hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児肝移植術後急性期における抗ドナーHLA抗体検出の意義の検討

小児肝移植後、長期経過患者において抗ドナーHLA抗体(Donor Specific Antibodies : DSA)が約40%の症例に認められ、移植肝の線維化に強い相関がある。本研究では、肝移植術後早期のde novo DSAについて評価を行った。本研究では、移植後3年以内に38.6%の症例でDSAが陽性になったことがであった。DSA陽性症例では、急性細胞性拒絶反応(ACR)および慢性拒絶反応の所見が45.5%にみられ、DSA陰性症例の25%に比べ、頻度が高い傾向にあった。DSAの陽転化の因子としては、ドナー年齢、ACRの既往、感染症による免疫抑制剤の減量が有意な危険因子として検出した。肝移植における術後、抗ドナーHLA抗体(Donor specific antibodies: DSA)は移植肝に与える影響については未解明な点が多い。今まで我々は、術後、長期経過小児症例において術後DSAが約40%に生じ、更に、それが移植肝の線維化と強い相関があることを報告してきた。しかし、どのような時期に、どのような頻度で術後新たなDSAが陽性になるかについてはまだ解明されておらず、今回の研究課題であった。今回、我々は、肝移植後早期より、末梢血中のDSAの測定を行い、どのようなタイミングで陽性となり、DSAと移植後グラフト肝機能とどのような相関があるかについて検討を行ってきた。現在、本研究で明らかになった点は、小児肝移植患者症例では約3年以内に約40%の症例でDSAが陽性化することが明らかとなった。また、DSA陽性症例では、急性細胞性拒絶反応の頻度は高くないが、1年以上経過してから発症する、晩期急性拒絶反応の発生頻度が高いことが明らかになった。しかし、DSA陽性症例とDSA陰性症例の間に肝酵素や病理組織上の線維化の程度に有意差を認めなかった。本研究で、術後に抗体関連型拒絶反応と診断される肝機能障害を引き起こす術後新規DSA陽性症例が存在することがあきらかとなり、それらの症例は治療抵抗性で、線維化の進展、肝機能異常の遷延が見られることが明らかであった。この経過は比較対象として行っている成人症例と異なり、小児症例に特異的な所見であり、今後の研究によって、そのメカニズムの解析を進めていく予定である。本研究で、小児肝移植患者65例の検討を行った。術後、3年以内のDSA陽性率は38.6%であった。長期経過におけるDSA陽性化率が40%であったため、術後新規DSAは術後数年内に発生していることが判明した。DSA陽性化した症例の術後2年以内の定期肝生検の病理所見は抗体関連型拒絶反応が9%、急性細胞性拒絶反応が18%、慢性拒絶反応が9%であった一方、DSA陰性症例は急性拒絶反応が4%、慢性拒絶反応、抗体関連型拒絶反応は認めなかった。DSA陽性症例に拒絶反応の所見が有意に認められた。病理学的検討においてc4d染色はDSA陽性症例と相関がみられた。特に、c4d染色強陽性症例とDSAに強い相関がみられ、病理学的抗体関連型拒絶反応の所見と合致した。DSAの存在と生検組織におけるc4d染色が抗体関連型拒絶反応の診断に有効であった。DSA陽性症例の背景は、ドナー年齢、免疫抑制剤(タクロリムス)の血中濃度(術後3か月、1年目)、EBV感染症、免疫抑制剤の減量(感染症のため)がリスク因子として明らかとなった。術後1か月以内の免疫抑制剤の血中濃度の平均、免疫抑制剤の種類、術後早期の拒絶反応の有無はリスク因子とならなかった。DSA陽性症例のうち、拒絶反応の所見があった症例について免疫抑制剤の強化が行われ、そのうちの半数でDSAが消失し、さらにDSAのMFI値の低下した症例もあった。免疫抑制剤の強化がDSA陰性化に寄与する可能性が高かった。一方、DSAの存在による肝移植後早期生存率への影響は認めず、早期の肝生検における線維化との相関は認めなかったが、DSAの消失とともに、拒絶反応の所見の改善も見られた。小児外科現在まで、順調に移植後のDSAのモニタリングが行えており、その、移植肝における影響について明らかになりつつある。しかし、DSAのサブクラス解析による、グラフト肝への影響の違いや、抗体関連型拒絶反応をひきおこおすメカニズムについて、DSAのサブクラス解析をおこなう予定であったが、サブクラス解析のための予備実験が昨年度中に試薬の調整などの予備実験が終了したため、本年に引き続き研究を行う予定である。現在、順調に移植後のDSAモニタリングが行得ており、更に対象症例が増えているため、DSAに対する治療効果および、治療によるグラフト機能改善について検討を行っていく予定である。

この研究を推進することで、小児肝移植後のDSAのグラフト肝に与える影響が明らかになり、その治療方法が確立することが期待されるため、症例の蓄積、サブクラスの解析、病理学的検討を進めていく予定である。昨年度は、DSAのサブクラス解析を行う予定であったが、その予備実験で終了し、患者検体での本実験に入れなかったために、次年度使用額が生じる結果となった。DSAのサブクラスのためのサンプル収集は順調に進んでいるため、次年度の研究計画の沿って、DSAのサブクラス解析および治療前後のDSAの推移、病理標本の免疫染色などに使用する予定である。この研究を通じて、小児肝移植後早期におけるDSAの移植肝に対する影響を明らかにする予定である。
日本と近隣諸国における「いのち教育」の比較検討

研究1年目である平成14年度は、北米(カナダ、アメリカ)5施設・大学と、台湾4施設・大学を訪問し、「Death Education」と「ターミナルケア」に関する資料収集を行った。北米のDeath Education関連では、教科書、教材、具体的な指導内容の情報を得た。ターミナルケア関連では、在宅ホスピスケアの実際、遺族の悲嘆のケアの実際について情報を得た。台湾では、学校教育、大学教育における「生死教育」の情報を得た。学校教育では、手引き書、副読本の資料を入手した。台湾教育行政と学校教育現場における「生死教育」の現状は、ほぼ日本と類似した状況であった。台湾の大学教育用の教科書、シラバス等を入手した。台湾には生死教育関係の研究センターが2大学に設立さており、当該部門の研究の推進に寄与している。研究2年目の平成15年度は、1)平成15年8月18日19日、新潟県立看護大学において「いま、いのちを考えるグローバル性とローカル性、過去と現在」とのテーマで研修講座を開催した。内容は講演、演習、討論であった。2)平成15年9月20日、米国で開催されたZen Hospice Projectに参加した。その内容は人生における自他共の許しについてであった。3)北米西海岸にある、仏教系ホスピスである「禅ホスピス」と「マイトリーホスピス」の2箇所を訪問した。それらの施設の運営針やボランティア研修についての資料を収集した。4)平成16年2月28日、韓国ソウル市YWCA館において「世界の死の準備教育に関する国際セミナー」を開催した。内容は、米国、日本、韓国、ロシアにおけるDeath Educationについて5人の講演と、それらに関する討論であった。このセミナーは本研究のまとめとして開催したが、むしろ今後の共同研究の出発となった。研究1年目である平成14年度は、北米(カナダ、アメリカ)と台湾における「Death Education」と「ターミナルケア」に関する資料収集を行った。詳細は中間報告書において報告を行った。資料収集対象先は北米では以下の5施設であった。1.米国、セント・オラフ大学社会学部のマイケル・レミング教授2.米国、ウイスコンシン州、ラ・クロス市のガンダーセン・ルーサレン・ホスピスケア3.カナダ、オンタリオ州、ロンドン市西オンタリオ大学キングスカレッジのジョン・モーガン教授4.カナダ、オンタリオ州、ロンドン市パークウッド病院緩和ケア病棟5.カナダ、オンタリオ州遺族の会Death Education関連では、教科書、教材の紹介を受け、具体的な指導内容の情報を収集した。台湾は以下の4施設であった・1.高雄市高雄師範大学、張淑美教授2.台南市南華大学人文学院院長生死学研究所主任釈恵開教授他1名3.台北市台北護理学院生死教育輿輔導研究所所長林綺雲教授他3名4.台北市周大観文教基金会理事長Kuo Yun-Lan氏、副理事長Sophia Hsieh氏台湾の学校教育、大学教育における「生死教育」の情報を得た。学校教育では、手引き書、副読本の資料を入手。台湾教育行政と学校教育現場における「生死教育」の現状は、ほぼ、日本と類似した現状であった。大学教育においては、教科書、シラバス等を入手。生死教育の研究センターが2大学に設立されており、研究の推進力に寄与している情報を得た。平成15年度は「いのち教育実践のための研修講座」の開催、北米におけるZen Hospice Projectへの参加、北米西海岸の仏教系ホスピス訪問による資料収集、韓国における国際セミナーを開催し、研究分担者は各自の研究のまとめを行った。以下に、2年目の主な概要を記す。

1.「いのち教育実践のための研修講座」:平成15年8月18日19日、新潟県立看護大学にて「いま、いのちを考えるグローバル性とローカル性、過去と現在」とのテーマで開催。参加者は約100名。内容は講演3題、演習1。参加者発表によるシンポと討論。参加者感想にはほぼ全員が来年度の開催を要望。2.Zen Hospice Projec参加:Frank Ostaseski開催のワークショップでボランティアサービスや在宅ケア、文化的な叡智や共感を求めるトレーニングを含む革新的なプログラムを提供。平成15年9月20日サンフランシスコでの「不滅の愛の悟り」に参加。人生における自他共の許しを中心に行われた内容。3.仏教系ホスピス訪問:サンフランシスコにある複数の仏教系ホスピスの内、歴史の古い「禅ホスピス」と、「マイトリーホスピス」の2箇所を訪問。運営方針やボランティア研修等の資料を収集した。4.「世界の死の準備教育に関する国際セミナー」:平成16年2月28日、ソウル市YWCA会館において開催。参加者は約150名。本セミナーは本研究助成のまとめとしての開催であったが、むしろ今後の共同研究の出発でもあった。講演は、米国、日本、韓国、ロシアにおけるDeath Educationの現状について5氏の講演。討論会は上記5人に加え韓国側3氏による講評、討論会、参加者による質問会が行われた。5.その他:各研究分担者が行った、日本と近隣諸国の「いのち観」に関する討議を研究定例会で行った。
ジェイムズ・ジョイス初期作品から『ユリシーズ』に至る人間身体の表象

ジェイムズ・ジョイスの初期の各短編から、『若き芸術家の肖像』『ユリシーズ』に至る諸作品を研究対象とし、この作家が膨大な人間群像の描写を通じて特殊な身体表象を展開したことを明らかにした。特に<変容の失敗>のモチーフが多様な文体的テクニックの変遷の根底に持続的に存在し続けたこと、また、同時代の他の詩人・劇作家達が取り組んだ浄罪と変身のモチーフを批判継承しながら、人間の身体的・精神的変身のモチーフを肯定的に飛躍させたことを明らかにした。本研究は、アイルランドの作家ジェイムズ・ジョイスの初期短編から長編『ユリシーズ』にいたる諸作品の人間身体及びテクノロジーの表象を精査することにより、ジェイムズ・ジョイスの主要作品を巡る身体表象分析を展開することを目的としている。本年度は、ジェイムズ・ジョイスが批判的距離を示したW.B.イェイツによる1900年代初頭の演劇運動、なかでもイェイツの運営するアビー劇場で1907年に上演されたJ.M.シングの劇作品(『西の国のプレイボーイ』)における身体表象とジョイス作品との比較検証を試みた。その結果、鏡および鏡に映る身体とその鏡像の受容、父子関係を中心とする他者との関係の変容を望む主人公の傾向と言動の描写、両者の作品における鏡像モチーフと作品構造の関係、また、両者における身体変容モチーフの展開に着目することで、ジョイスが登場人物を通じてイェイツの演劇運動とそこから生じてきた主題や身体表象等に対する批判的言説を作中で発していながら、特定の挿話では、それらを継承していると評価できる側面があることを明らかにした。とくにシングによる鏡像の表象が、否定的な歪曲から自己評価の増長(肯定的な歪曲)を経て、鏡像そのものの放棄と本質的な身体変容に移行する点、また同様な構造が『ユリシーズ』の複数の挿話を通じて仕組まれている点を指摘することで、前者の主題が『ユリシーズ』の-挿話のモチーフのみならず、作品の構造部分にも大きな影響を与えていることを明らかにした。次年度は、こうした成果を踏まえて、上記の演劇運動の時期と執筆時期が重なるジョイスの初期短編に対する身体表象分析を進めたい。ジェイムズ・ジョイス初期作品から『ユリシーズ』に至る人間身体の表象を考察するにあたり、この作家が不断に取り上げてきた「告解室」のテーマと、それに密接に関わっている「変身・変容」のモチーフを分析した。また、このテーマを当時の文学・演劇的コンテクストにおいて考察した。その結果、以下の二つの点が明らかとなった。先ず第一に、アイルランドのカトリック教会では、告解室の中で聖職者に自分の罪を告白して改悛した信者は、聖職者から赦しの秘跡を与えられて神との和解を果たすことになっているが、ジョイスは、同一の人間が閉鎖された暗がり・限定的な空間の中に入って他者と接触する時とそこから出てきた時とでは大きな差異一精神的な変容一を経験するという、この一種の霊妙且つ厳粛なブラックボックスが、自分と同時代のアイルランド社会ではうまく機能せずに、一種の麻痺状態にあることを、初期の短編集『ダブリン市民』、及びそれに続く中編小説『若き芸術家の肖像』において、様々な変奏を伴いながら検討・探求し続けた。第二に、ジョイスは、1900年代初頭のアイルランド演劇運動に辛辣且つ批判的な距離を取りながらも、不特定多数の観客が美的構築物・ヴィジョンに触れて精神的に変わっていく可能性に魅了されていた。これらの要素の結節点に見られるのが『ユリシーズ』に於ける「非日常的な限定的空間への出入りを通じた変容」というテーマであり、この作家は劇場概念と結びつけつつ、ポジティブにそれを描いていった。第一と第二の個別な論点に関しては、本年度の研究成果として各々独立した論文として発表した。本研究においては、アイルランドの作家ジェイムズ・ジョイスが、1914年から1921年に渡って書き続けた『ユリシーズ』をはじめとして、ジョイス諸作品における身体イメージの分析と検討を重ねてきた。ジェイムズ・ジョイスによる特殊な身体表象の有り様を浮き彫りにするために、初期短編に頻出する<変容の失敗>のモチーフを丹念に検証し、このモチーフが中期の作品『若き芸術家の肖像』においても、ジョイスが作家的なテクニックを変えながらも持続的に探求し続けていることを明らかにした。また、J・M・シングのような他のアーティストが取り組んだ変身・変容のモチーフを批判継承しながら、この作家の代表作であり、西洋モダニズム文学の記念碑的作品である『ユリシーズ』においては、人間の身体的・精神的変容のモチーフを肯定的に飛躍させたことを明らかにした。また、単に文学の枠を超えて欧米のモダニズム文化に大きな衝撃をもたらしたこの長編が、第一次世界大戦の大量殺戮兵器による大規模な破壊と国家的な荒廃の最中に書かれる一方で、作品中に膨大なカタログ式とも言えるほどの人間群像を盛り込み、それらの人々の日常的な身体性を活写していることを明確にした。

種々の批評理論の投入が中心を占めた過去数十年のジョイス研究と比して、身体性というテーマに特化した研究を行うことで、ジョイス作品における身体表象論という新たなアプローチの考察と形成に一定の寄与をしたと考えられる。
頭頸部癌に対する5FUの分子標的と5FU・低用量CDDP療法の研究

予後とQOLに優れた頭頸部癌治療としてのオーダーメイド化学療法の確立を目指して、5-FUとCDDPの奏効に関与する薬剤効果規定因子を研究した。結果:(1)未治療の頭頸部癌13例にFP療法を行い、内10例、77%でPR以上の奏効が得られた。(2)切除検体ではHER-2のmRNA発現レベルの上昇に従い、5FUならびにCDDPの腫瘍発育阻止率は低下する傾向を示し、5FUならびにCDDPの無効症例は有意にHER-2のmRNA発現レベルの上昇を認めた。COX-2においてはmRNA発現レベルの上昇に従い、5FUのinhibition indexは上昇する傾向を示したが、その意義は不明であり、今後症例数を増やしてさらに検討を進める必要性がある。結語:5FUの代謝関連因子に対しては、mRNAの定量的検出と併せて酵素活性を測定する必要性があると思われた。さらに将来的には個々の患者の個性を分子標的で把握して、その患者に応じた化学療法を選択して治療を行うオーダーメイド化学療法の臨床試験の実施、ならびに分子標的の検出と選択におけるcDNAアレイの応用が望まれると思われる。対象方法:対象は進行頭頸部癌24例、原発部位は口腔9例、中咽頭11例、下咽頭4例。組織型は扁平上皮癌が23例で、1腺癌が1例であった。PF療法をネオアジュバントとしてweekly scheduleで7例に、monthly scheduleで14例に投与し治療効果を判定した。同意を得た症例で抗癌剤投与前に腫瘍を生検した。TS, DPD, GSTのmRNAの発現をReverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR)法にて解析し、GAPDHを内因性コントロールとして半定量した。結果:PF療法の有効例(CR/PR)は14例、58%、無効例(NC/PD)は10例、42%であった。有効群と無効群のTS, DPD, GST値は平均で1.40 vs 0.91,1.16 vs 1.99,0.74 vs 0.74であった。DPD値において両群に最も差が認められた(p=0.06)。口腔癌に限ると有効5例と無効4例のDPD値はそれぞれ0.65と1.66であり、両群に有意な差が認められた(p=0.04)。考察:DPDは5FU分解の律速酵素であり、5FUの感受性予測因子としての可能性が推察されている。これまでの研究成果で頭頸部癌において5FUのin vitro感受性とDPD値が相関することを見出した。今回の成果ではPF療法の無効例は有効例に比してDPD値が明らかに高値であり、口腔癌では有意な差であった。この結果は頭頸部癌におけるオーダーメイド化学療法でDPDが効果予測系の因子になると考えられた。予後とQOLに優れた頭頸部癌治療としてのオーダーメイド化学療法の確立を目指して、5-FUとCisplatinの奏効に関与する薬剤効果規定因子を研究した。結果:未治療の頭頸部癌13例(中咽頭4、下咽頭7、舌・喉頭各1)にFP療法を行い、内10例、77%でPR以上の奏効が得られた。切除検体14例のin vitro感受性陽性率は5FUが57%、Cisplatinが21%であり、両薬剤の感受性は有意に相関した。TS、OPRT、DPDの各遺伝子発現と5FU感受性との検討ではOPRTと有意に相関したが、TSおよびDPDとは相関しなかった。Cisplatin感受性とGSTでは相関を認めなかった。化学療法後切除5例の検討では化学療法奏効例で5FUとCisplatinのin vitro感受性が高かったが、各遺伝子発現には差を認めなかった。結語:頭頸部癌に対する薬剤効果規定因子の検討にはreal time RT-PCR法を用いた遺伝子発現の定量的解析がin vitro感受性試とともには有用な情報を提供すると思われた。
力学的刺激による毛細血管3次元ネットワーク形成の促進と再生医療への応用

再生臓器の実現のためには、細胞集合体への酸素供給のための血管ネットワークが必要となり、特に3次元細胞組織中に深く侵入するような3次元のネットワーク形成が必要である。本研究では、3次元的に血管ネットワークが深く侵入する力学的刺激の最適条件、さらに内皮前駆細胞を用いた場合や、増殖因子(bFGF,VEGF)、低酸素による増殖誘導によるネットワーク形成の環境要因を明らかにする。特に18年度では、内皮前駆細胞の分化誘導の大きな潜在力を明らかにする。既に虚血部位に患者の骨髄から採取した内皮前駆細胞を注入すると、血管新生が著しく促進されるという再生医療による治療が行われている。従って、内皮前駆細胞は分化誘導の能力を十分に有していることが予想され、内皮前駆細胞に対して、力学的刺激が複合的に作用した際の毛細血管ネットワーク形成が促進される様子を明らかにした。1.内皮前駆細胞の存在により毛細血管3次元ネットワーク形成が著しく促進され、前駆細胞からの液性因子の効果が明らかになった。2.増殖因子の濃度勾配による促進効果については、濃度勾配により毛細血管ネットワークが深く侵入することが明らかになった。ただ、増殖因子の濃度勾配を維持することが困難でさらなる検討が必要である。3.ゲルの硬さによる侵入深さへの影響:硬いゲルの場合、内皮細胞との相互作用の結果、毛細血管が深く侵入することが明らかになった。内皮細胞は、基質の力学的性質に極めて敏感であり、その結果として、毛細血管形成に大きな影響を与えることが分かった。4.低酸素状態での液性因子の効果が極めて大きく、特に酸素の濃度勾配を与えることによって、大きく毛細血管3次元ネットワーク形成が促進されることが分かった。再生臓器の実現を目的にして、主要臓器の細胞を基にして組織再構築の手法が開発されている。細胞の3次元組織形成が実現すると、細胞への酸素供給のための血管ネットワークが必要となり、特に3次元細胞組織中に深く侵入するような3次元のネットワーク形成が必要である。一方、血管ネットワークの形成は、血管新生の領域でも関心の高いテーマであり、研究が進んでいるが、2次元ネットワークの研究が中心で、3次元ネットワークの研究は少ない。最近、研究代表者らは、内皮細胞層にせん断応力の刺激を与えることにより、3次元ネットワーク形成が促進されるという結果を得て、American Journal of Physiologyに論文が掲載されている。そこで、本研究では、3次元的に血管ネットワークが深く侵入する力学的刺激の最適条件、さらに内皮前駆細胞を用いた場合や、増殖因子(bFGF,VEGF)、低酸素による増殖誘導によるネットワーク形成の環境要因を明らかにすることを、目的とする。17年度では、基質の力学的性質が毛細血管ネットワークに及ぼす影響を調べた。2mmのコラーゲン層の上に内皮細胞を播種し、コンフルエント状になった後、コラーゲン内に毛細血管ネットワークが侵入した。コラーゲンはpHの大きさで弾性係数が変わるため、pHを5から10まで変えて、コラーゲンの硬さを変えて毛細血管ネットワークを侵入させてみたところ、コラーゲンの硬さに応じて毛細血管ネットワークの分布が異なることが分かった。pH=5から10に変化すると弾性係数は4倍になった。さらに毛細血管ネットワークは、硬いコラーゲンの方が深く浸透することが分かった。即ち、細胞の足場構造の硬さを細胞が認識してネットワークの分布を変えるので、足場構造の力学的性質が極めて重要であることが明らかとなった。
ビスフェノールAとその誘導体に着目したBiS-GMA系レジンからの溶出物質の分析

レジンシーラントから溶出する未反応モノマーは生体内で代謝されるが、その代謝産物や毒性については不明な点が多い。本研究では溶出したモノマーの加水分解性生物や分解過程を明らかにするための基礎資料とするため、光重合型レジンシーラントWhite sealant(3M社)およびTeethmate F(クラレ社)からの溶出モノマー量を検討した。今回はハロゲンランプを光源とする従来型の光照射器Curing Light XL3000(3M社、Control),短時間の照射で重合が可能なキセノンランプを光源とする光重合器Credi(3M社)、およびPowerPAC(DMD社)を用いて、照射条件を変えた場合の蒸留水とアセトン中での未反応モノマーの溶出量を高速液体クロマトグラフィーを用いて測定を行った。その結果,蒸留水中では,WS, TFからの溶出モノマーとしてTEGDMA(Triethy leneglycol dimethacrylate)が検出された。28日間のTEGDMAの総溶出量は、照射時間、照射器のタイプに強く影響を受けた。また,シーラントからの1日あたりのTEGDMAの溶出量は、いずれの条件において、水中浸漬1日目に最大のTEGDMA溶出量を示したが、4日7日では急激に減少し、それ以降はほぼ一定の溶出量を示した。アセトン中では,WS中の未反応モノマーとしてTEGDMAとBis-GMAが同定された。その溶出量は,Bis-GMAがTEGDMAより多かった。またTEGDMAの溶出においては,Controlでは照射時間に影響を受けなかったが,CredPACでは照射時間10秒までは照射時間に影響を受け,未反応モノマー量は減少した。Bis-GMAの溶出においては,いずれの照射器においても,照射時間の延長によって未反応モノマー量は減少した。また,TFからの未反応モノマーとしてTEGDMAのみが同定された。TEGDMAの溶出においては,いずれの照射器においても,照射時間の延長によって、未反応モノマー量は減少した。今回の研究結果より、キセノンランプ照射器によるシーラントの重合は短時間では十分とは言えず、臨床での使用に際しては、十分な光強度(10秒以上)を得るための配慮が必要不可欠であると考えられた。本研究では溶出したモノマーの加水分解生成物や分解過程を明らかにするための基礎資料とするため、光重合型レジンシーラントWhite sealant(3M社)およびTeethmate F(クラレ社)からの溶出モノマー量を検討した。今回はハロゲンランプを光源とする従来型の光照射器Curing Light XL3000(3M社、Control),短時間の照射で重合が可能なキセノンランプを光源とする光重合器Credi(3M社)、およびPower PAC(DMD社)を用いて、照射条件を変えた場合の未反応モノマーの溶出量の測定を行った。照射時間は、Controlが20、40秒、Crediが3、5、10、20秒、PACが5、10、20秒とした。硬化したシーラントは秤量後、5mlの蒸留水を入れた容器に入れ37°Cの恒温槽中で遮光振盪した。

浸漬後1、4、7、14、21および28日経過後に新しい浸漬液と交換した。TEGDMAの定量は高速液体クロマトグラフィーを用いた。その結果,シーラントからの28日間のTEGDMA総溶出量は、いずれのシーラントも照射時間、照射器のタイプに強い影響を受けた。また,シーラントからの1日あたりのTEGDMAの溶出量は、いずれの条件において、水中浸漬1日目に最大のTEGDMA溶出量を示したが、4日7日では急激に減少し、それ以降はほぼ一定の溶出量を示した。今回の研究結果では、シーラントから溶出した未反応モノマーはTEGDMAのみであり、BisGMAやBisMEPPなどのモノマーは検出されなかった。また、キセノンランプを持つ照射器によるシーラントの重合は、短時間では十分とは言えず、臨床での使用に際しては、十分な光強度(10秒以上)を得るための配慮が必要不可欠であると考えられた。レジンシーラントから溶出する未反応モノマーは生体内で代謝されるが、その代謝産物や毒性については不明な点が多い。本研究では溶出したモノマーの加水分解生成物や分解過程を明らかにするための基礎資料とするため、光重合型レジンシーラントWhite sealant(3M社)およびTeethmate F(クラレ社)からの溶出モノマー量を検討した。今回はハロゲンランプを光源とする従来型の光照射器Curing Light XL3000(3M社、Control),短時間の照射で重合が可能なキセノンランプを光源とする光重合器Credi(3M社)、およびPower PAC(DMD社)を用いて、照射条件を変えた場合の蒸留水とアセトン中での未反応モノマーの溶出量を高速液体クロマトグラフィーを用いて測定を行った。その結果,蒸留水中では,WS, TFからの溶出モノマーとしてTEGDMA (Triethyleneglycol dimethacrylate)が検出された。28日間のTEGDMAの総溶出量は、照射時間、照射器のタイプに強く影響を受けた。アセトン中では,WS中の未反応モノマーとしてTEGDMAとBis-GMAが同定された。その溶出量は,Bis-GMAがTEGDMAより多かった。またTEGDMAの溶出においては,Controlでは照射時間に影響を受けなかったが,Credi PACでは照射時間10秒までは照射時間に影響を受け,未反応モノマー量は減少した。Bis-GMAの溶出においては,いずれの照射器においても,照射時間の延長によって未反応モノマー量は減少した。また,TFからの未反応モノマーとしてTEGDMAのみが同定された。TEGDMAの溶出においては,いずれの照射器においても,照射時間の延長によって未反応モノマー量は減少した。今回の研究結果より、キセノンランプ照射器によるシーラントの重合は、短時間では十分とは言えず、臨床での使に際しては、十分な光強度(10秒以上)を得るための配慮が必要不可欠であると考えられた。
画像処理流速計測法を用いたダブレット流の流動特性および拡散現象に関する研究

1.ダブレット流の基礎実験として、噴流速度および管径比の影響について調査した。PIVを用い二次元可視化断面内の時間平均量から変動速度の面積平均値(拡散効果を示す量)を求め、流速比(噴流速度に対する吸込流速の比)および管径比(吹出し管径に対する吸込管径の比)の各条件を満足する予測式をこれまでに提案している。これらは噴流速度および吹出し管径をそれぞれ一定とした場合に得られた結果であり,本研究ではそれらを種々変化させてデータを収集した。その結果,それぞれの条件においてダブレット流の相似性を確認するとともに予測式の信頼性向上を得ることができた。また、時間変動量からダブレット流の時間的および空間的な渦の挙動について調べた結果,同じ流速比および管径比においてそれぞれ同様な傾向を示すことがわかった。2.ダブレット流の応用実験として、衝突噴流による伝熱促進および吸込流量の低減化について調査を行った。前者については基礎実験により得られたダブレット流による変動速度の増加量が伝熱促進に寄与するかを調査したものである。熱伝達率の計測結果より、ダブレット流による有効性を確認することができた。後者については実用上運転条件を満足するためには吸込流量の低減を計る必要があり、吸込管のみを噴流下流に取り付けることにより吸込流量を低減する手法を提案した。衝突壁面上のよどみ点において伝熱および圧力特性に及ぼす吸込管長の影響について調べた結果、吸込管長を長くすることにより吸込流量の低減を計ることができた。また、PIVを用いた衝突噴流中の速度場計測において上述の低減現象を明らかにした。今年度において以下の点を明らかにし、研究発表を行った。1.ダブレット流の基礎実験として噴流速度の影響について調査した。通常、噴流速度を変化させても流れの相似性は成り立つと考えられるが、ダブレット流は非常に三次元性の強い流れであり、上述の現象が成り立つかどうかを調べた。二次元可視化断面内の時間平均量をPIVを用いて計測した結果、相似性が成り立つことがわかった。また、時間変動量をFFTを用いて計測し、大規模な渦放出についての周期性の存在も確認することができた。2.ダブレット流の応用実験として衝突噴流による伝熱促進について調査し、ダブレット流の有効性について確認を行った。さらにPIVを用いた衝突噴流中の流動特性を調査し、これらの因果関係を明らかにした。衝突壁は自由噴流の遷移および発達領域に設置された場合とし、前報で示した衝突壁がポテンシャル領域に設置された場合の結果と合わせて考察した。その結果、ダブレット流の伝熱促進はノズル出口から衝突壁の位置に制約がある場合に有効であることを示し、その要因として変動速度の増加を示すことができた。ただし、平均流速の減少が伝熱促進を阻む要因となるので、この量を抑制する流れ場を作る必要があることも改善点として指摘した。来年度において以下の点を調査し、研究成果をまとめる予定である。1.基礎実験のうち幾何学的因子として管径比の影響について調査し、PIVを用いて得られた流動特性から拡散現象の効果を明らかにする。2.応用実験として、平均流速の減少を最小限に食い止め、変動速度の増大現象を形成する流れ場の実現を図ることにより、ダブレッド流の伝熱促進に寄与する幾何学的因子を求める。1.ダブレット流の基礎実験として、管径比の影響について調査した。これまで吹出し管径を一定とし、吸込管径を変化させた場合、PIVを用いて二次元可視化断面内の時間平均量から変動速度の面積平均値(拡散効果を示す量)を求め、流速比(吹出し流速と吸込流速との比)および管径比の各条件を満足する予測式を提案している。

今回、吸込管径を一定とし、吹出し管径を変化させた場合の種々の条件についてデータを収集した結果、ダブレット流の幾何学的相似性を確認できた。つまり、予測式の信頼性向上を得ることができた。また、時間変動量について従来と今回の場合を比較すると、ダブレット流の時間的および空間的な渦の挙動について同様な傾向を示すことがわかった。2.ダブレット流の応用実験として、吸込流量の低減化について調査を行った。実用上運転条件を満足するためには吸込流量の低減を計る必要があるが、基礎実験ではその点については考慮されていない。今回、吸込管のみを噴流下流に取り付けることにより吸込流量を低減する手法を提案した。衝突壁面上のよどみ点で伝熱および圧力特性に及ぼす衝突壁位置および吸込管長の影響について調べた結果、いずれの特性においても吸込管長を長くすることにより吸込流量の低減を計ることができた。また、PIVを用いた衝突噴流中の速度場計測において変動速度の流動様相を可視化し、上述の低減現象を明らかにした。
薬物代謝酵素アシル-CoA合成酵素の分子多様性とそれに起因する毒性発現

医薬品及び農薬や殺虫剤などのカルボキシル基含有外来異物の解毒機構の一つであるアミノ酸抱合に起因する副作用(薬物相互作用)及び毒性発現機構解明や毒性予測の観点から本研究を計画した。しかし、アミノ酸抱合に関わる酵素系についてはほとんど情報がなかったことから、まずmedium chainacyl-CoA synthetaseの1酵素を精製し、酵素の基質特異性、阻害、至適pHなどを明らかにした。その結果、(1)ラット、マウス、ウシの肝臓と腎臓より精製した酵素の基質特異性に若干の種差が存在すること、(2)肝よりも腎の方が本酵素の比活性は高く、また、肝と腎では酵素の発現が異なっていること、(3)基質や阻害剤の構造的特徴を基に分子モデリング法を用いて得た酵素の活性中心において、基質が結合するポケットにはflatな疎水性領域とカルボキシル基が結合する領域とカルボキシル基のβ位付近はpositiveに電荷した領域があることが判明した。また、本酵素は(4)カルボキシル基のβ位に水酸基やケトン基を有する解熱消炎鎮痛剤とキノロン・ニューキノロン系抗菌剤により強く阻害されること、(5)中枢性痙攣を引き起こすことが報告されているエノキサシンとフェルビナクの併用により本酵素も強く阻害を受けることが分かり、ライ症候群や痙攣を引き起こすメカニズムの1つとして本酵素の阻害が考えられることが示唆された。ハイブリッドトリグリセリド形成におけるメカニズムとしては(6)パラ位に大きなアルキル基やアルコキシル基を有する安息香酸誘導体のトリグリセリドへの取り込みに本酵素が関与していること、(7)ハイブリッドトリグリセリドの形成は化合物の活性中間体であるacyl-CoA体の形成速度と安定性により決定されること等を明らかにした。アミノ酸抱合の第一段階を触媒とするmedium chainacyl-CoA synthetaseの1種類をラット肝ミトコンドリアより精製した。本酵素は中鎖脂肪酸、メタ位とパラ位に置換基を有する安息香酸類及びα位に置換基を持たないアリル酢酸に対し活性を示したが、オルト位に置換基を有するサリチル酸等には活性は示さなかった。薬物や内因性物質の代謝阻害に基ずく相互作用に・ついての基礎的検討を行い、本酵素はカルボキシル基のβ位に水酸基を有する解熱鎮痛剤、サリチル酸やジフルニサルによって拮抗的に強く阻害されることを明らかにした。カルボキシル基のβ位にケトン基を有するナリジクス酸(化学療法剤)、エノキサシンとオフロキサシン(ニューキノロン系抗菌剤)によっても同様に強く阻害された。これらの結果より、中鎖脂肪酸の代謝はこれら医薬品によって阻害される可能性が示唆され、アスピリンやサリチル酸によるライ症候群発症との関連性が推察された。ハイブリッドトリグリセリド形成に伴う外来異物の体内蓄積における本酵素の関与について検討した結果、本酵素は電子供与性の置換基を有する安息香酸誘導体(例、3-phenoxy-、4-pentyl-、4-heptyl-benzoic acid)のCoAエステル体形成に関与し、その活性なエステル体はハイブリッドトリグリセリドの前駆体になりうることが明らかとなった。解毒としての本酵素の役割については、電子供与性の置換基を有する安息香酸誘導体のグリシン抱合体形成における主要な酵素であることが判明した。本酵素のアミノ酸配列についてはN末端がブロックされていることがわかり、現在検討中である。一方、サリチル酸に活性を示す酵素の精製も同様に検討したが、ラット肝ではその酵素の発現量はかなり少ないと考えられた。そこで、サリチル酸を含むオルト位置換安息香酸誘導体のグリシン抱合体を肝と腎のミトコンドリアを使って検討した結果、サリチル酸のグリシン抱合体は肝では形成されず、腎でのみ観察された。

従って、現在腎のミトコンドリアからサリチル酸に活性を示す酵素の精製を試みている。肝臓と腎臓における酵素の発現量が異なることを明らかにしたことより、サリチル酸に活性を示す酵素(medium chain-acyl-CoA synthetaseII)については牛腎のミトコンドリアから2種類を部分精製した。2種類の酵素は、以前に報告したmedium chainacyl-CoA synthetaseIと同様、中鎖脂肪酸、芳香族酸及びアリル酢酸にも活性を示したが、サリチル酸を含むオルト位置換体にも活性を示し、新たな酵素であることが分かった。しかし、α位に置換基を有するアリル酢酸にはほとんど活性を示さなかった。2.毒性に関与する分子種の同定(1)以前に報告したI型は脂肪酸に似た構造の安息香酸誘導体(3-phenoxy-、4-pentyl-、4-heptyl-benzoic acids)に高い活性を示し、その活性なエステル体がハイブリッドトリグリセライド前駆体になりうることを明らかにしたが、medium chain acyl-CoA synthetaseIIについてはI型に比べるとそれら化合物に対する活性は低いことが分かった。ケトプロフェンがハイブリッドトリグリセライドを形成し、脂肪組織に蓄積されるとの報告があるが、medium chain acyl-CoA synthetaseIとII共に、ケトプロフェンに対する活性は非常に低く、毒性発現には他のアイソザイムの関与が示唆された。(2)X線造影剤による遅発性ショックの報告が年々増加の傾向にある。安息香酸誘導体からなるX線造影剤も多く、活性化された代謝物も毒性発現に関わることが考えられる。毒性機序解明の一環として、X線造影剤及び関連化合物の代謝について検討したが、I及びII型の基質になりにくいことが判明し、毒性発現における本酵素の関与はないことが明らかとなった。(1)解熱鎮痛剤、キノロン系抗菌剤及びニューキノロン系抗菌剤によりmedium chainacyl-CoA synthetaseが競合的阻害を受けることは初年度に報告した。しかし、薬物相互作用として、中枢性痙攣がニューキノロン系抗菌剤と解熱鎮痛剤の併用投与により誘発され、エノキサシンとフェルビナクの併用が最も強い痙攣を起こすことが指摘されている。本酵素もその薬剤の併用により強く阻害を受けることがわかった。従って、本酵素の阻害はライ症候群の発症や痙攣を引き起こすメカニズムの1つである可能性が示唆された。(2)グリシン抱合体形成において、どの段階が律速であるか確証はない。また、活性中間体であるAcyl-CoAsの性質がカルボン酸類の解毒あるいは毒性化の経路決定に大きな影響を及ぼすと考えられる。マイクロダイアリシス法を使って、グリシン抱合の経時的変化を追跡した結果、グリシン抱合の律速はグリシンの転移段階であることが明らかとなった。また、腎における安息香酸のグリシン抱合体形成には少なくとも2種類のmedium chain acyl-CoA synthetaseと1種類のN-acyltransferaseが関与していることが推察された。
フローサイトメトリーによる免疫細胞の多元的な機能解析法の確立

アレルギー疾患では、抗原提示細胞を介して活性化されるCD4陽性T細胞の免疫応答が重要な役割を担っており、これらの細胞が産生するサイトカインの生物学的活性が病態に深く関与している。したがって、免疫細胞のサイトカイン産生を観察することは、免疫応答を観察する上で重要であるが、その他の機能も同時にとらえることができれば、免疫細胞の機能をよりダイナミックに観察することができる。本研究では、アレルギー疾患の成立機序および病態の解明、さらには診断への応用を目的に、申請者らが確立したフローサイトメトリー(FCM)による細胞内サイトカイン検出法をさらに改良し、免疫細胞の多元的な新しい機能解析法の確立を試みた。申請者らが現在用いているFCM装置では、同時に5種類の異なる色素が検出可能である。この機能を最大限に利用して、細胞内サイトカイン染色に、蛍光被貪食物質(蛍光染色マイクロビーズなど)の貪食能試験など、5種類までの多元的なパラメーターを組み合わせることで、マクロファージやT細胞の異なる機能を一つの画像として観察した。具体例としては、未分離の単核球細胞群に刺激因子を添加し、単球の貪食とサイトカイン産生を同時に観察した。これは表面抗原との多重染色により、単核球細胞群を分離精製することなく、コンピューター画面上で単球のみの機能を観察することができた。さらに、BrdU染色と組み合わせることで、貪食とアポトーシスの関係も同時に観察することができた。このように、FCMを用いることで、免疫細胞の異なる機能を同時に、しかも単細胞のレベルで観察することができるようになった。このことにより、これまで細胞集団の機能として間接的にしか示せなかったサイトカイン産生と貪食の関係や貪食とアポトーシスの関係を直接的に一画像上に示すことができるようになった。本研究では、アレルギー疾患の成立機序および病態の解明、さらには診断への応用を目的に、申請者らが確立したフローサイトメトリー(FCM)による細胞内サイトカイン検出法をさらに改良し、免疫細胞の多元的な新しい機能解析法の確立を試みている。具体的には、申請者らが現在用いているFCM装置では、同時に5種類の異なる色素が検出可能であるので、この機能を最大限に利用して、細胞内サイトカイン染色に、蛍光被貪食物質の貪食能試験など、5種類までの多元的なパラメーターを組み合わせることで、マクロファージやT細胞の異なる機能を一つの画像として観察していく。つまり、細胞に取り込まれる刺激物質と反応としておこるサイトカイン産生など、免疫反応の原因と結果を同時に観察できるようになる。現在までに、免疫細胞のうちCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞、NKT細胞、NK細胞、単球・マクロファージのサイトカイン産生をFCMで観察方法を確立した。B細胞や単球・マクロファージからの抗原取り込み、貪食能の観察方法に関しては条件設定中である。今後は条件設定を終了したのち、各手法を組み合わせて、免疫細胞の異なる機能を一つの画像として同時にとらえることができる多元的機能解析法を確立していく予定である。
ヘリックス形成ペプチドの超薄膜調製と非線形効果

α-ヘリックスを形成するペプチド分子を素構造に選び、ペプチド分子が規則正しく配向した単分子膜の調製を試みた。(1)二塩化ジシスタミンをω-アミノカプロン酸で延長した長鎖シスチン化合物で、金表面上にSAMを形成し、クラウンエーテルをC末端に結合した疎水性ヘリックスペプチド(BA16Cr)を付着させた。SPR測定より、膜厚はペプチド分子がヘリックス構造をとっている場合にはほぼ相当する29Åであった。これに対して、クラウンエーテルをもたないBA16Bを、金表面上のSAMに付着させたところ、その膜厚は10Åであった。これらのペプチド薄膜のIR-RAS測定を行ったところ、BA16Crは基板に対して垂直に近い配向をとっているのに対し、BA16Bは金表面上に横たわっていた。したがって、金表面のアンモニウム基とペプチド分子のクラウンエーテル部位との分子認識を用いることにより、ヘリックスペプチド分子の配向を金表面に対して垂直に近い状態にして、ペプチド超薄膜を構築できることが示された。このペプチド膜では、マクロダイポールモーメントが平行型で配列していると考えられることから、非線形二次効果が現れると期待される。(2)末端に2,6-ジアミノトリアジン基を結合したヘリックス形成ペプチド(BL16T)を気/液界面に展開して単分子膜を調製したところ、ヘリックス軸は界面に垂直に配向していることが示唆された。この単分子膜はウラゾールと水素結合を介した相互作用の起こることが示された。したがって、2,6-ジアミノトリアジン基とウラゾール基との分子間水素結合を利用して、配向したペプチド超薄膜を形成できると予想される。
ハイドレート核生成時の不純物影響の基礎的研究

ハイドレート核生成を律する詳細な条件を解明することはハイドレート基礎分野だけでなく、工学上・工業上重要である。しかし、ハイドレート生成可能な温度・圧力条件にあっても、強い乱流場に置くなどの方法をとらない限り、容易にハイドレートが生成しないと言われており、ハイドレートの生成を支配する条件は未だに解明されていない。そこで、本研究ではゲストに海洋と関わりが深い液体CO_2を用い、ホスト水側の条件を系統的(温度、溶存CO_2量、初期H_2Oクラスターの有無)に変化させ誘導時間の測定を行うことで、ハイドレート生成に与える影響因子の解明を行うことを目的とする。そのためにCO_2ハイドレート生成条件(30MPa、35°C)にある高圧装置内にCO_2液滴を注入しハイドレート膜が生成するまでの時間を計測した。そして膜生成時におけるCO_2濃度、及び装置内水温と誘導時間との関係を評価し、(1)誘導時間とCO_2濃度との関係性が確認されないこと、(2)温度が低く、投入時液滴体積が大きくなる程、誘導時間が短くなる傾向があることを明らかにした。更に、ホスト水側の温度、圧力履歴を様々に変化させた後にCO_2液滴を注入することによって誘導時間を計測し、(1)大気圧下において低温で長時間静置したバルク水を用いた実験では、ハイドレートの生成がほぼ観測されないこと、(2)大気圧下において氷を融解させてバルク水とした所、ハイドレートの生成は見られないこと、(3)ハイドレート生成域内で氷を溶解させてバルク水とした所、高い頻度でハイドレートの生成が確認でき、その際、氷の重量比の増加に伴い誘導時間が短くなる傾向が得られることを明らかにした。これらの知見より、本実験におけるCO_2濃度の範囲においてはCO_2濃度がハイドレート生成に及ぼす影響は少なく、ホスト水側のH_2Oクラスターの状態がハイドレート生成に大きく影響を与える可能性があることを明らかにした。実験系や自然環境の中で、ハイドレートが生成可能な条件に保たれてから、実際にハイドレートが初期生成するまでの時間をインダクションタイム(誘導時間)と言い、ハイドレートの生成可能な温度・圧力条件にあっても、ゲスト分子をジェット噴流の様な強い乱流場に置くなどの方法をとらない限り、容易にハイドレートが生成しないことはよく知られている。この現象の解明は、ハイドレートの基礎科学分野だけでなく、工学上・工業上も極めて価値が高いにもかかわらず、これまでこの現象を律則する詳細な条件、およびハイドレート核生成に至るインダクションタイムについてはほとんど明らかにされていなかった。ハイドレートの核生成に至るインダクションタイムについて実験を主体に物質毎の影響因子を網羅的に明らかにする一環として、本年度は、高圧回流水槽(核生成観察窓部を持ちCO2液泡の表面に核生成が始まるのを待つ高圧チャンバ、独立行政法人海上技術安全研究所運営費交付金等で既に設計・製作済)とCO2濃度分析用ガスクロマトグラフ(ハイドレート生成前の試料水に含まれる、ガスの成分や溶出成分を分析する装置、メタンコンバータを内蔵)を使って、不純物としてのCO2濃度を明らかにした、清水、蒸留水、水道水等をホストとして用いた場合のインダクションタイム測定実験を行った。通常大気中に長時間置かれた清水は500ppm程度のCO2濃度となっているが、この濃度を1500ppm程度に増やしてもインダクションタイムに与える影響に顕著な差が無いこと、ホスト水をハイドレート生成領域の温度に保っ時間の長さに影響があること等が分かった。

ハイドレート核生成を律する詳細な条件を解明することはハイドレート基礎分野だけでなく、工学上・工業上重要である。しかし、ハイドレート生成可能な温度・圧力条件にあっても、強い乱流場に置くなどの方法をとらない限り、容易にハイドレートが生成しないと言われており、ハイドレートの生成を支配する条件は未だに解明されていない。そこで、本研究ではゲストに海洋と関わりが深い液体CO_2を用い、ホスト水側の条件を系統的(温度、溶存CO_2量、初期H_2Oクラスターの有無)に変化させ誘導時間の測定を行うことで、ハイドレート生成を支配する条件は未だに解明されていない。そこで、本研究ではゲストに海洋と関わりが深い液体CO_2を用い、ホスト水側の条件を系統的(温度、溶存CO_2量、初期H_2Oクラスターの有無)に変化させ誘導時問の測定を行うことで、ハイドレート生成に与える影響因子の解明を行うことを目的とする。そのためにCO_2ハイドレート生成条件(30MPa、35°C)にある高圧装置内にCO_2液滴を注入しハイドレート膜が生成するまでの時間を計測した。そして膜生成時におけるCO_2濃度、及び装置内水温と誘導時間との関係を評価し、(1)誘導時間とCO_2濃度との関係性が確認されないこと、(2)温度が低く、投入時液滴体積が大きくなる程、誘導時間が短くなる傾向があることを明らかにした。更に、ホスト水側の温度、圧力履歴を様々に変化させた後にCO_2液滴を注入することによって誘導時間を計測し、(1)大気圧下において低温で長時間静置したバルク水を用いた実験では、ハイドレートの生成がほぼ観測されないこと、(2)大気圧下において氷を融解させてバルク水とした所、ハイドレートの生成は見られないこと、(3)ハイドレート生成域内で氷を溶解させてバルク水とした所、高い頻度でハイドレートの生成が確認でき、その際、氷の重量比の増加に伴い誘導時間が短くなる傾向が得られることを明らかにした。これらの知見より、本実験におけるCO_2濃度の範囲においてはCO_2濃度がハイドレート生成に及ぼす影響は少なく、ホスト水側のH_2Oクラスターの状態がハイドレート生成に大きく影響を与える可能性があることを明らかにした。
HTLV-I Taxの細胞周期転写因子E2Fに及ぼす作用の解析

HTLV-I TaxはT細胞の白血病化で主要な役割を果たしている。細胞増殖情報伝達に関るいくつかの遺伝子の転写を促進することがTaxの作用として知られているが、今までの知見ではT細胞の腫瘍化を説明するのに充分でない。本研究では、我々が以前に見い出したTaxによるE2Fの活性化の知見に基づいて、Taxが実際に細胞周期の進行因子として機能しているかどうか検討した。増殖因子であるインターロイキン(IL-2)依存性のヒトT細胞株Kit225細胞は、IL-2非存在下48時間で95%以上の細胞がG1期になる。この細胞にTax発現用recombinant adenovirus(東大・吉田先生)を感染させたところ、約66%のkit225細胞でTaxの発現を認めた。IL-2非存在下でTaxを発現したものと発現していない細胞群に分け、細胞周期の進行をDNA含量で調べた。その結果、Taxを発現しているKit225細胞は約14%の細胞がS期からG2/M期のもので、G1期は約85%であった。一方、Taxを発現していない細胞群は5%以下のS期とG2/M62期でG1期が約93%であった。これは、IL-2を除いて36時間培養してウイルスを感染させなかったものと同じであった。このことは、Taxは単独でKit225をG1期から少なくともS期に進める能力があることを示している。さらに、Taxの変異体を用いた実験から、NF-κB経路を活性化できる変異体のみがKit225細胞をS期に誘導し、CREB経路とSRF経路の活性化能は保持しているがNF-κB経路の活性化能を欠いたTax変異体では細胞周期の進行がみられなかった。この結果はTaxによるE2Fの活性化の結果と一致しておりE2Fの活性化を通じた細胞周期の進行を強く示唆している。
原始銀河団の系統的探査に基づく銀河団銀河の進化の研究

銀河は宇宙空間にばらばらに分布しているのではなく、一部は銀河団と呼ばれる集団に属している。興味深いことに、現在の宇宙では、銀河団に属しているかどうかで銀河の性質が大きく異なっている。この違いがいつどのように発生したのかを明らかにするには、過去の銀河団、すなわち原始銀河団の観測が必要である。本研究は、原始銀河団の系統的な探査法を開発し、銀河団の形成期(現在から100億年以上前)における銀河と銀河団の関係を調べる。
陽極酸化において発現する貴金属元素の合金化・ナノ粒子担持挙動の解明と制御・応用

2018年度は純チタン基板上に、白金、金を単独もしくは共添加したチタン合金薄膜をマグネトロンスパッタリングを用いて作製し、その組成、構成相および形態の調査を行うとともにフッ化物および水を添加したエチレングリコール中でのアノード酸化挙動と被膜形態を検討した。作製した合金薄膜はいずれも添加した貴金属元素はほぼ均一に固溶し、XRDからも析出物相は検出されなかった。また形成した薄膜の形態は貴金属合金を単独添加した場合には概ね柱状の構造であったが、共添加した場合には柱状構造とは異なる構造の薄膜が得られた。アノード酸化中に発生した電流は貴金属元素を単独添加したチタン合金薄膜では定電圧保持中にはアノード酸化によるナノポーラス状酸化被膜もしくはナノチューブ状酸化被膜に典型的な挙動を示したが、共添加したチタン合金ではアノード酸化中の電流挙動はナノチューブ状皮膜に典型的な挙動とは異なることが分かった。アノード酸化後の被膜形態をSEMを用いて調査すると、貴金属単独添加チタン合金にはナノチューブ状構造が確認できたが、共添加チタン合金では指向性のない細孔からなるスポンジ状構造が得られた。しかしながらナノチューブ構造が得られた単独添加合金においても、上述した薄膜の形態を反映した被膜となっておりスパッタリング薄膜の形態を改善する必要があることが明らかとなった。一方、このようにアノード酸化には形態を含めた基板性状が影響しうることから、アノード酸化に及ぼす基板熱処理の影響を調査した。その結果、高温で熱処理したチタン基板を陽極酸化すると、熱処理していないチタン基板と比較して、より厚いチタニアナノチューブ被膜が形成するとともに、ナノチューブ配列の規則性の向上が見られた。貴金属元素を添加したチタン合金薄膜を作製し、その薄膜性状を調査するとともにその薄膜のアノード酸化挙動と被膜形態を検討し、貴金属元素共添加チタン合金に関しては条件の最適化には至らなかったが、貴金属元素含有チタン合金のアノード酸化に関する基礎的な知見を得るだけでなく、基板熱処理による影響についても調査し、配列の規則性や膜厚の増加という新しい知見を得ることができたため。上述のように2018年度の検討から、陽極酸化による酸化皮膜の生成および成長には基板性状の影響を受けることが明らかとなった。そこで2019年度はマグネトロンスパッタリング装置に基板加熱ユニットを設置し、成膜中に基板加熱することによりスパッタ膜の性状を変化させ、陽極酸化チタニアナノチューブ層の生成・成長に及ぼす影響さらに貴金属元素の影響を系統的に調査する。さらにチタニアナノチューブ生成・成長に及ぼす基板の影響を系統的に調査しスパッタリング膜設計指針とするため、高温で熱処理したチタン基板の陽極酸化挙動と形成するナノチューブ層の形態も併せて調査する。