hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性有機分子を用いた表面量子構造構築とその機能評価

本研究の目的は、固体表面上で機能性一次元分子鎖、特に導電性有機分子鎖を形成し、またそのパターンを制御する技術を開発して、有機分子による単電子トンネルデバイスを試作するものである。さらに、新しい表面評価法である独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡を製作して、構築した表面量子デバイスの機能をナノスケールでその場評価する。本年度は、二種類の分子、すなわち分子内に機能を有するホスト分子とスペーサーとしてのゲスト分子の共吸着において、分子長を変化させることによる表面二次元秩序構造の変化に関して研究を行った。分子単位での混合及び周期配列に関して、ホスト分子とゲスト分子の分子長の比が重要なパラメータであることを見いだし、その生成メカニズムに関して考察を行った。また、走査トンネル顕微鏡の先端から電圧パルスを印可することにより意図した位置で分子単位での局所連鎖重合反応を誘起することが可能となり、重合分子鎖による量子構造構築に成功した。昨年度立ち上げた独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡(WT-STM)システムを用いて、ポリジアセチレン系重合分子超薄膜に関して、その電気伝導性について実験及び評価を行った。LB法により6層程度積層させたジアセチレン分子に紫外線励起による重合反応を誘起して、ポリジアセチレン超薄膜を形成した試料に対して、接触した二つの探針間の距離をマイクロメータレベルで変化させることにより、その抵抗値を測定した。その結果、ポリジアセチレンのバルク結晶で報告されている導電率よりも数桁大きな導電率が計測された。このことは三次元系あるいはマクロスコピックな物性と、低次元かつミクロスコピックな物性とで大きな変化があることを示しており、機能性有機分子を用いたナノスケールデバイス作製に関して、その多様性及び特異性を示す結果として興味深い。さらに、新しい表面評価法である独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡を制作して、構築した表面量子デバイスの機能をナノスケールでその場評価する。本年度は、表面連鎖重合反応の実験を行うための前駆的実験として、重合反応のもととなる不飽和直鎖分子の自己組織化による表面二次元周期配列構造の構築を行なった。有機分子としては、中心付近に三重結合を二つ配した不飽和直鎖カルボン酸分子(トリコサジイン酸CH_3(CH_2)_5C≡CC≡C(CH_2)_8COOH:直鎖の一方の端にカルボキシル基(親水基)を持った分子)を用いて、グラファイト表面上あるいは金属表面上に単分子膜を作成した。観察試料の作成には表面有機単分子膜作成装置(LB膜作成装置)を用い、表面被覆率を十分コントロールしつつ、固体表面上に単分子膜を形成した。また作成した有機単分子膜を、主に走査トンネル顕微鏡により評価し、自己組織化有機単分子膜の二次元周期構造、分子膜安定性、被服率依存性、基板表面を含めた吸着構造の解析、理論計算との比較による自己組織化メカニズムの評価、を順次おこなった。また、異種分子を導入することによる二次元周期配列の変調及び二次元周期配列制御の可能性を探索した。STMによって秩序構造を観察した後、紫外線照射によるマクロな連鎖重合、及びSTM探針による局所重合反応誘起を試みて、分子間連鎖重合反応でポリジアセチレン鎖が作成できているかを評価した。また、上記の実験と平行して、独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡の設計・製作を行った。さらに、新しい表面評価法である独立駆動

2探針走査トンネル顕微鏡を製作して、構築した表面量子デバイスの機能をナノスケールでその場評価する。本年度は、表面連鎖重合反応の実験を行うための前駆的実験として、重合反応のもととなる不飽和直鎖分子の自己組織化による表面二次元周期配列構造の構築を行なった。有機分子としては、中心付近に三重結合を二つ配した不飽和直鎖カルボン酸分子(トリコサジイン酸CH_3(CH_2)_5C≡CC≡C(CH_2)_8COOH:直鎖の一方の端にカルボキシル基(親水基)を持った分子)を用いて、グラファイト表面上あるいは金属表面上に単分子膜を作成した。観察試料の作成には表面有機単分子膜作成装置(LB膜作成装置)を用い、表面被覆率を十分コントロールしつつ、固体表面上に単分子膜を形成した。また作成した有機単分子膜を、主に走査トンネル顕微鏡により評価し、自己組織化有機単分子膜の二次元周期構造、分子膜安定性、被服率依存性、基板表面を含めた吸着構造の解析、理論計算との比較による自己組織化メカニズムの評価、を順次おこなった。また、異種分子を導入することによる二次元周期配列の変調及び二次元周期配列制御の可能性を探索した。STMによって秩序構造を観察した後、紫外線照射によるマクロな連鎖重合、及びSTM探針による局所重合反応誘起を試みて、分子間連鎖重合反応でポリジアセチレン鎖が作成できているかを評価した。また、上記の実験と平行して、独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡の設計・製作を行った。本研究の目的は、固体表面上で槻能性一次元分子鎖、特に導電性有機分子鎖を形成し、またそのパターンを制御する技術を開発して、有機分子による単電子トンネルデバイスを試作するものである。さらに、新しい表面評価法である独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡を製作して、構築した表面量子デバイスの概能をナノスケールでその場評価する。本年度は、不飽和直鎖カルボン酸分子(直鎖の一方の端にカルボキシル基(親水基)を持ち、分子中央にジアセチレン基を持つ分子)の表面連鎖重合反応を利用して、グラファイト表面上に重合分子鎖を作成することに成功した。これは、固体表面上での二次元自己組織化現象を制御し、かつ重合開始を走査トンネル顕微鏡の探針の先端から電圧パルスを印加することで行ったことから、この技術はナノスケールの機能構造を任意の位置で制御できる可能性を示唆している意味で重要である。またその電子状態を走査トンネル分光により評価し、導電性の可能性を示すデータを取得した。一方独立駆動2探針走査トンネル顕微鏡の開発では、探針バイアスによる測定システムを確立した。実際のナノスケールにおける導電性測定では、Lnagmuir Blodgett法を用いて作成したジアセチレン重合分子膜を試料として、2探針間で距離をさまざまに変化させたときの電気導伝性測定を行い、固体状態では全く絶縁性であったジアセチレン分子が、薄膜状になることによって導電性が出現することをはじめて観察した。
海域利用と緩衝容量

本年度は前年度にひきつづき、瀬戸内海とくに大阪湾における夏と冬各1回の共同観測航海(広大・豊潮丸)を中心に、流動,底層,生物各班の研究を進め、種々の成果を得た。次にその主なものを示す。1.流動班:(1)大阪湾中央部をほぼ南北に走る密度前線(フロント)が周年に亘って存在していることが、現地観測,NOAA9の赤外画像,カーフェリーによる表層水温塩分の航走観測等の解析から明らかになった。(2)大阪湾へ流入する淡水の平均滞留時間は約1.5ケ月であることが、淡水供給に対する淡水水量の応答解析から明らかにされた。2.底層班:(1)大阪湾における夏季の高濁度層分布の中心は湾東部の水深20mのあたりで、その濃度は海底から8m上層まで6mg/l以上に達するが、全域的には海底から23m上層まで3mg/l以上の程度である。(2)一方、冬季には全域的に濃度は3mg/l以下となるが、30m以深の海底に高濁度域の残ることが明らかになった。3.生物班:(1)夏季、有機物濃度の高い大阪湾奥部では主として流入有機物等の分解が、一方湾中央部では植物プランクトンを中心とする有機物の生産が活溌に行われていることを示す結果が、現場海水を用いた数種の培養実験から得られた。(2)大阪湾の動物プランクトンの優占種である数種のカイアシ類について、單位炭素当りのリン排泄速度はカイアシ類の体サイズの増大につれて減少するという実験結果を得た。これは小型のカイアシ類が優占する大阪湾奥部で栄養塩類の再生産速度がより高いことを予想させる。4.62年1月に松山で3日間に亘って成果の詳細な検討を行なった。現在までの成果はなお素材的な段階にあるが、次年度は大阪湾の水塊構造を中心とした観測を行ない、海洋構造との関連における物質收支をとりまとめ、報告書を作製することが確認された。
アネキシンVIによる細胞膜骨格機能制御に関する研究

アネキシンVIは、神経細胞において比較的豊富に存在するにもかかわらずその機能は不明である。神経細胞におけるアネキシンVIの機能を解明することを目的としてアネキシンVIの標的蛋白質の検索を試み、その検索法を確立するとともに幾つかのアネキシンVI結合蛋白質の同定に成功した。その結果、細胞膜骨格蛋白質カルスペクチンがアネキシンVI結合蛋白質であることを見い出した。この結合は、Ca^<2+>、燐脂質依存性であった。さらに、アネキシンVIは、Ca^<2+>、燐脂質依存性にカルスペクチンのF-アクチン架橋作用を阻害した。アネキシンVIのカルスペクチンへの結合部位を検討した結果、アネキシンVIはカルスペクチンのN末端側のF-アクチン結合部近傍に結合することが明らかとなった。以上の結果は、アネキシンVIがCa^<2+>、リン脂質依存性にカルスペクチンに結合し、F-アクチンとの相互作用を阻害することにより、F-アクチン-カルスペクチンの細胞膜骨格を制御しうることを示している。また、アネキシンVIがシナプス小胞蛋白質シナプシンIとも結合し、この結合がシナプシンIのcAMP、カルモデュリン依存性燐酸化により抑制されることを明らかにした。さらに、神経細胞中の2つのアネキシンVI結合蛋白質であるシナプシンIとカルスペクチンの相互作用の詳細な解析を行った。その結果、両蛋白質の結合がKd=10nMの高親和性結合であること、シナプシンIのcAMP依存性及びCa^<2+>/カルモデュリン依存性のリン酸化により結合が抑制されることを明らかにした。以上の結果は、前シナプス部においてアネキシンVI及びアネキシンVI結合蛋白質がその機能調節に重要な役割を果たす可能性を示唆する。アネキシンは、Ca^<2+>およびリン脂質を結合すること及びその細胞内局在から細胞膜或いは細胞膜骨格との関連が強く示唆されてきた。さらに、アネキシンVIがCa^<2+>、燐脂質依存性にカルスペクチンのF-アクチン架橋作用を阻害し、F-アクチン-カルスペクチンの細胞膜骨格を制御しうることを明らかにした。その結果、両蛋白質の結合がKd=10nMの高親和性結合であること、シナプシンIのcAMP依存性及びCa^<2+>/カルモデュリン依存性のリン酸化により結合が制御されていることを明らかにした。

神経細胞におけるアネキシンVIの機能を解明することを目的としてアネキシンVIの標的蛋白質の検索を試み、その検索法を確立するとともに幾つかのアネキシンVI結合蛋白質の同定に成功した。その結果、神経細胞では、細胞膜骨格蛋白質カルスペクチン及びシナプス小胞蛋白質シナプシンIがアネキシンVI結合蛋白質であることを見い出した。これら2つの蛋白質はともに神経細胞の前シナプス部に存在し、神経伝達物質放出に重要な役割を果たしている。そこで、今回これら2つのアネキシンVI結合蛋白質の相互作用及びその調節機構について検討した。その結果、両蛋白質は、Kd=10nMの高親和性結合を示すことが明らかとなった。カルスペクチンは、シナプシンIの頭部-中間部に結合した。また、シナプシンIは、β-カルスペクチンのN末端部のアクチン結合部近傍に結合することが明らかとなった。さらに、両蛋白質の相互作用の調節機構を明らかにするため、燐酸化の影響を調べた。シナプシンIのcAMP依存性の頭部の燐酸化によりカルスペクチンのシナプシンIへの結合が著明に抑制された。また、Ca^<2+>/カルモデュリン依存性の尾部のリン酸化によっても結合が著明に抑制された。以上の結果は、前シナプス部においてアネキシンVI結合蛋白質の相互作用ががその機能調節に重要な役割を果たす可能性を示唆する。
作品制作をする美術愛好家―18世紀フランスを中心とした美術家の戦略と趣味の変容

本研究は、18世紀後半のフランス、及びその影響下にあったスウェーデン、ロシアをはじめとする周辺国を対象として、美術愛好家たちの間で流行するようになった余技としての作品制作が、1どのようなものであり、2ディレッタントとしての制作の実践を通して育まれた、新たな関心・知識がいかなるもので、3美術の趣味がどのように変化したのか、4専門の美術家たちの作品制作は、1・2に対してどのような戦略を持ち、また影響関係にあったのかを明らかにしようとするものである。本年度はまず、これまでに既に行っていた予備調査をまとめつつ、主要な美術愛好家をリストアップし、関連文献の収集と読解を進めた。次に、上記1についていえば、1747年に王立絵画彫刻アカデミーに美術愛好家を対象とした自由会員制度が加えられて、作品制作が推奨されたことに着目し、その実態を探った。また、「愛好家」を論題とした当時の講演会やテキストの内容、またサロンでの作品展示や批評の分析も進めた。本年度後半には、フランスを中心として海外調査を実施し、関連する一次史料を収集するとともに、1・2を解明するために、美術愛好家による現存作品や、美術愛好家像を描いた作品を、図書館や版画素描室や美術館において実見調査し、未公刊の画像も収集することができた。3について言えば、以上の調査の成果を踏まえてさらにシャルダンの個別作品の研究を行い、論文を執筆して報告することができた。4の課題は、上記の調査をもとに現在も研究中である。初年度の予定は、主に以下であった。研究目的に沿って主要な美術愛好家をリストアップし、関連文献の収集と読解を進めること、そしてヨーロッパでの調査を実施して美術愛好家による作品を実見調査すること、重要であることが判明したコレクションの内容を調査することであった。これらの計画をほぼ予定通りに進めることができたばかりでなく、シャルダンによる絵画作品《デッサンの勉強》ならびにピガールによる彫刻作品《踵に小翼をつけるメルクリウス》を対象に個別研究を進め、18世紀フランス美術を愛好する愛国的な趣味があらわれていたこと、ならびに当時の公式展覧会であるサロンが美術愛好家の趣味や名声にとっても重要な機能を担っていたことを具体的に明らかにし、論文を執筆・刊行することができた。さらに、『百科全書』をはじめとする18世紀フランスの事典・辞典における「愛好家amateur」の語義の変遷と、作品制作の様相、およびアカデミーでの会員制度と理念にかんしても調査を行い、別の論文を現在準備中である。このように当初の研究計画よりも基礎調査が進捗し、予想よりも早い段階で研究成果の一部を論文にまとめることができた。従って、次年度に予定していた調査のいくつかを本年度に前倒して実施するべく、海外調査の滞在期間を延長して調査地・調査対象を増やす必要が生じたため、予算を前倒して使用した。その結果、さらに多くの美術愛好家の作品を実見し、コレクション内容との比較検討を行うことができた。また、上記3・4の問題にかんして、画家の表現技法にたいする受容者の関心・評価の高まりと、ディレッタントとしての制作経験との関連性を考察し、論文執筆に取り組むことができた。以上のことから、本年度は当初の計画以上に進展していると判断することができる。初年度に得られた知見や成果をもとに、次年度以降も海外調査を実施し、さらに他の美術愛好家の蒐集品の分析をするとともに、作品調査を継続する。画技をたしなむ美術愛好家の姿が反映されている可能性の高い絵画作品の考察にも着手し、美術愛好家の理想的イメージも検討する予定である。得られた成果は、論文にまとめてゆきたい。2020年度は、美術家たちの制作が、余技を嗜む美術愛好家の趣味を意識していたことを明らかにすべく、美術理論やサロン批評の再解釈を試みる。あわせて、フランス国外の愛好家の調査も進めたい。また、上記の調査研究を進めていく過程で、重要であることが判明した対象や事柄には重点を置いたり、進捗状況に応じて予定を再検討したりするなど、柔軟な対応に努める。

3について言えば、以上の調査の成果を踏まえてさらにシャルダンの個別作品の研究を行い、論文を執筆して報告することができた。4の課題は、上記の調査をもとに現在も研究中である。初年度の予定は、主に以下であった。研究目的に沿って主要な美術愛好家をリストアップし、関連文献の収集と読解を進めること、そしてヨーロッパでの調査を実施して美術愛好家による作品を実見調査すること、重要であることが判明したコレクションの内容を調査することであった。これらの計画をほぼ予定通りに進めることができたばかりでなく、シャルダンによる絵画作品《デッサンの勉強》ならびにピガールによる彫刻作品《踵に小翼をつけるメルクリウス》を対象に個別研究を進め、18世紀フランス美術を愛好する愛国的な趣味があらわれていたこと、ならびに当時の公式展覧会であるサロンが美術愛好家の趣味や名声にとっても重要な機能を担っていたことを具体的に明らかにし、論文を執筆・刊行することができた。さらに、『百科全書』をはじめとする18世紀フランスの事典・辞典における「愛好家amateur」の語義の変遷と、作品制作の様相、およびアカデミーでの会員制度と理念にかんしても調査を行い、別の論文を現在準備中である。このように当初の研究計画よりも基礎調査が進捗し、予想よりも早い段階で研究成果の一部を論文にまとめることができた。従って、次年度に予定していた調査のいくつかを本年度に前倒して実施するべく、海外調査の滞在期間を延長して調査地・調査対象を増やす必要が生じたため、予算を前倒して使用した。その結果、さらに多くの美術愛好家の作品を実見し、コレクション内容との比較検討を行うことができた。また、上記3・4の問題にかんして、画家の表現技法にたいする受容者の関心・評価の高まりと、ディレッタントとしての制作経験との関連性を考察し、論文執筆に取り組むことができた。以上のことから、本年度は当初の計画以上に進展していると判断することができる。初年度に得られた知見や成果をもとに、次年度以降も海外調査を実施し、さらに他の美術愛好家の蒐集品の分析をするとともに、作品調査を継続する。画技をたしなむ美術愛好家の姿が反映されている可能性の高い絵画作品の考察にも着手し、美術愛好家の理想的イメージも検討する予定である。得られた成果は、論文にまとめてゆきたい。2020年度は、美術家たちの制作が、余技を嗜む美術愛好家の趣味を意識していたことを明らかにすべく、美術理論やサロン批評の再解釈を試みる。あわせて、フランス国外の愛好家の調査も進めたい。また、上記の調査研究を進めていく過程で、重要であることが判明した対象や事柄には重点を置いたり、進捗状況に応じて予定を再検討したりするなど、柔軟な対応に努める。本年度は、研究計画が当初の予定よりも進捗したために、次年度以降の計画に着手することにした。そのための前倒し請求により、既に実際には初年度の予算以上に使用している。また、前倒し請求分の予算のうち若干の次年度使用額が生じた理由は、年度末に海外の書店に文献を注文した際に、レートの変動によって予定金額よりも差額が生じたためである。
Empfindnis概念の系譜学的検討―美学の「感性論的転回」への概念史的寄与

本研究は、前世紀末以降進展中の美学の「感性論的転回」に掉さしつつ、「感性」に関連する重要な概念であるEmpfindnis(「感覚態」「再帰的感覚」「感覚感」などと訳される)に系譜学的な検討を加えるものである。本年度は、ドイツ啓蒙主義における用例を検討した。第一に、この概念の成立過程を検討した。哲学文献における初出は、アプトの『功績について』(1765年)であり、そこでこの語は、フランス語のsentimentの訳語として、sensationの訳語であるEmpfindung(感覚)とともに導入されている。この〈sensation:sentiment=Empfindung:Empfindnis〉という訳語決定はスムーズに行われたものではなく、アプトとメンデルスゾーンとの往復書簡において複数の提案がなされた末の試行錯誤の産物であった。その意味で、この成果は啓蒙主義時代の独仏思想交流の一面を照射するものといえる。第二に、ヘルダーにおける用例を検討した。彼は、若き日にアプトの前掲書に注目する中でEmpfindnis概念にも接していたが、晩年の『人間性促進のための書簡』(第41書簡、1793年)と『純粋理性批判のメタ批判』(1799年)においては、アプト(およびメンデルスゾーン)から離れて独自の意味で用いている。とりわけ、後者においてはカント批判という文脈で、「狂信(Wahnsinn)」「専制君主(Tyrann)」とも換言しつつ、否定的な意味で用いている。このことは、この概念の変容を物語るものとして、注目に値する。一方で、本研究課題とは直接の関係を持たない依頼講演・原稿が重なり(ただし、それらもドイツ啓蒙主義美学にかかわるものであり、本研究の「外堀」を埋めるものとして有意義であった)、当初予定していたテーテンス(『人間の本性とその発展についての哲学的試論』1777年、以下『試論』)におけるEmpfindnis概念の検討に着手できず、ドイツ啓蒙主義全体のEmpfindnis概念の見取図を描くには至りえなかった。この点は、否定的に評価せざるをえない。他方でしかし、当初は来年度(第2年度)に予定していた、フッサールにおけるEmpfindnis概念についての検討の基礎作業(用例採取・整理)に着手することができ、さらに再来年度(第3年度、最終年度)に予定していた、ドイツ啓蒙主義におけるEmpfindnis概念とフッサールのそれとを架橋する要素(ヘーゲルの哲学史講義、デッソワールの心理学史)について手がかりを得ることもできた。これらは、当初の計画を先取りするものとして肯定的に評価しうる点である。以上を総合すれば、「おおむね順調に進展している」と評価できる。1)本年度の未消化分である、テーテンス『試論』におけるEmpfindnis概念を検討し、それを本年度の研究成果に接続させてドイツ啓蒙主義全体のEmpfindnis概念の見取図を描く。2)本年度の研究により明らかになった、アプト(およびメンデルスゾーン)における〈Empfindung - Empfindnis〉対概念の「輸入元」であるフランス語の〈sensation - sentiment〉対概念の出所を明らかにする。3)当初の第二年度の研究計画である、フッサールにおけるEmpfindnis概念を検討する。

他方でしかし、当初は来年度(第2年度)に予定していた、フッサールにおけるEmpfindnis概念についての検討の基礎作業(用例採取・整理)に着手することができ、さらに再来年度(第3年度、最終年度)に予定していた、ドイツ啓蒙主義におけるEmpfindnis概念とフッサールのそれとを架橋する要素(ヘーゲルの哲学史講義、デッソワールの心理学史)について手がかりを得ることもできた。これらは、当初の計画を先取りするものとして肯定的に評価しうる点である。以上を総合すれば、「おおむね順調に進展している」と評価できる。1)本年度の未消化分である、テーテンス『試論』におけるEmpfindnis概念を検討し、それを本年度の研究成果に接続させてドイツ啓蒙主義全体のEmpfindnis概念の見取図を描く。2)本年度の研究により明らかになった、アプト(およびメンデルスゾーン)における〈Empfindung - Empfindnis〉対概念の「輸入元」であるフランス語の〈sensation - sentiment〉対概念の出所を明らかにする。3)当初の第二年度の研究計画である、フッサールにおけるEmpfindnis概念を検討する。次年度予定されている国際学会への参加に多額の旅費を要することを見越して不要不急の資料購入を見合わせたため。上述の国際学会への参加、ならびに、それと併せた未公刊草稿調査のための旅費に充当する予定である。
浅海底汚染の軽減除去に関する研究

近年、浅海部における尋材物汚染が問題となっている。特に閉鎖性内湾での魚類養殖地域ではその傾向が著しく、生産の場としての老朽化が問題となっている。本研究はその底質有機物汚染の軽減除去を目的としたものである。研究方法は、1.水質・底質指標の現地調査・観測2.地形調査3.海象影響調査4.湾内利用状況調査5.底質の酸素消費量試験6.底質内有機物量の分析7.底質の物理試験8.底質内生物息調査9.流入淡水影響調査などである。調査・実験の削果から次の成果および結論を得た。1.夏季の水質低下の原因は、太陽熱による温度成層の影響が大きく、これは上層の濁度上昇によって助長されている。またこの他、淡水流入による密度成層、密度流による上層の高DO水塊の流亡,養殖餌量の増加、有効波浪の減少、密質内生物の死減、地形的影響、筏の密殖性などがある。2.魚類養殖魚類の餌に、混合モイストペレットまたは乾燥ペレットを用いると湾内の水質・底質の浄化は著しく進み、懸濁物質や浮遊脂質分も極めて減少する。3.底質内の有機物量で短時間の酸素消費量は表せず、Ehなどによる底質の状態調査によって酸素消費量を求める必要がある。4.Ehは短時間の酸素消費量と大きな相関があり、BODとモに短時間酸素消費量を求める脂標となり得る。5.還元状態の底質の酸化および浄化速度はかなり速く、実験室では数時間、現地では数日程度でEhがかなり上昇する。6.湾内の底質有機物汚染量は12年前より進んでおり、地域的にも拡大傾向にある。7.北灘湾内の水質に影響を与える波は、NW風によるもののみである。8.養殖内湾の底質汚染の軽減は潮汐力を利用した海水交換工法が適当で、また他地区への影響も少ない。9.調査結果から、海水交換後の湾内底層海水の溶存酸素量は4ppm以上、底質のEhは少なくとも150mv以上に改善する必要がある。1.昭和63年度の調査・検討事項:愛媛県津島町北灘湾を調査対象地とし、湾奥部を中心に次の事項を調査検討した。(1)「海象・地形調査」事記潮位計を設置、また電磁流速計と超音波型水深センサー々を用いて深浅測量を行い概略の海底地形を得た。(2)「拡散メカニズムの検討」海底地形、潮流、底質の状態からカーテンウオール工法の有意性が確かめられた。(3)「底質ヘドロの物理性試験」ヘドロ堆積量の多い地域を重点的に選び、エクマンバージ型採泥器でヘドロを採取、その性状や粒径を調べ、沈降試験を継続中である。(4)「基礎模型実験の諸元」深浅測量及び物理試験結果から装置規模、縮尺、底面勾配等の検討した。(5)「底質予備分析」採取底質のPH及び酸化還元電位(Eh)を現地で測定した。成分分析については吸光光度法が適当と考えている。またパンドーン型採水器を用いて底層水を採取し、PH、Ehを測定。また同時に濁度計によって底、中、上層の濁度を測定した。(6)「堆積ヘドロの分布調査・資料調査」北灘漁協等の協力を得て、養殖筏数の推移、赤潮等の被害状況、餌や給餌方法、その量、ヘドロ分布位置について調査した。なお、本年度購入した水深センサー、採泥器、採水器、濁度計は、キャリブレーションを行い、十分な精度を得られることが確かめられた。2.新たに得られた知見る:湾内水面は周期約30分の副振動が多発している。潮流流速は小さい。ヘドロは湾奥北側の養殖筏下付近においてEh_7が-260360mvと特に低い値を示し堆積量も多い。南部は汚染、量共に少ない。水質的な汚染は冬期は小さく、濁度も底層で20ppm、上層で10ppm以下であった。しかし、夏期の濁度は大きいという報告がある。3.今後の計画と課題:湾口側の深浅側量等および年間を通じた観測を行い、海水収支計算を可能とする。現在、深部の流速定方法に課題を残しており、ヘドロ堆積層の厚さの測定方法を検討している。

またこの他、淡水流入による密度成層、密度流による上層の高DO水塊の流亡,養殖餌量の増加、有効波浪の減少、密質内生物の死減、地形的影響、筏の密殖性などがある。2.魚類養殖魚類の餌に、混合モイストペレットまたは乾燥ペレットを用いると湾内の水質・底質の浄化は著しく進み、懸濁物質や浮遊脂質分も極めて減少する。3.底質内の有機物量で短時間の酸素消費量は表せず、Ehなどによる底質の状態調査によって酸素消費量を求める必要がある。4.Ehは短時間の酸素消費量と大きな相関があり、BODとモに短時間酸素消費量を求める脂標となり得る。5.還元状態の底質の酸化および浄化速度はかなり速く、実験室では数時間、現地では数日程度でEhがかなり上昇する。6.湾内の底質有機物汚染量は12年前より進んでおり、地域的にも拡大傾向にある。7.北灘湾内の水質に影響を与える波は、NW風によるもののみである。8.養殖内湾の底質汚染の軽減は潮汐力を利用した海水交換工法が適当で、また他地区への影響も少ない。9.調査結果から、海水交換後の湾内底層海水の溶存酸素量は4ppm以上、底質のEhは少なくとも150mv以上に改善する必要がある。リアス式内湾の有機物に汚染された底質の軽減除去を目的とし、北灘湾を代表地区として現地調査・観測を行った。即ち、昭和63年度は湾内の利用状況調査及び利用経緯の調査、深浅測量などの地形調査、自記潮位計の設置および測定の開始、購入した機器のテストおよびキャリブレ-ションなどを行った。本年度はそれらの結果を参考にして7観測地点を選定し、水質および底質について定期的な観測を行うと共に、潮位や湾内の流速分布などの海象の観測および気象資料の収集を行った。また底質についてはその有機物成分の分析、物理性試験、その酸素消費量を実験的に求め、底質浄化のための対策方法を検討した。調査結果から次の結果を得た。1.水質指標(海水温度,濁度,Eh,pH,電導度,DOの鉛直分布および透明度)を月1回程度の観測を行い、その経時変化を求め、気象(風,降雨)や給餌方法の変更等の人為的事象との関係を考察した。2.底質についてはEh,pH,温度の経時変化調べ、同様の考察を行った。3.流速鉛直分布および平面分布を求め、水質指標の測定結果と合わせ、特に夏季に海水交換がなされない原因を考察した。4.底質の酸素要求量を実験的に調べ、その消費速度と消費量を求めると共に、その指標としてEhの測定が有意であることを示した。5.底質の分布を行い、その有機物汚染量を求めると共に他の調査結果との比較を行った。6.調査および実験などを総合的に検討し、閉鎖性内湾に適合した一海水交換工法を提案した。この工法は湾出入り口付近でのみ往復している海水を潮汐力を利用して強制的に湾内低層を循環させ、溶存酸素を定常的に供給し、底質の酸化分解を促進させるものである。7.この他、底質の物理性試験、ウネリやセイシュが水質や底質に与える影響、湾内の海水交換可能量、海水交換後のDO,底質Ehの最低目標値を求めた。
脱窒・脱リン機能を有するメタン発酵法の原理と応用

廃水処理は好気性活性汚泥法が広く普及しており、COD・BOD除去が行なわれている。脱窒は主として生物法が用いられているが、脱リンは凝集沈殿法が一般的である。したがって、生物法によるN,P同時除去は残された課題である。一方、近年メタン発酵(嫌気)がエネルギー再生法(メタン)として見直され、高速メタン発酵法が開発され、各種廃水に実用化されている。そのうち、上向流嫌気性汚泥床法(UASB)はわが国においても普及しつつある。今までにUASB法において、N、Pの晶析除去の可能性を見い出している。そこで、本研究においては、高速メタン発酵(UASB)を実施し、COD・BODのメタン化と共にN、Pの同時除去の最適操作条件及びその能力を検討した。1.酢酸・プロピオン酸・酪酸含有合成廃水を用いて、UASB法によるリン酸、アンモニアの除去能力を検討した。COD負荷20g1l1日、滞留時間10hの高速運転下、CODはほぼ100%除去された。Ca、2mM、Mg8mM添加によりリン酸は450から220ppmに低下した(除去率50%)。一方、アンモニアはMg6mM添加で100から30ppm(除去率70%)に低下し、Mg及びCaを添加すればリン酸は数百ppm、アンモニアは数十ppm程度晶析除去できる事を明らかにした。2.余剰汚泥熱処理分離液を用いて、UASB法でN、P除去を実施した。COD負荷34g1l1日、滞留時間7hの高速・高負荷条件に設定した。その結果、Ca(OH)_2でpH7.5に調整すると共にCaを添加すれば、リン酸は0.5から0.3mM(40%除去率)、さらにMg(4mM)添加によりリン酸は0.1mMに低下(80%除去率)した.実廃水においても、UASBメタン発酵によるリン酸除去が見い出された。リン酸カルシウム及びリン酸マグネシウムアンモニウムとしてN、Pを晶析除去するので、Ca、Mgの添加を要するが、実用化が期待される。
水晶体における微量元素動態の解明

微量金属元素は生体内において様々な酵素反応の活性化因子及び不活性化因子として働き分化・増殖等細胞機能の調節に大きな役割を果たすため、その細胞内濃度が厳密に制御される必要がある。白内障は水晶体が混濁し、視力障害をきたす疾病であり、特に高齢者に罹患者が多い。実験動物及び白内障患者に対する研究から、混濁の進行に伴い水晶体細胞中微量元素量が変動することが報告されている。水晶体において微量元素が重要な役割を果たしていると考えられるが、これまで水晶体細胞における金属結合タンパク質メタロチオネイン(MT)の発現及びMTによる細胞内微量元素量の調節についての研究は十分に行われていない。そこで本研究では、白内障発症と微量元素との関連について明らかにするため、正常及び白内障水晶体におけるMTの発現とその変動に関する検討を行った。正常ラット及び混濁度の異なる遺伝性白内障発症UPLラットより水晶体を摘出し、mRNAを抽出し、MT-1及びMT-2の各サブタイプに特異的なプローブを用い、リアルタイム定量RT-PCR法により水晶体におけるMT遺伝子発現量を測定した。その結果、正常ラット水晶体と比べ、白内障ラット水晶体ではMT-1、MT-2両者の発現量が大きかった。特にMT-2 mRNAは白内障進行に伴い増加しており、正常水晶体ではMT-2と比べMT-1の発現量が多いのに対し、成熟白内障水晶体ではMT-1よりもMT-2の発現量が大きくなっていた。さらに、正常及び白内障水晶体組織標本を作成し、抗MT抗体を用いて免疫染色を行いMT蛋白質の水晶体における分布について検討を行ったところ、主に水晶体皮質部にMTの局在が認められた。これらの結果から、白内障発症にはMT、特に水晶体皮質部におけるMT-2が重要な役割を果たしていることが示唆された。微量元素は生体内において様々な酵素反応の活性化因子及び不活性化因子として働き、その細胞内濃度が厳密に制御される必要がある。白内障は水晶体が混濁し視力障害をきたす疾病であり、その発症機構として紫外線等から発生する活性酸素種による障害が提唱されている。水晶体において微量元素が重要な役割を果たすことが考えられるため、本研究では正常及び白内障水晶体における微量元素、特に抗酸化作用を持つと考えられる亜鉛、セレン及び細胞内情報伝達に重要なカルシウムに着目し、その輸送機構について検討を行った。正常ラット及び遺伝性白内障発症UPLラットより水晶体を摘出し、種々の放射性微量元素を含むマルチトレーサー中で培養したところ、両ラット水晶体にBe、Na、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Tc、Ru、Rhの18核種が移行した。しかし、その移行量は核種により異なっており、また正常及び白内障水晶体で異なっていた。正常水晶体では18核種の中では亜鉛が最も多く水晶体に取り込まれていた。一方、白内障水晶体では正常水晶体と異なり、セレンの取り込みが最も大きかった。また、白内障ラット水晶体へは正常ラット水晶体と比べ、マンガン、コバルト、亜鉛の移行が大きかった。従って、白内障進行に微量元素輸送が大きな役割を果たしていることが推察された。さらに、正常及び遺伝性白内障UPLラット水晶体における細胞内カルシウム量調節に重要な細胞膜カルシウムATPase、PMCAの発現を逆転写PCR法により検討したところ、白内障の進行に伴いPMCA発現量は上昇した。しかし、PMCAの駆動力である細胞内ATP量を測定したところ、白内障の進行に伴いATP量は低下していた。
携帯端末を用いた数学教育支援のバリアフリー化に関する研究

大学教養で使用する数学公式を携帯端末で閲覧できるようにmathmlを基に検討してきた.また,学生が数式を画像(jpeg)として含んでいるコンテンツを携帯端末で閲覧して,簡単なテストをすることで数学学習の理解をチェックできる数学教育支援システムのプロトタイプとなるプログラムを開発した.大学教養で使用する数学公式を携帯端末で閲覧できるようにmathmlを基に検討してきた.また,学生が数式を画像(jpeg)として含んでいるコンテンツを携帯端末で閲覧して,簡単なテストをすることで数学学習の理解をチェックできる数学教育支援システムのプロトタイプとなるプログラムを開発した.A.数学教育支援システムのCGIプログラムの開発について[担当川根]数学教育用コンテンツを現在の携帯端末で閲覧可能にする基本的な技術についてまとめた。第一段階として,数式の表示を画像としバリアフリー化を図るため数式の情報をTeXで埋め込む方法を採用した。また,携帯端末がコンテンツを表示できる範囲が限られるため,それにあったコンテンツの整形を行うプログラムをCGIに追加設計することとし,その技術について検討を加へ製作段階に入っている。B.数式の音声入出力インターフェイスの開発[担当山口]ネット上に公開されている電子化された数式を含むコンテンツに音声を通してアクセスできる具体的なインターフェースとして携帯端末で使用されているDAISYを用いその基本的な技術について検討し発表した。今まで開発を進めてきたChatty Inftyにさらに,グラフに音声でアクセスできる機能を追加し研究開発を行い、数式とグラフを含むコンテンツへの音声によるアクセスを可能とするインターフェースの基本的な技術について検討しまとめてきた。C.数学教育用コンテンツの開発[担当駒田,川根]バリアフリーな数学教育用コンテンツとして現在使用されている携帯端末で閲覧可能な大学教養で出てくる数学で今回は微分積分を中心に基本的な公式をまとめて作成に取り掛かった。また、作成した公式集をインターネット上に公開し,数学の授業で学生たちにそれを携帯で閲覧してもらいアクセスビリィテーについて検討し改良を加えた。A.数学教育支援システムのCGIプログラムの開発について[担当川根]Webサーバーに搭載するバリアフリーな教育支援システムの開発にCGIを用い,製作したコンテンツを携帯端末で閲覧できるように自動的に構成し得る技術開発を行った。また,学生が自ら学習到達度を判定でき、それに応じた教材を提供できるためのシステムの構成を検討してきたが,実用に耐えうる開発には至っていない。検索機能も技術的な部分に検討を加えるにとどまっている。B.数式の音声入出力インターフェイスの開発[担当山口]携帯端末で使用されているDAISYを用いその基本的な技術に今まで開発を進めてきたChatty Inftyにグラフに音声でアクセスできる機能を追加し研究開発を行ってきた。数式とグラフを含むコンテンツへの音声によるアクセスを可能とするインターフェースの基本的な技術をより発展させ開発してきた。C.数学教育用コンテンツの開発[担当駒田,川根]大学教養で出てくる数学の公式を使用されている携帯端末で閲覧可能な形で提供できるコンテンツをより充実させるため,微分積分の公式に加え,平面図形や空間図形に関わる公式を追加した。また,授業の中で学生たちにそれを携帯で閲覧してもらい使用感およびアクセシビリティについて考察した。A.数学教育支援システムのCGIプログラムの開発について【担当川根】Webサーバーに数学教育支援システムをCGI(php)を用いて,製作したコンテンツを携帯端末で閲覧できるように構成し得る技術を基に、プロトタイプとなるプログラムを開発した。数式を画像(jpeg)として取り込む段階でとどまっているので、まだまだバリアフリーにはほど遠い状態である。B.数式の音声入出力インターフェイスの開発[担当山口]DAISYで用いられている基本的な技術を,開発を進めてきたChatty Inftyに移植しグラフに音声でアクセスできる機能を追加し,数式とグラフを含むコンテンツへの音声によるアクセスを可能とするプロトタイプとなるプログラムを間発した。C.数学教育用コンテンツの開発[担当駒田,川根]数学で用いる公式を携帯端末で閲覧可能な形で提供できるように,コンテンツをよりアクセスしやすくする為,学生や先生方に使用してもらいコンテンツの構成等に検討を加えた。
骨形成能を有したフィルム材の創成と実用化への展開

岡山大学では医療機器開発現場の抱える問題点を考慮し新しい高機能材料である多糖誘導体リン酸化プルランを創製して様々な医療用途へと展開してきたが、その新たな成形の一環としてフィルム形状のリン酸化プルランを開発中である。フィルム状にすることで、実際の手術の場面で術者が自在に形成し、狭い術野でも至適位置に設置することが可能となる。今回、そのリン酸化プルランフィルムに、骨形成能を持つ成長因子であるBMP-2を添加することで、整形外科領域に応用可能な優れた薬剤徐放能及び組織再生能を持った骨補填材を開発する。ラット生体内にBMP-2を含有させたリン酸化プルランフィルムを留置し、その留置・徐放能を検討する。ラット低濃度脊椎外科領域における一般的な手術法の一つである脊椎固定術を再現したラット脊椎固定モデルを用い、BMP-2添加リン酸化プルランフィルムをラット腰椎部に留置、マイクロCTおよび組織学的に骨形成能を検討する。また、リン酸化プルランフィルムの細胞適合性を検討するため、ラット骨髄間質細胞を用い、リン酸化プルラン存在下に骨分化誘導を行い、RT-PCR法などを用いて骨分化への影響を検討する。H29年度は、粉状のリン酸化プルランをフィルム状に成形する技術を確立した。また、ラット生体内、傍脊柱筋上に低濃度BMP-2を含有させたリン酸化プルランフィルムを留置し経時的に組織を摘出、蛍光免疫染色を行ったところ、BMP-2のみを留置した群と比較し長時間に渡りBMP-2が残存していることを確認した。H30年度は、ラット脊椎固定モデルを用い、リン酸化プルランフィルム及びBMP-2をラット腰椎部に留置、マイクロCTおよび組織学的検討を行い、骨形成能を検討した。予定通りリン酸化プルランフィルムを作成し、生体内におけるリン酸化プルランフィルムによるBMP-2の留置能について検討した。また、ラット脊椎固定モデルを用いた検討で、マイクロCTではリン酸化プルランとBMP-2の併用により、コントロールと比較し良好な骨形成がみられ、組織学的検討においても同様の結果であった。リン酸化プルランフィルムによりBMP-2は効率的に骨に取り込まれたと考えられ、臨床応用できる可能性はより高くなったと考えられた。リン酸化プルランの細胞適合性を検討するため、ラット骨髄間質細胞を用い、リン酸化プルラン存在下で骨分化誘導を行い、RT-PCR法などにより骨分化への影響を検討する予定である。予定通りリン酸化プルランの新たな成形法としてリン酸化プルランフィルムを作成した。また、ラット生体内において低濃度のBMP-2がリン酸化プルランフィルムを併用することで長時間に維持されることが証明できた。BMP-2は欧米では骨形成を目的として既に臨床応用されている成長因子であり、そのBMP-2と良好な骨接着能を持つリン酸化プルランを併用することで、BMP-2が効率的に骨組織に取り込まれ、良好な骨形成が期待できると考えられる。

また、リン酸化プルランフィルムの細胞適合性を検討するため、ラット骨髄間質細胞を用い、リン酸化プルラン存在下に骨分化誘導を行い、RT-PCR法などを用いて骨分化への影響を検討する。H29年度は、粉状のリン酸化プルランをフィルム状に成形する技術を確立した。また、ラット生体内、傍脊柱筋上に低濃度BMP-2を含有させたリン酸化プルランフィルムを留置し経時的に組織を摘出、蛍光免疫染色を行ったところ、BMP-2のみを留置した群と比較し長時間に渡りBMP-2が残存していることを確認した。H30年度は、ラット脊椎固定モデルを用い、リン酸化プルランフィルム及びBMP-2をラット腰椎部に留置、マイクロCTおよび組織学的検討を行い、骨形成能を検討した。予定通りリン酸化プルランフィルムを作成し、生体内におけるリン酸化プルランフィルムによるBMP-2の留置能について検討した。また、ラット脊椎固定モデルを用いた検討で、マイクロCTではリン酸化プルランとBMP-2の併用により、コントロールと比較し良好な骨形成がみられ、組織学的検討においても同様の結果であった。リン酸化プルランフィルムによりBMP-2は効率的に骨に取り込まれたと考えられ、臨床応用できる可能性はより高くなったと考えられた。ラット低濃度脊椎外科領域における一般的な手術法の一つである脊椎固定術を再現したラット脊椎固定モデルを用い、BMP-2添加リン酸化プルランフィルムをラット腰椎部に留置、マイクロCTおよび組織学的に骨形成能を検討する。今後の臨床応用を目指し、より大型の動物を用いて骨形成能の評価を行う。リン酸化プルランの細胞適合性を検討するため、ラット骨髄間質細胞を用い、リン酸化プルラン存在下で骨分化誘導を行い、RT-PCR法などにより骨分化への影響を検討する予定である。予定していた実験が順調に進んだため、試薬や実験動物の購入費用を抑えることができた。次年度に予定している実験費用に充てる予定である。
活性型リンパ球と破骨細胞前駆細胞の相互作用による破骨細胞分化調節機能の解明

IL-18は,T細胞のGM-CSF産生を介して破骨細胞分化を抑制する。本研究では,RANKLで刺激した破骨細胞前駆細胞(RAW264.7細胞)がCD4+T細胞のIL-18誘導性GM-CSF発現に及ぼす影響を調べた。RANKL刺激でRAW264.7細胞の破骨細胞への分化と培養上清中のIL-18 binding protein (BP)産生は促進された。この培養上清中でCD4+T細胞をIL-18刺激しても,GM-CSF産生は増加しなかった。本結果から,RANKLで刺激したRAW264.7細胞は,IL-18BP産生増加を介してCD4+T細胞のIL-18誘導性GM-CSF発現を抑制すると考えられた。研究2年目は1年目の結果を受けて,RAW264.7細胞(RAW細胞)におけるRANKL誘導性のIL-18 BP発現増加に関与するMAPKシグナル伝達因子の検索と,RAW細胞のNF-kappa Bの核内移行に及ぼす影響について検討した。RANKL刺激を受けたRAW細胞では,MAPKシグナル伝達因子のERK1/2,p38およびSAPK/JNKのリン酸化が亢進する傾向が認められたが,半定量化による比較では,RANKL無刺激との間に統計学的有為差は認められなかった。次に,RANKLによるERK1/2,p38およびJNKのリン酸化の僅かな亢進が,RAW細胞のIL-18 BP発現増加に関与する可能性を検討するために,各因子のリン酸化阻害剤存在でのRANKL刺激培養を試みた。本実験では骨代謝を想定して,RAW細胞を破骨細胞分化誘導因子であるRANKLで刺激しており,破骨細胞の特徴である多核の巨細胞化と酒石酸抵抗性酸ホスファターゼの陽性化で破骨細胞への分化を確認している。しかしながら上記のシグナル伝達因子のリン酸化阻害剤は,RANKLによるRAW細胞の多核の巨細胞化を抑制する傾向が認められ,RAW細胞の成熟破骨細胞への分化に伴うIL-18 BPの発現変化を詳細に検討することが出来なかった。さらに,NF-kappa Bの核内移行を調べた実験では,RANKL刺激の有無に関わらず,安定的な核内タンパクの分離が難しく,RANKL刺激の影響を検討するには至らなかった。一方,骨代謝関連研究として骨芽細胞の骨形成能に及ぼすAngiotensin IIの影響を調べた結果,Angiotensin IIは,骨芽細胞のアルカリフォスファターゼ活性とオステオカルシンタンパクの発現を低下させて,細胞の石灰化物形成を抑制することが明らかとなった。破骨細胞の分化は、様々なサイトカインによって調節される。RANKLは、破骨細胞前駆細胞に作用し、破骨細胞への分化を誘導する。一方、IL-18は、リンパ球上のIL-18受容体と結合して、GM-CSF産生を誘導し、破骨細胞分化を抑制する。また、IL-18の作用は、分泌型decoy受容体であるIL-18 binding protein (IL-18BP)によって抑制される。本研究では破骨細胞の分化における、RANKL、IL-18およびIL-18BPを介した破骨細胞前駆細胞とリンパ球の細胞間相互作用を検討した。研究1年目は、RANKLでRAW264.7 (RAW)細胞を破骨細胞へ分化誘導すると、IL-18BP発現レベルが増加し、さらに、RANKLで刺激したRAW細胞の培養上清が、CD4+T細胞におけるIL-18誘導性GM-CSF産生を抑制することを明らかにした。研究2年目は、RANKL刺激を受けたRAW細胞内のシグナル伝達の検索を試みた。RANKL刺激で、RAW細胞のMAPKシグナル伝達因子のリン酸化がわずかに亢進したが,IL-18 BP発現増加への関与は確認出来なかった。研究3年目は、RANKLがRAW細胞のIL-18発現に及ぼす影響を検討し、RANKL刺激でRAW細胞のIL-18発現は、著しく低下することを明らかにした。つまり、RANKLは、破骨細胞前駆細胞のIL-18発現低下とIL-18BP発現上昇を介して、IL-18と未結合なIL-18BPレベルを増加させて、近傍に存在する他細胞由来のIL-18刺激によるCD4+T細胞のGM-CSF産生を、抑制する可能性が考えられた。また、炎症性骨吸収の関連実験として、歯周病罹患者の血清中ではγ-GTPレベルが高かく、γ-GTPが歯周病による歯槽骨吸収の促進因子となる可能性を明らかにした。

口腔衛生学研究2年目は,RAW細胞におけるRANKL刺激によるシグナル伝達経路の検索を主な目的としていたが,RANKL刺激によるMAPKシグナル伝達因子のリン酸化を分析することは出来たものの,各シグナル伝達因子のリン酸化阻害剤を用いた実験とNF-kappa Bの核内移行の確認実験では,リン酸化阻害剤存在下でのRAW細胞の破骨細胞への分化培養と核内タンパクの回収を安定的におこなうことが出来ず,RAW細胞におけるRANKL刺激誘導性のIL-18BP発現の増加に関与するシグナル伝達経路を確定するには至らなかった。一方では,研究1年目で得られたデータの詳細な分析と考察を進め,RANKL刺激を受けたRAW細胞由来のIL-18BPが,CD4+Tリンパ球におけるIL-18誘導性のGM-CSF産生を増加させることを学会発表するに至った。研究1年目では,研究計画時に予想していた,IL-17刺激を受けたRAW細胞におけるIL-18 RAPの発現増加は確認されたが,IL-17刺激を受けたRAW細胞由来の培養上清中のIL-18 RAPのレベルの上昇は確認されなかった。一方,本実験で,RAW細胞がIL-18 BPを発現すること,ならびに,RANKL刺激を受けたRAW細胞の培養上清中では,IL-18 BPのレベルが上昇することを新たに見出した。IL-18BPは遊離型のタンパクとして細胞外に分泌されるのに対して,IL-18RAPは主に膜結合型タンパクとして細胞膜上に認められる。すなわち,細胞内と培養上清中におけるIL-18RAPとIL-18BPのレベルの相違は,両タンパクの発現形式の違いによるものであると推察される。このように,IL-18 RAPについては研究計画時の予想とは異なったが,関連因子であるIL-18 BPに着目することで状況を打開し,すでに研究2年目に向けての実験の方向性を定めるに至っている。また,関連実験においては,骨代謝に影響する生理活性物質であることが予想されるAngiotensin IIが骨芽細胞の細胞内シグナル伝達経路に及ぼす影響について検討し,得られた結果を用いた論文が海外学術雑誌に掲載されるに至っている。本関連実験で検討した細胞内シグナル伝達経路は,研究2年目に,RAW細胞由来の上清存在下でIL-18刺激を受けたCD4+Tリンパ球においても検索を予定しており,分析条件の確立につながっている。研究2年目で困難を認めたシグナル伝達経路の検索では,阻害剤の濃度や作用時間を様々に検討したが問題の克服に至らず,今後も改善策を見つけることが難しいと考えられる。そこで,研究最終年では,シグナル伝達経路の検索にこだわることなく,活性型リンパ球におけるIL-18誘導性のGM-CSFが破骨細胞の分化に及ぼす影響について検討する。すなわち,RANKL刺激あるいは無刺激のRAW細胞由来の培養上清の存在下でCD4+Tリンパ球をIL-18刺激して得られた培養上清を用いて,RAW264.7細胞をRANKL存在下で培養して,破骨細胞の分化培養を試みる。IL-18は,IL-18受容体に結合後,細胞内のMAPKシグナル伝達経路を介してその刺激が伝達される。また,IL-18は,転写因子であるnuclear factor (NF)-kappa Bの核内移行を促進する。
バルプロ酸ナトリウムの肝毒性の機序とL-カルニチン併用療法

1.高速液体クロマトグラフィ-を用いて尿中短鎖アシルカルニチン(アセチルカルニチン、プロピオニルカルニコン)の分析方法を確立し、測定を行った。(1):バルプロ酸(VPA)投与中の致死的肝障害例を経験し、経時的に尿の分析を行った。その結果、急性期にはケトン体はほとんど検出されないにもかかわらずアセチルカルニチンは著明に増加し、L-カルニチン投与後には減少した。これらの結果は現在投稿中である。(2):ラットにVPA、及びL-カルニチン併用投与した実験で、既にカルニチン代謝については報告したが、その時の尿検体を用いてアシルカルニチンの分析を行った。VPA単独投与ではアセチルカルニチンの増加を認めたが、L-カルニチン併用では対照と比較して有意差を認めなかった。この結果は1990年6月の日本小児神経学会で報告する。(3):小児期の正常値を確立するため、各年齢の検体を蓄積、測定中である。2.臨床でのL-カルニチン投与経験:てんかんで重度脳障害をもち、栄養状態が不良のVPA投与患児、いわゆる肝障害発生の危険因子をもつ患児にL-カルニチンを300mg/日、分2で併用投与した。これらの患児の血清カルニチンをL-カルニチン投与前後で測定し遊離カルニチンの増加とアシル/遊離カルニチン比の低下を認めた。現在は13例投与中であり、経時的尿中分析を行っている。なお、その結果の一部は1989年10月の日本てんかん学会で報告した。3.離乳期ラットにVPAを少量長期投与し、カルニチン代謝、肝ミトコンドリアの形態変化を検討した。結果少量でも低カルニチン血症、肝ミトコンドリアの腫大が生じた。Neuropediatricsに受理され、印刷中である。