む地域の小学校、ニューカマー外国人の子供が多く在籍する小学校)、横浜市(ニューカマー外国人の子供が多く在籍する小学校)、浜松市(日系ブラジル人、ペルー人の子どものための外国人学校)において、訪問、調査し、教材開発研究のベースとした。それらを踏まえて、いずれも既存の教材にヒントを得てのものではあるが、当初計画にあったように、1「日本に暮らす外国人ー<法、言葉、心:3つの壁>」、2「日本代表ってなに?ーサッカー、ラグビー、ミスインターナショナル」、3「日本人手って誰?」と名付けた(仮称)ワークショップ教材を開発した。1は、日本社会への包摂の課題に対する課題を持つけるための具体的な、外国人・日本人の群像をプロファイルしたカード型教材である。2は、スポーツの国家代表に例を撮ったもので日本人性、日本代表のあり方を問うものである。3は、研究代表者のシティズンシップ研究を踏まえたナショナルな市民性の内実を問うものである。なお、平成29年度は、これらの教材を教員研修などの機会を捉えて試行し、検証していく予定である。以下の理由から、研究は順調に進捗しているものと評価している。1)研究課題と関連した学会の研究大会参加による情報収集を果たせたこと2)坂計画していた外国にルーツを持つ子どもたちが学ぶ日本各地の学校及びその地域を訪問調査できたこと3)既存の教材にヒントを得ながらも、独自の教材開発を行ったこと研究課題「多文化・格差社会に着目した社会科アクティブ・ラーニング教材開発の研究」のうち、平成29年度は、28年度に続いて、多文化・格差社会内容研究とアクティブ・ラーニング教材開発研究を行った。なかでも、ドイツ及びノルウエーの難民定住のためのNGOや公的機関を訪問し、最近の難民問題についての情報を収集するとともに、難民問題の教材開発のベースとした。格差社会研究においても、フェアトレードと持続可能な農業について、タイ王国のNGOなどを訪問調査し、その考え方に教材開発のヒントとした。また、28年度に続いて、外国にルーツを持つ子どもたちが学ぶ学校を、大阪市(在日コリアンが多く住む地域の小学校、ニューカマー外国人の子供が多く在籍する小学校)、滋賀県湖南市(ニューカマー外国人の子供が多く在籍する小学校)を訪問、調査した。これらをもとに、28年度に続いて、1「日本に暮らす外国人」、2「日本代表ってなに?」、3「日本人てって誰?」と名付けた(仮称)ワークショップ教材の改善に取り組んだ。なお、29年度の当初計画になった、格差社会における租税に関すつ教材開発については、時間不足からほとんど取り上げることができなかった。30年度は、研究の成果を見るために、教材についての理論的、実践的な枠組みについてまとめていきたい。また、社会科アクティヴラーニング研究としても、シティズンシップ研究を踏まえつつ、研究大会や国際会議などに参加をして行きたい。以下の理由から、研究は、やや遅れている部分があるものの、順調に進捗していると評価している。1)研究課題と関連した学会の研究大会に参加し、情報を収集している。2)開発した教材を試行する機会を得ている3)教材開発に必要な情報を得るために海外調査を行い、情報の収集を行っている。研究課題

「多文化・格差社会に着目した社会科アクティブ・ラーニング教材開発の研究」のうち、平成30年度は、29年度に続いて、多文化・格差社会内容研究とアクティブ・ラーニング教材開発研究を行った。なかでも、グローバルな格差の構造的要因の1つである不公正な貿易とその改善のために、フェアトレードについて教材化を行った。具体的にはカカを題材とした「フェアトレードすごろく」の製品化を試みた。また、29年度に続いて、外国人の集住する地域や外国にルーツを持つ子どもたちが学ぶ学校を訪問調査した。1つめは、大阪府八尾市におけるベトナム人集住地区、2つめは、アジア系富裕層が季節的に滞在する北海道ニセコ地区、3つめは、日系ブラジル人が集住する愛知県豊田市保見地区である。いずれの地域においても、多文化共生のまちづくりをすすめる市役所などの行政、地域の外国人を支援するNPO、そして学校を訪問し、地域や学校のおかれている課題を探った。これらの調査をもとに、29年度に続いて、10年前に開発制作した「シミュレーション教材・ひょうたん島問題」のワークショップを教員研修などで合わせて行い、その改善に取り組んだ。また、社会科アクティヴラーニング研究としても、シティズンシップ研究を踏まえつつ、研究大会や国際会議などに参加した。30年度は最終年度であるが、教材開発研究の理論化と実践化に、あと少し時間が必要なため、延長の申請を行った。最終年度にあたり、フェアトレード教材(ゲーム教材)を完成させた。2018年12月の改正入管法の成立により、実質的な移民労働者の増加に対応したシミュレーション教材(ひょうたん島問題)について改善の余地を残している。平成29年度においては、多文化・格差社会内容研究のうち、グローバル社会の多文化における内容研究とアクティブ・ラーニング教材の開発、グローバル社会の格差化における内容研究とアクティブ・ラーニング教材の開発に焦点を当てて、教材開発研究をする予定である。特に、ヨーロッパにおける難民支援状況、難民問題及び難民理解の教材化に関する調査を行う予定である。これらを踏まえ、難民理解の教材開発、格差社会及びSDGsに関わる教材開発を進めていきたい。平成30年度は、研究の成果を得るとしであり、できる限り教材開発の改善と思考を行なって行きたい。また、2年間の訪問調査で足りなかった学校や機関についても、補足して行きたい。延長申請した31年度は、フェアトレード教材の内容的な解説、及び、3年間にわたって訪問調査した多文化集住地域の課題と、改正入管法の施行に伴う社会状況の変化に対応するシミュレーション教材(ひょうたん島問題)の改善を図るものとする。予定していたPC(ノートPC)の購入の必要がなくなったこと予定していた出張回数が減ったこと予定していた出張回数が減ったこと予定していた物品等の購入が少なかったこと使用計画:次年度に繰り越した研究費は、調査研究の出張費及び謝金、前年度に購入しなかった物品の調達費に充当する予定であるフェアトレード教材は作成したが、その解説については時間不足でできなかった。
周術期肺炎の分子標的治療 ; 新規炎症抑制性蛋白の単離同定

さまざまな炎症性シグナル伝達物質のプロモーター領域をクローニング、モチーフ解析を行い、インターフェロンガンマレスポンシブエレメント、エストロゲン結合ドメイン等を同定した。周術期肺炎はひとたび発症するとしばしばARDS(Acute Respiratory Distress Syndrome)などの難治性呼吸器合併症に移行し、重篤で致死的な機転をとることがある。このような炎症反応を惹起する分子機構については現在までに精力的に解明されてきた。呼吸器合併症は上気道の細菌感染により細菌菌体成分のLPS、細菌のDNAが生体内で暴露されると、Toll-like receptorと呼ばれる受容体を介して免疫細胞でこれらの生体内における異物を認識し、さらにひとたび惹起された免疫応答は下流のシグナル伝達機構に伝えられ最終的にNF-κBと呼ばれる転写因子を活性化することにより免疫応答は増幅されていく。これらの過程における炎症反応を増幅する分子も多くが同定されてきている。しかし、一度増幅された炎症反応も、ひとたびその機転が除去されれば生体は速やかにこの惹起された炎症反応を鎮静化させる機転を有する。この分子機構については現在までほとんど解明はほとんどされてこなかったが、今回、われわれはserine/threonine kinase活性を有するPKRという蛋白質がToll-like receptorを介するシグナル伝達機構において炎症反応の鎮静化に重要な役割を果たす可能性を示唆し、発表を行った(Asakura Y, et al. Am J Hematol;2007)。現在の骨髄移植、生体肝移植等における免疫抑制療法は免疫抑制剤の副作用との戦いでもあるが、今回のわれわれの報告は今後分子標的療法として応用されれば副作用のない免疫抑制療法を可能とする可能性もあり、今後、さらにその分子機構の詳細を解明し、難治性のARDS等の分子標的療法を解明し、Translational Researchとして応用していくつもりである。Murine PKRおよびHuman PKRにつきtranslation initiation codeよりupstrem 900bpにつきcomputainal motif searchを行い、CAP site, heilix-loop-helix等の重要なmotifを同定した。この中に、estrogen responsive elementは認めず、transcriptional activationはestrogen-independentであることが判明、一方、interferon-gamma responsive elementは認めたことから、TNF-alfa刺激等の免疫応答との間で、正のpositive feedback loopを形成していることが判明した。これらのデータに基づき、プロモーター領域をluciferaseのreporter geneをもつプラスミドにクローニング、アンピシリン耐性遺伝子によりセレクションを行った。さらにこれらのプラスミドコンストラクトをRAW細胞にtransientにトランスフェクションを行い、細胞数を調整、エストロゲン、インターフェトロン等の細胞外からの刺激に対し、どのように応答するかレポーターアッセイを行った。これらの結果から、免疫に関与する遺伝子に、内分泌のホルモンであるestrogenがcis-およびtrans-に作用することが判明、免疫系の遺伝子群と内分泌系の遺伝子群との間のシグナル伝達に正の、また負のクロストークがあることが判明した。
個々の原子のトンネル物性

本研究の当初の目的は、電界放射顕微鏡(FEM)、電界イオン顕微鏡(FIM)、アトムプローブ(A-P)、走査型トンネル顕微鏡(STM)、走査型トンネル電子分光法(STS)等の原子的な高分解能を生かして、金属、半導体、セラミックス、有機分子、生体分子等を構成する原子の配列・配位を直接観察すると共に、観察された個々の原子のトンネル特性から電子状態を明らかにしようとする研究者が集い、「個々の原子のトンネル物性」というこれまでにない微視的な観点がらの知見を物性物理に齎らそう、また新しい高機能材料の開発に求められる基本情報を提供しようとする情報交換を主とするものであった。しかし、本総合研究の分担者が計画研究の分担者として参画する重点領域研究「個々の原子のトンネル物性」が平成5年度から発足することに決まったので、研究目的も今後の研究方針の明確化と各研究者の研究計画を全分担者が理解し、相互の研究協力を蜜にするのが主となった。この目的を達成するため、重点領域研究の計画研究の分担が予定されている全研究者が参加する研究会が平成4年9月、12月、平成5年2月の3回開催された。第1回の研究会では、重点領域研究が平成5年度より発足することを受けて、各研究分担者に研究方針を運営方式を説明した。第2回研究会は熱川ハイツで応用物理学会の研究会と共同して開催され、最近の研究成果が報告された。第3回の研究会は研究代表者が在籍する金沢工業大学で開催され、平成5年度に計画研究として計画されている研究の内容が各分担者より報告され、質疑応答が熱心に続けられた。研究者の研究分田は理論から生体分子まで幅広く、どの程度相互の理解が進のかと危惧されたが、質問時間を充分設定するこにより理解と他分野への興味が深まった。その結果、本重点領域研究の研究会は班別に開かれるのではなく、全体会議として開催される事が決まった。
3D細胞電気刺激培養のための導電性多孔質セラミクス電極の開発

本研究では、3D細胞電気刺激培養を目標として、電気伝導性、透光性、耐熱性・耐薬品性を併せ持ち、細胞の培養空間および培地の流路を備えた酸化物半導体多孔質マトリックスを開発すると共に、それを用いた細胞電気刺激培養の可能性を検証した。室温でも十分な電気伝導率を有する酸化物緻密体を数種類得ることに成功し、これを薄膜化することで透光性も確保できることを確認した。この製造には、従来の焼結法に加えて電場印加を利用した通電加圧焼結法も採用した。また、細胞サイズに適合する数百ミクロンの孔を多数有する多孔質体の作製にも成功した。これを利用することで、細胞の培養、電気刺激、化学物質の分泌誘導に成功した。初年度の研究としてまず、電気刺激細胞培養のための準備として、電流-電位曲線(サイクリックボルタモグラム)の計測が可能な形状を有するマトリックスの製造が必要であった。研究代表者は、ZnOを主成分とし金属イオンを微量添加した半導体酸化物多結晶体マトリックスを製造し、また電流-電位曲線の計測に必要な電極の接着を試みた。多結晶マトリックスについては、いくつかの金属イオンおよび焼結条件を試行した結果、ZnO+2wt%Al2O3を窒素雰囲気中で焼結することで室温でも電気伝導を有する材料を製造することができた。この材料は熱や薬品に対しても十分な耐性を有しており、今後さらに細胞培養のための微構造の形成や、電気伝導のより高度な制御などを行うための基盤的技術が確立された。一方、真鍮製電極棒を伝導性ペーストで多結晶マトリックスと接触させ、測定面以外をポリエチレンコート処理することで、電流-電位計測を行うサンプルの準備に成功した。こうして作製した試料について、研究分担者は、基準電極としてAg/AgClを用い、1mMフェリシアン化カリウム水溶液中にてポテンショスタットを用いてサイクリックボルタモグラムの計測を実施した。また、試験片を硫酸水溶液中に一昼夜浸漬し、電極を含めた試料に影響が無いことを確認した。これらにより細胞電気刺激培養のための実験準備を完成させ、3D細胞電気刺激培養基板の機能計測の技術を確立させた。電流-電位特性からは、多結晶マトリックスについてはより広範に電気伝導率を制御させることが必要であることが示唆されており、多結晶マトリックスの特性制御を来年度以降引き続き行う必要性が見いだされた。H26年度は、初年度に引き続きZnOをマトリックスとした3D細胞電気刺激培養基板を構成する多孔質マトリックスの製造に取り組んだ。これまでに電極接着およびポリエチレンコート技術の確立により電流-電位曲線の計測を可能としたが、さらに細胞培養空間および培地流路の確保が必須であった。すなわち、細胞の培養空間および培地の流路を確保することが肝要であり、またそれぞれの培養空間(空隙)同士を立体的に連結させることで、(1)細胞に対する立体的な電気刺激、(2)細胞間の化学的・物理的接触、および(3)培地の循環を可能にすると期待できる。実験的検証の結果、界面活性剤を添加した原料粉末からスラリーを作製し、これを発泡後焼結させることで、孔径数百ミクロン程度で電気伝導性を有する多孔体(相対密度50%程度)を容易に製造できることが明らかとなった。この多孔体は親水性であり、毛管現象によって水溶液を極めて容易に吸収することができることから、細胞培地の流路確保にも成功している。さらに研究分担者によって得られた多孔質マトリックスに実際に細胞を付着させ、微細組織形態の観察の実施に着手した。本年度は、これまでに培った技術を駆使し、SnO2およびZnOをマトリックスとした電気伝導性酸化物多孔体を製造した。特にSnO2については、焼結性が乏しく液相焼結でなければ緻密な多結晶体を得ることは不可能とされてきた。が、本研究では通電加圧焼結技術によって緻密且つ微細結晶粒からなる焼結体を得ることに成功した。本成果については論文投稿準備中である。そこで、これらに適切な種類および量のドーピング(微量の機能賦活元素)を施すことにより、電気伝導性を無添加剤と比べて最大で約300倍向上させることが可能であった。これは室温でも十分な電子伝導を得られる特性であった。さらに、これら材料について、発泡法や燃焼法など幾つかの手法によりスラリーから多孔体を製造することにも成功した。多孔体の孔径は、細胞培養という用途から、数百ミクロンという要請があるが、本手法により径をコントロールすることができる。こうして得られたバルク体について、共同研究者により細胞培養および電気刺激実験を実施した。その結果、ごく短時間の電気刺激により、細胞生成化学物質の分泌を示唆するデータを得た。このことから、当初の目的であった、3D電気刺激細胞培養の基礎的研究に資するための基板の作製に目途が立ったと言える。今後、これを利用した医療・バイオ技術の発展のためには、さらに基礎データを積み重ね、当該目的に適した電気伝導率や構造の探索、細胞への刺激の最適化、また細胞の観察・分析手段を確立するとともに、3D電気刺激細胞培養の基盤的研究を進めるべきであると考えられる。

室温でも十分な電気伝導率を有する酸化物緻密体を数種類得ることに成功し、これを薄膜化することで透光性も確保できることを確認した。この製造には、従来の焼結法に加えて電場印加を利用した通電加圧焼結法も採用した。また、細胞サイズに適合する数百ミクロンの孔を多数有する多孔質体の作製にも成功した。これを利用することで、細胞の培養、電気刺激、化学物質の分泌誘導に成功した。本年度は、ZnOを母材とした3D細胞電気刺激培養基板を構成する多孔質マトリックスの製造に成功し、特に多孔質中における培地の流路確保が容易であることを確認した。さらに細胞の付着ならびにその観察手法についても一応の目途が立ち、細胞電気刺激培養基板の特性評価が可能となった。セラミック材料学引き続き多孔質マトリックスの製造に取り組むと共に、研究代表者と研究分担者が共同でその微細構造、電気伝導性、細胞接着性、耐熱・耐薬品性について調査し、3D細胞電気刺激培養のための微構造の最適化を図っていく。細胞接着性を向上させる必要が生じた場合には、多孔質マトリックスの微構造制御と同時に、細胞接着性・親和性を高めるためにマトリクス表面へポリ-L-リシンやコラーゲンの表面吸着などの対応も適宜行い、研究分担者により多孔質マトリックスを用いた細胞培養および3D細胞電気刺激培養の可能性を検証する。ZnOを主成分とした多結晶マトリックスを製造し、その電極接着およびポリエチレンコート技術を確立できたことで、耐薬品性を付加し、電流-電位曲線(サイクリックボルタモグラム)の計測が可能な形状を有するマトリックスが製造できるようになった。また硫酸中でも変質しない等、耐薬品性も確認でき、材料製造技術の立ち上げは確実に進んでいる。研究分担者によるサイクリックボルタモグラム計測も成功し、評価・計測の技術も予定通り確立した。今後さらに細胞培養のための微構造の形成や、電気伝導のより高度な制御など、より具体的な課題も現れてきているが、技術的指針は見いだされており、今後の取り組みにより十分解決が可能であると判断される。細胞電気刺激培養基板上で、細胞の活性をより明確に観測・検証するために、蛍光発光を確認できるような装置の導入が有効であることが新たに判明した。そこで、予算の一部を次年度に繰り越し、装置の購入を図ることが研究遂行上有益であると考えたため。引き続き電気伝導性の制御ならびに多孔質マトリックスの製造に取り組む。平成25年度と同様の研究体制・分担のもとで、多孔質マトリックスの製造開発を継続すると共に、研究代表者と研究分担者が共同でその微細構造、電気伝導性、細胞接着性、耐熱・耐薬品性について調査し、3D細胞電気刺激培養のための微構造の最適化・機能向上を図っていく。細胞接着性を向上させる必要が生じた場合には、多孔質マトリックスの微構造制御と同時に、細胞接着性・親和性を高めるためにマトリクス表面へポリ-L-リシンやコラーゲンの表面吸着などの対応も適宜行っていく。細胞電気刺激培養基板上で、細胞の活性をより明確に観測・検証するために、蛍光発光を確認できるような装置の導入を計画している。
道路ネットワークのグラフ・ラプラシアン行列による連結強靭性評価と維持管理方略

道路ネットワークのつながりを定量化するために,最新グラフ理論を援用し,う回路が少なく,損傷によって大きな影響が出るクリティカルなリンクで構成された縮約グラフネットワークの作成方法を確立する.そして,縮約ネットワークのラプラシアン行列にランダム行列理論を適用し,(災害や劣化等の)確率的な乱れを受けることの影響を分析する方法を開発する.道路ネットワークのつながりを定量化するために,最新グラフ理論を援用し,う回路が少なく,損傷によって大きな影響が出るクリティカルなリンクで構成された縮約グラフネットワークの作成方法を確立する.そして,縮約ネットワークのラプラシアン行列にランダム行列理論を適用し,(災害や劣化等の)確率的な乱れを受けることの影響を分析する方法を開発する.
日米のパ-トタイマ-とフルタイマ-の賃金格差ー効率賃金理論による説明ー

フルタイマ-の労働市場を第一次労働市場、パ-トタイマ-の労働市場を第二次労働市場と考えれば、この2重労働市場の存在は効率賃金理論によって理論的に説明が可能である。第一次労働市場では、企業は労働者の労働意欲を高揚し、そのことによって労働生産性を高めるために効率賃金を支払うが、第二次労働市場ではその必要がなく、完全に競争的な労働市場が存在すると考えられる。最近、フルタイマ-とパ-トタイマ-は同じ仕事をしている事が多く、パ-トタイマ-の仕事の領域は、補助的な仕事から基幹的な仕事、責任のある仕事へ広がってきている。本研究で行った調査結果も、パ-トタイマ-のやる気や労働意欲、仕事に対する満足度は充分に高く、パ-トタイマ-が同じ時間内にこなす仕事の量がフルタイマ-と比べて大きく変わらないことを明らかにしている。パ-トタイマ-とフルタイマ-の労働市場はその分断化の傾向が弱まってきているように思われる。実際、職場では、パ-トタイマ-からフルタイマ-に、あるいはフルタイマ-からパ-トタイマ-に、雇用形態の変更も可能になりつつある。パ-トタイマ-を雇用することにより、企業はパ-トタイマ-がフルタイマ-と同様な戦力となる労働者であることを認識し始めてきているといえよう。パ-トタイマ-の基幹労働力化が進み、パ-ト労働の内部化も進んでいる。賃金格差や労働市場の動向から判断して、パ-ト雇用の増大現象に効率賃金理論を使った解釈を行った。1980年代、とくに後半になってからフルタイマ-に対する効率賃金は、その効率性を失ってきている。なお、当研究者は、1992年5月から1993年3月までクリ-ブランド州立大学に滞在し、引き続き、アメリカのパ-トタイマ-とフル-タイマ-の就業実態調査および効率賃金の研究を行う。
環境調和反応の集積化

アンメット・メディカル・ニーズに応える新薬のリードとして中分子化合物が非常に期待されているが、これまで供給の困難さから医薬品としての中分子の使用は極めて限定的であった。そこで、中分子機能性化合物の大量供給法を開発するために、環境調和型触媒反応の空間的集積化(マイクロフロー合成)と、化学選択性の触媒制御法を基盤とする中分子化合物(ハイブリッド医薬品)の直接合成法の開発を行い、最終的にそれらを融合することで中分子化合物の実用的生産法を開発することを目的として研究を行っている。平成30年度までに実施した研究で、(1)カルボン酸等価体のα-ヒドロキシル化反応によるα-ヒドロキシエステルの新規合成法の開発、(2)ケチミンに対する末端アルキンおよびβ-ジカルボニル化合物の触媒的不斉求核付加反応を利用したキラルα四置換アミンなどの医薬品ビルディングブロック合成への応用、(3)水酸基選択的なアミノアルコールの触媒的共役付加反応の開発、(4)t-アルコールにも適用可能な高活性二核鉄触媒によるエステル交換反応、(5)弱酸性条件で進行するベンジリック位チオール化反応の開発と生体高分子の機能化、(6)チオノカルボニル化合物を用いた1,3-双極子付加反応による含硫黄ヘテロ環の触媒的合成法の開発、(7)異なるエノラート間の鉄触媒交差クロスカップリング反応の開発、(8)鉄触媒による脱水素型酸化的ベンジル化反応の開発、などに成功した。平成30年度の研究によって以下の成果をあげることができた。・異種エノラートの触媒的酸化的クロスカップリング反応:エノラートの酸化的クロスカップリング反応は、α位の極性変換を伴わず直接的に1,4-ジカルボニル化合物を合成できる有用な反応であるが、二種類の異なるエノラートを用いた場合、クロスカップリング反応を化学選択的に進行させることは困難であった。我々は、通常は問題となるホモカップリング反応を積極的に利用することで、鉄触媒存在下、高化学選択的に1,4-ジカルボニル化合物を得るエノラートの触媒的酸化的クロスカップリング反応の開発に成功した。得られる化合物は、天然物や医薬品・生理活性物質・有機触媒の構成要素である、α,α-二置換アミノ酸誘導体であり、有機合成化学・創薬化学の観点からも有用である。・カルボン酸等価体と炭化水素とのクロスカップリング反応:カルボン酸等価体のαアルキル化反応として、来法とは異なるラジカル型のメカニズムによるαアルキル化反応の開発に成功した。本手法はカルボン酸等価体の活性化に強塩基を必要とせず、C-H結合を直接活性化するためアルキル化剤の事前調製も必要とせず、さらに、四級炭素や連続四級炭素の構築も可能である。その他にも、数種の環境調和型反応の開発と、マイクロ波-フローシステムを用いたフロー反応の開発にも成功している。以上の研究成果より、本研究課題は「当初の計画以上に進展している」と判断した。平成29年度までに行った研究を元に、平成31年度は、それらの研究をさらに発展させるとともに、フロー合成と空間的集積化と天然物や医薬、生体高分子などを直接基質として用いた触媒反応の開発を推し進め、新たな化学選択性の制御方の開発と、中分子合成への応用を検討する。フロー合成に関しては、フロー合成機器の開発や触媒カラムの創製で共同研究を実施しており、高付加価値化合物の実用生産に向けた検討を推し進める予定である。そこで、中分子機能性化合物の大量供給法を開発するために、(1)環境調和型触媒反応の空間的集積化(マイクロフロー合成)と、(2)化学選択性の触媒制御法を基盤とする中分子化合物(ハイブリッド医薬品)の直接合成法の開発を行い、最終的にそれらを融合することで(3)中分子化合物の実用的生産法を開発することを目的として研究を行っている。平成27年度は、研究実施計画にのっとり、(A)幾つかの触媒系の反応機構解析を基盤とした反応条件の最適化と高活性触媒の創製、(B)担持型触媒の開発とマイクロフロー合成システムへの展開、(C)マイクロ波マイクロフローシステムの検討を行った。(A)当研究室で開発した、Rh-Phebox触媒によるケチミンの不斉アルキニル化反応の反応機構解析を、反応速度論解析や計算化学などを駆使して行い、その検討過程で、真の触媒活性種の同定に成功し、別途調整した活性種を触媒として用いることで、触媒活性の向上と基質一般性の拡大に成功した(J. Am. Chem. Soc誌に発表)。また、エステル交換反応の反応機構解析から二核金属錯体が真の活性種であることを見出し、含窒素複素環からなる新規多座配位子による高活性亜鉛触媒の開発に成功し(第二世代亜鉛触媒、Green Chem.誌に発表)、さらに、固相担持型の第三世代亜鉛触媒の開発にも成功した(Adv. Synth. Catal.誌に発表)。(B)第三世代亜鉛触媒である固相担持型亜鉛触媒をカラムにパッキンングし、九大院薬のグリーンファルマ研究所内で開発を行っているフロー合成装置を用いて、エステル化反応のフロー系への適応を検討したところ、反応は速やかに進行し、これまで数時間以上の反応時間を要していた触媒反応を、10分以内に完結することに成功した(論文投稿準備中)。

(C)先に開発したヒドラジンを求核剤とするアミド結合切断反応の安全性向上と加速化を目的とし、マイクロ波マイクロフローシステムの検討を行い、反応条件の最適化によって、より温和な条件で反応を進行させることが可能となり、また連続運転を行うことで、大量合成も可能となった。以上の研究成果に加え、新規な化学選択性の触媒制御法の開発にも成功しているため、本研究課題は「当初の計画以上に進展している」と判断した。アンメット・メディカル・ニーズに応える新薬のリードとして中分子化合物が非常に期待されているが、これまで供給の困難さから医薬品としての中分子の使用は極めて限定的であった。そこで、中分子機能性化合物の大量供給法を開発するために、(1)環境調和型触媒反応の空間的集積化(マイクロフロー合成)と、(2)化学選択性の触媒制御法を基盤とする中分子化合物(ハイブリッド医薬品)の直接合成法の開発を行い、最終的にそれらを融合することで(3)中分子化合物の実用的生産法を開発することを目的として研究を行っている。平成28年度は、研究実施計画にのっとり、多官能基含有化合物の効率的な合成を可能とする新規触媒反応の開発、多官能基含有化合物を基質に用いた化学選択的な触媒反応の開発、担持型触媒の開発とマイクロフロー合成システムへの展開を行った。その結果、Zn触媒及び有機分子触媒によるN-無保護のケチミンへのエナンチオ及びジアステレオ選択的な求核付加反応(アルキン、活性メチレン化合物、ヘテロ芳香環などの求核剤)、鉄(III)-サレン二核触媒による化学選択的なエステル交換反応及び三級アルコールのエステル交換反応、Ni触媒による8-Aminoquinolineアミドの加アルコール分解反応、Ag触媒を用いた不飽和スルホン及び不飽和エステルへの化学及び位置選択的1,4-付加反応、などの新規触媒系の開発に成功し、また、マイクロ波マイクロフローシステムでの実用的な反応の構築にも成功した。平成28年度の研究によって以下の成果をあげた。・これまで未開拓であったN-無保護のケチミンを基質に用い、直接1級アミンを合成する触媒反応の開発に取り組んだ。新規触媒系の探索を行い、ジアルキル亜鉛とカルボン酸から調整した触媒が酸-塩基協奏機能触媒として機能し、N-無保護のケチミンへのアルキニル化反応が効率的に進行することを見出した。また、他の求核剤を用いた触媒反応の開発にも成功しており、金属及び有機分子触媒を使い分けることで、高収率かつ高エナンチオ及びジアステレオ選択的な触媒反応の開発にも成功した。・新たに開発した鉄(III)-サレン二核錯体が、エステル交換反応により優れた化学選択性を有し(活性エステルも使用可能、芳香族アミン存在下、芳香族アルコールの選択的アシル下に初めて成功)、さらに、これまでエステル交換反応には適用例がなかったt-BuOHを基質として用いるエステル交換反応の開発に成功した。本触媒反応は特許を出願し、企業での実用化の検討を行なっている。・先にアミド交換反応を活用し、強固なアミド結合などを切断することに成功し、マイクロ波マイクロフローシステムによる実用化の向上にも成功していたが、生成物の有用性をより高めるために、アルコールを求核剤とした加アルコール分解反応の開発に挑戦し、C-H結合活性化反応の配向基として利用される8-Aminoquinolineのアミドを化学選択的に切断可能な新規Ni触媒の開発に成功した。
ナノスケールワールドへの新しいエキゾチックプラズマの探索研究

(1)リソグラフィー電極を用いたマイクロスケールプラズマの発生半導体リソグラフィー技術により、作製したミクロンオーダーのギャップ電極を用いプラズマの発生に成功した。プラズマ生成におけるパッションのルールのマイクロスケールの世界での成立を確認するなどマイクロスケールでのプラズマ発生法の大きな手法となることが期待される。(2)プラズマ環境STMの開発プラズマの極小領域(ナノワールド)物性以下のような新たな要素技術の開発を行ない、その集積としてのプラズマ環境STMのを完成させた。(A)プラズマ環境STM用プローブ(ガラス被覆/先端数μm露出/Pt-Ir製)の開発(B)プラズマ環境STM用耐高電圧(1kV)高精度(10fA)電流計の開発(C)プラズマ環境STM用チャンバー(2重防振構造)の作製(D)プラズマ環境STM用コンパクト高周波(440MHZ)プラズマ発生装置の作製上記装置を用い、STMの標準試料であるHOPG高配向性グラファイトのプラズマ照射下でのSTM観察を行ない、ナノステップ像および格子像観察に成功を収めた。プラズマ環境下での固体表面のナノ構造STM観察に成功した本研究は、ナノスケールでの固体-プラズマ界面研究の新たな扉を切り開くものである。(1)マイクロ/ナノスケールワールドのプラズマ発生装置の試作『マイクロ/ナノスケール放電プラズマ発生装置』の試作を行い、μmからnmオーダーの精密制御された電極間-"ナノスケール/マイクロスケール(メゾスコピック)空間"-で、放電プラズマの発生に成功した。本装置は、電極間距離制御の移動機構には、ピエゾモーターを試作・利用し、また、その電極間距離の測定・制御には、STM仕様のピエゾアクチュエーター(μmからnmオーダー)および、容量式位置センサー(μmからサブμmオーダー)が用いられており、以上のメインパートは高圧容器内(最大圧力100気圧)に収められている(高圧チャンバー)。得られた、各種、微小スケールプラズマについて、プローブ診断法による、プラズマ診断の初期実験を行い、「低温高密度(10^<13>個/cc)プラズマ」といった、これらのプラズマの特異的な物性を明らかにした。(2)マイクロ/ナノスケールワールドプラズマ電極用マルチプローブの試作上記微小プラズマ発生電極/診断プローブを目指した、ナノプラズマ用マルチプローブの試作を試みた。光学顕微鏡下での絶縁膜ウエットコーティング法により,数μm程度の大きさの電極用プローブの作製に成功した。(3)プラズマ環境STMの開発ナノプラズマの診断方法として、プラズマ環境STMを提案し、その試作に着手した。計測系,真空系などは完成し,そのプラズマ下での動作確認まで行った。
麻疹ワクチン誘導免疫が成人の麻疹発症と水平伝播に与える免疫学的影響に関する研究

2015年3月の麻疹排除達成以前のアウトブレイクでは、麻疹患者の殆どがワクチン未接種者であったが、排除達成以降、ワクチン接種歴を有する患者の割合が増加している。本年度は日本国内で発生した麻疹患者において特異的抗体価とその抗体の結合力からSecondary vaccine failure(SVF)の患者を推定し、それぞれにおいて急性期の血液生化学的性状測定することで、ワクチン未接種および未罹患の患者とSVFの患者間での血液生化学性状の違いを検討した。対象群は、核酸検査で麻疹ウイルスが検出された成人麻疹患者25名とし、発症後検体採取までの日数は中央値2日範囲0-10日であった。これらのうち、発症時の麻疹特異的抗体価と結合力が高い(avidity>60%)患者22名(88%)をSVFとした。SVFのうち発熱、発疹、カタル症状がそろわない修飾麻疹を呈した患者は、20名(90.9%)であった。これらSVFの患者についてLDH(lactate dehydrogenase)の動態を中心に、AST(Alanine Aminotransferase), ALT(Aspartate Aminotransferase), CRP(C-reactive protein)の4項目について検討した。その結果、患者のLDH、AST, ALTは基準値の範囲内であったが、CRPについては基準値よりも高い傾向がみられた。これまでに典型的な麻疹患者ではLDHが上昇することが知られていたが、今回SVF患者ではLDHの上昇はみられなかった。麻疹患者におけるLDHの動態の違いは、ウイルスの増殖に伴うリンパ球破壊の程度の差を反映しており、ワクチンで獲得した免疫に影響をうける指標の一つとなることが示唆された。麻疹患者では乳酸脱水素酵素(LDH)が有意に増加することが報告されているが、過去の報告は重篤な症状の典型麻疹患者を対象としており、SVF患者での報告はほとんどない。そこで成人のSVF患者におけるLDHの動態を中心に、AST(Alanine Aminotransferase), ALT(Aspartate Aminotransferase), CRP(C-reactive protein)の4項目について検討した。まず成人のSVF患者を抽出するため、麻疹特異的抗体価とavidityを測定した。対象は成人麻疹患者25名で年齢中央値24歳(範囲20-39)、性別は男性7人(28%)で発症後検体採取までの日数は中央値2日範囲0-10日であった。発症時の麻疹特異的抗体およびavidityが高い(>60%)患者22名(88%)をSVFとした。それらの患者において血液生化学的性状を検討した結果、それぞれの中央値はAST 20U/L、範囲16-44(基準値10-40U/L)、ALT 4U/L、範囲4-12(基準値5ー45U/L)、CRP 1.32mg/dL、範囲0.2-14.68(基準値0.3mg/dL未満)、LDH 204U/L、範囲148-360(基準値120-245U/L)であった。成人麻疹患者のAST, ALT, LDHの値は基準値の範囲内であったが、CRPは基準値よりも高かった。麻疹患者に典型的とされたLDHはSVF患者では上昇しなかった。LDHの動態はウイルス増殖の効率を反映しており、麻疹患者においてワクチン未接種および未罹患の患者とSVFを区別する指標の一つになりうる可能性が考えられた。パイロット研究よりも症例数を増やすとともに、血清における麻疹特異的抗体価、avidity及び麻疹ウイルスに対する中和抗体を測定し、検出されたウイルスコピー数、臨床症状と合わせて相関解析行い、特異的な液性防御免疫の存在が感染後に引き起こされる全身的な免疫制御に及ぼす影響を解析する。ワクチンの恩恵により我が国はWHOから麻疹排除国と認定されたが、海外の流行国からの「輸入麻疹」を契機とする国内でのアウトブレイクの発生が後を絶たない。これまでは麻疹患者の殆どがワクチン未接種者であったが、近年のアウトブレイクは、ワクチン接種歴を有する患者の割合が増加している。本研究では、ワクチン接種歴を有するにもかかわらず麻疹を発症した患者における「発症は許容するが、感染伝播を防ぐ」免疫の質を明らかにすることを目的とする。近年、免疫の質を末梢血の各種サイトカインをプロファイルすることで推定できるようになってきた。本年度は、麻疹患者の血中で上昇するサイトカインを検討するために、ワクチン接種歴が異なる麻疹患者血清26検体について12項目のサイトカイン(TNF-α、IFN-γ、IL-2、-4、-5、-9、-10、-17A、-21、-28A、-29、TGF-β)について測定し、患者のワクチン接種歴、発症後検体採取までの日数、性別、年齢との相関を検討した。測定の結果、IL-4、IFN-γ、IL-10、IL-29、TGF-β、IL-17Aが高頻度に検出され、IL-5は全ての検体において陽性となった。中でも、2回のワクチン接種歴があるとIL-10が低下する傾向をみとめ、麻疹ウイルス感染が誘導する免疫抑制を獲得免疫が防御するメカニズムの一端が示唆された。

本研究のアプローチが感染とその制御にかかる免疫動態を解析するアプローチとして有用であると期待される知見である。本年度は麻疹患者の血中で上昇するサイトカインを検討するために、核酸診断陽性であった麻疹患者血清26検体について、12項目のサイトカイン(TNF-α、IFN-γ、IL-2、-4、-5、-9、-10、-17A、-21、-28A、-29、TGF-β)についてサイトカインアレイ及びELISAを用いて測定し、患者のワクチン接種歴、性別、年齢との相関を検討した。患者年齢は中央値24.5歳(範囲0-32)で、男女比は1:1.9、ワクチン接種歴は2回が9名、1回が6名、0回または不明が11名であった。測定の結果、26検体中、IL-28Aは全く検出されなかったが、IL-9、IL-21、IL-2、TNF-αは一部の検体で出された。これらは基準値に比して有意な上昇は見られなかった。一方、IL-4は50%、IFN-γは53.4%、IL-10は65.4%、TGF-βは92.3%の検体から検出され、IL-29、IL-5、IL-17Aは全ての検体から検出された。検出頻度が高かった項目のうち、IL-4、IFN-γ、IL-10、TGF-βの平均値はそれぞれの既知の標準値より高かった。IL-29及びIL-17Aは標準値不明であったが、IL-29は平均9.5x103pg/mL、IL-17Aは平均1.5pg/mLであった。IL-5は平均7.2±0.4pg/mL (標準値4.0pg/mL未満)で全ての検体において安定的に検出された。患者の臨床情報と測定値の間に統計学的に有意な相関は認めなかった。しかし、IL-10においてはワクチン接種歴0、1回群に対し、2回接種群はIL-10が低下する傾向をみとめ(Mann-Whitney U-test P=0.65)、麻疹ウイルス感染と免疫抑制に関する反応に関連がある可能性がある。症例数を増やし、適切な対照を設定することにより確度の高い情報が得られる可能性が示唆された。2015年3月の麻疹排除達成以前のアウトブレイクでは、麻疹患者の殆どがワクチン未接種者であったが、排除達成以降、ワクチン接種歴を有する患者の割合が増加している。本年度は日本国内で発生した麻疹患者において特異的抗体価とその抗体の結合力からSecondary vaccine failure(SVF)の患者を推定し、それぞれにおいて急性期の血液生化学的性状測定することで、ワクチン未接種および未罹患の患者とSVFの患者間での血液生化学性状の違いを検討した。対象群は、核酸検査で麻疹ウイルスが検出された成人麻疹患者25名とし、発症後検体採取までの日数は中央値2日範囲0-10日であった。これらのうち、発症時の麻疹特異的抗体価と結合力が高い(avidity>60%)患者22名(88%)をSVFとした。SVFのうち発熱、発疹、カタル症状がそろわない修飾麻疹を呈した患者は、20名(90.9%)であった。これらSVFの患者についてLDH(lactate dehydrogenase)の動態を中心に、AST(Alanine Aminotransferase), ALT(Aspartate Aminotransferase), CRP(C-reactive protein)の4項目について検討した。その結果、患者のLDH、AST, ALTは基準値の範囲内であったが、CRPについては基準値よりも高い傾向がみられた。これまでに典型的な麻疹患者ではLDHが上昇することが知られていたが、今回SVF患者ではLDHの上昇はみられなかった。