hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光励起色素によるサイト選択的な金属析出と触媒調製への応用

光触媒では可視光照射下で対応するアルデヒドが良好な収率で生成し,この際,カルボン酸への逐次酸化は認められなかった.アミンの酸化反応においても良好な収率で反応が進行し,N-ベンジリデンベンジルアミンが得られた.さらに,アルコールとアミンの酸化反応では有効な触媒が異なることがわかり,これは反応に主として寄与する活性な酸素種が異なるためであると考察した.初年度の検討で金ナノ粒子を担体上に析出可能な反応条件を明らかにすることに成功した.しかしながら,生成した金粒子の粒子径が比較的大きいため,金粒子を活性点とした触媒利用という観点では,金粒子径の微細化が課題となった.そこで平成30年度は,初年度に得られた知見を元にして更にいくつかのパラメータを変化させることにより,金属ナノ粒子の微細化を検討する予定である.また,調製した触媒を初年度に検討したアルコールのシリル化反応以外の触媒・光触媒反応にも適用し,調製した触媒の有効性を幅広く検討していく.
咀嚼運動の制御に関わる三叉神経中脳路核ニューロンの膜興奮性活動調節機構の解明

生後2-12日齢のSprague-Dawley系ラット摘出脳幹スライス標本(300μm)を用いて赤外線透視条件下で三叉神経中脳路核ニューロン(MTN)より、whole-cell patch-clamp recording techniqueにより膜電流、膜電位を記録した。H16年度に引き続きMTNの発火パターンに対する細胞内セカンドメッセンジャーの修飾様相について、current-clamp recording条件下で反復発射活動を誘発して細胞内Caイオンのキレート剤であるBAPTA-AM投与前後でスパイク特性の変化について検討したところ、スパイク持続時間は延長、発射頻度は増加することが明らかとなった。この結果はIh(内向き整流性K電流)、INaP(持続性Na電流)単一コンダクタンス抑制の際にみられる反応とは相反することから、生理条件下では複数のコンダクタンスに対する異なる修飾作用により膜の興奮性が調節されていることが示唆された。さらにvoltage-clamp条件下でI_h、I_<NaP>を誘発し、5-HT(セロトニン受容体作動薬)あるいはACPD(グルタミン酸受容体作動薬)を作用させた際のIh、INaPの活動特性の変化について検討したところ、両電流ともに5-HTあるいはACPD投与により最大振幅値は有意に抑制された。また5-HT1受容体が抑制機序に有意に関与している可能性が示唆された。一方、修飾に関与している細胞内セカンドメッセンジャーについてはcAMP-PKA pathwayを選択的に抑制することにより5-HTの抑制作用は減弱し、細胞内Caイオン濃度を減少させることによりACPDの抑制効果が減弱したことから、cAMP-PKA pathway並びに細胞内CaイオンがMTNのneuromodulationに深く関わっていることが推察された。生後2-12日齢(p2-12)のSprague-Dawley系ラット摘出脳幹より厚さ300μmの冠状スライス標本を作製し、赤外線透視条件下で同定した三叉神経中脳路核ニューロンよりwhole-cell patch-clamp recording techniqueを用いて膜電流、膜電位を記録した。記録用細胞外液中に種々のチャネルブロッカーを前投与してvoltage-clamp recording条件下で内向き整流性K電流(I_h)、持続性Na電流(I_<NaP>)を誘発させた。I_h,I_<NaP>共にforskolin或いは8-Br-cAMP投与により、ピーク電流値は減少したものの、活動曲線定数、活動時定数への有意な変化はみられなかった。この変化はH7,H89,SQ22,536を前投与した条件下では抑制された。さらにBAPTA-AM投与にて細胞内Ca^<2+>濃度を減少させた際にも両電流のピーク値は抑制された。以上のことからI_h,I_<NaP>チャネル活性調節にcAMP-PKA pathwayおよび細胞内Ca^<2+>が関与していることが明らかとなった。さらにcurrent-clamp recording条件下においてforskolin,8-Br-cAMPはいずれも活動電位、反復発射活動誘発時におけるスパイク最大振幅には変化を認めなかったものの、スパイク持続時間の延長傾向、スパイク発射持続時間の短縮傾向がみられた。さらに周波数-インピーダンス曲線においてforskolin,8-Br-cAMPは応答特性(Q-value, peak frequency)をそれぞれ減少させた。以上の結果からcAMP-PKA pathwayはI_h,I_<NaP>チャネル活性を抑制性に修飾することにより、中脳路核ニューロンの膜興奮性を調節していることが示唆された。
日本都城と中国都城との出土文物による比較研究

北魏洛陽城、永寧寺跡出土遺物の研究1995年度の研究計画は、北魏洛陽城に所在する永寧寺の発掘調査報告書を準備することである。「永寧寺跡」は中国社会科学院考古研究所が1974年から1994年まで継続的に発掘調査を行ってきた仏教寺院址であり、最終年度には本科学研究費補助金によって当研究グループが発掘調査に参画した。その成果を日中両国で出版することが、日本の都城研究あるいは仏教美術史研究に裨益するところ大であると考えた。今年度、中国社会科学院考古研究所は発掘報告書の原稿を完了させ、日本側は中国側の原稿完成に先立ち、出土遺物の中心となる塑像と瓦磚類に対して日本側が再度補足調査を行うことであり、特に仏教美術史の専門家は中国(洛陽)に派遣し、所期の目的を完遂することができた。発掘調査では、塔を中心に回廊がめぐり南・東・西に門を開き、北側に大殿(金堂?)を配する伽藍の状況が明らかにされた。特に本塔基檀の保存は比較的良好であり、その周辺において多くの塑像・壁画片などが発見された。日本側の見解では、中国側研究者が復原する本塔とは異なる形態の塔が想定された。塑像は塔第1層目の版築の壁面に造られた龕に安置されていたものであり、火災による壊滅状態で堆積したため、小片に破砕されており、完形のものは皆無である。しかし、詳細に観察することにより、本来の形状を推定することは可能である。立像と背景像とに大別できる。立像は釈迦仏・菩薩・世俗の供養人にわかれ、大型・中型・小型に分類できる。観察に際しては、頭・身体・服飾などに分類し、それぞれの共通性と特殊性を抽出することにつとめた。典型的な北魏様式をとる立像は、基本的に彫塑によって製作した土製品で、木ないしは金属の芯が胴体・手足・頭部の断面に現れている。しかしながら耳・手足などは別に型作りしたものを貼りつけた可能性がある。部分的に彩色文様を留めるものがあるが、大半はレンガ色に焼成している。背景像は山岳・建物・樹木・動物・人物などさまざまな塑像からなるが、裏面が平面をなし、彫塑がおよんでいないことから龕の壁面を飾ったものと考えられた。瓦磚類のうち軒瓦は、縄目文様の軒平瓦と蓮華紋の軒丸瓦である。軒平瓦の文様は3型に分かれ、2型にわかれそれぞれはさらに数形式に分かれる。それらは漢魏の瓦文様と異なり、この時代から本格的な建設が始まる仏教寺院独特の蓮華紋を中心にする文様であり、後代のものにくらべて素朴である。北魏から登場する鬼瓦片も存在する。今年度は中国側の原稿と実物とを照合し、日本語版において日本人研究者が観察した事項を付け足すことにしている。つまり、塔建築の復原・塑像の製作技法・塑像が構成する仏教説話の推定・瓦磚類の詳細な検討を中心課題に据え、それらが日本に渡来するまでにどのように変容するかという観点もつけくわえる。中国社会科学院考古研究所との取り決めでは、先に中国において報告書を出版し、そののちに日本において同じ体裁の報告書を出版することになっている。中国側の出版は1996年9月を予定し、日本語版の出版は1997年3月をめどにして、現在中国語から日本語への翻訳、および論文原稿を鋭意執筆している。永寧寺は東アジアの仏教寺院の起源に位置つけられる遺跡であり、本報告書の刊行は中国のみならず、朝鮮・日本における初現的な仏教寺院の形態と仏像様式を考える上で欠くことができ基本図書となるはずである。

観察に際しては、頭・身体・服飾などに分類し、それぞれの共通性と特殊性を抽出することにつとめた。典型的な北魏様式をとる立像は、基本的に彫塑によって製作した土製品で、木ないしは金属の芯が胴体・手足・頭部の断面に現れている。しかしながら耳・手足などは別に型作りしたものを貼りつけた可能性がある。部分的に彩色文様を留めるものがあるが、大半はレンガ色に焼成している。背景像は山岳・建物・樹木・動物・人物などさまざまな塑像からなるが、裏面が平面をなし、彫塑がおよんでいないことから龕の壁面を飾ったものと考えられた。瓦磚類のうち軒瓦は、縄目文様の軒平瓦と蓮華紋の軒丸瓦である。軒平瓦の文様は3型に分かれ、2型にわかれそれぞれはさらに数形式に分かれる。それらは漢魏の瓦文様と異なり、この時代から本格的な建設が始まる仏教寺院独特の蓮華紋を中心にする文様であり、後代のものにくらべて素朴である。北魏から登場する鬼瓦片も存在する。今年度は中国側の原稿と実物とを照合し、日本語版において日本人研究者が観察した事項を付け足すことにしている。つまり、塔建築の復原・塑像の製作技法・塑像が構成する仏教説話の推定・瓦磚類の詳細な検討を中心課題に据え、それらが日本に渡来するまでにどのように変容するかという観点もつけくわえる。中国社会科学院考古研究所との取り決めでは、先に中国において報告書を出版し、そののちに日本において同じ体裁の報告書を出版することになっている。中国側の出版は1996年9月を予定し、日本語版の出版は1997年3月をめどにして、現在中国語から日本語への翻訳、および論文原稿を鋭意執筆している。永寧寺は東アジアの仏教寺院の起源に位置つけられる遺跡であり、本報告書の刊行は中国のみならず、朝鮮・日本における初現的な仏教寺院の形態と仏像様式を考える上で欠くことができ基本図書となるはずである。平成6年度は、中国河南省洛陽市に所在する北魏洛陽城永寧寺跡の発掘調査を中国社会科学院考古研究所と共同で実施した。永寧寺は5世紀後半台に建てられた巨大な木塔がある遺跡として著名であり、朝鮮・日本における古代仏教寺院のルーツとされている。塔跡については、1979度に実施し巨大な方形実心の須彌壇を発見している。そのご、大殿・南門跡の発掘調査を行ってきたが、今年度は西門を発掘することになった。中国において共同の発掘調査はなにかと制約があるが、中国社会科学院考古研究所との共同調査ということで玉田・次山の両名を発掘期間中現地に派遣することができた。西門の遺構は、後世の攪乱によって破壊されているところが多かったが、掘込み地形の版築層と一部に残る礎石痕跡によって規模を想定することが可能になった。門跡の平面は南北2430m、東西18.4mをはかり、間口7間、奥行き2間の建物であることが判明した。門の東西妻側には幅2m内外の築地が接しその白壁には彩色の痕跡が残っていた。同時に行った、塔周辺の発掘では堂内の壁龕に安置されていた塑像が火災によって土人形の状態で発見された。塑像は大中小に分類され、仏像、供養人などの人物像の外、獅子・草木などを含む。いずれも型作りではなく手作りであり、同時代の石窟寺院の仏像に比べて格段に優れたものである。先の調査分を含めると破片総数は数千点に達し、その整理作業にも着手している。発掘調査の記録と出土遺物の整理を続行しながら、平成7年度にはこれまでの発掘成果をまとめた報告書の出版を計画し、各方面から大きな期待を寄せられている。
N末端法則を用いたジペプチドによる筋内ユビキチン蛋白質分解系の制御とその臨床応用

申請者らは、宇宙開発事業団との共同研究で、無重力や寝たきりなどの廃用性筋萎縮では、ユビキチン-プロテアソーム依存性の筋蛋白質分解が重要な働きをしていることを見出した(FASEB J.)。経口投与したいくつかのアミノ酸、なかでもシステインがラット筋蛋白質のユビキチン化を抑制し、尾部懸垂による筋萎縮の予防に有効であることもわかった(Biol.Chem.)。さらに、最近、酵母菌においてジペプチドがユビキチン化システムの重要な制御因子であることが報告された。以上の知見をもとに、哺乳動物においてユビキチン化システムの抑制に最も有効なジペプチドを発見し、それを用いて廃用性筋萎縮を予防しうる新しい食事の開発を目指した。宇宙フライトの模擬モデルである尾部懸垂はラット骨格筋の後肢に酸化ストレスを誘導するので、ラット横紋筋由来のL6細胞に過酸化水素を処理し誘導される筋蛋白質のユビキチン化に対するジペプチドの効果を検討した。L6細胞に0.5mMの過酸化水素を処理すると、分子量23kDaや37kDaの蛋白質など多くの低分子量の蛋白質が主にユビキチン化された。それらは蛋白質染色ではほとんど染色されなかったことより筋肉に多量に存在する構成蛋白質ではなく、核内転写因子などの生理活性蛋白質である可能性が示唆された。その上で、過酸化水素添加前に3時間、10mMの15種類のジペプチドをそれぞれ処理すると、Ala-XとAla-Yのジペプチドに興味深い効果がみられた。前者は過酸化水素によるユビキチン化を抑制する傾向にあり、逆に後者はそのユビキチン化を亢進した。なかでも分子量37kDaの蛋白質のユビキチン化に対するこれらジペプチドの抑制効果と賦活効果がそれぞれ著しかった。この蛋白質をマイクロシークエンス法で同定するとLactate Dehydrogenase(LDH)であった。これらの結果より、酸化ストレスは解糖系酵素をモノユビキチン化することにより、筋肉の糖代謝を阻害しうることと、あるジペプチドはその阻害された代謝を改善するのに有効であることがわかった。経口投与したいくつかのアミノ酸、なかでもシステインがラット筋蛋白質のユビキチン化を抑制し、尾部懸垂による筋萎縮の予防に有効であることもわかった(Biol. Chem.)。

それらは蛋白質染色ではほとんど染色されなかったことより筋肉の構成蛋白質ではなく、核内転写因子などの生理活性蛋白質である可能性が示唆された。そこで、過酸化水素添加前に3時間、10mMの15種類のジペプチドをそれぞれ処理すると、Ala-XとAla-Yのジペプチドに興味深い効果がみられた。前者は過酸化水素によるユビキチン化を抑制する傾向にあり、逆に後者はそのユビキチン化を亢進した。なかでも分子量37kDaの蛋白質のユビキチン化に対するこれらジペプチドの抑制効果と賦活効果がそれぞれ著しかったので、現在この蛋白質をマイクロシークエンス法で同定中である。今後、これらのジペプチドを尾部懸垂ラットに投与しin vivoでの効果を検討するとともに、さらにユビキチン化に対する阻害効果のあるジプチドをスクリーニングする予定である。申請者らは、宇宙開発事業団との共同研究で、無重力や寝たきりなどの廃用性筋萎縮では、ユビキチン-プロテアソーム依存性の筋蛋白質分解が重要な働きをしていることを見出した(FASEB J.)。経口投与したいくつかのアミノ酸、なかでもシステインがラット筋蛋白質のユビキチン化を抑制し、尾部懸垂による筋萎縮の予防に有効であることもわかった(Biol. Chem.)。さらに、最近、酵母菌においてジペプチドがユビキチン化システムの重要な制御因子であることが報告された。以上の知見をもとに、哺乳動物においてユビキチン化システムの抑制に最も有効なジペプチドを発見し、それを用いて廃用性筋萎縮を予防しうる新しい食事の開発を目指した。宇宙フライトの模擬モデルである尾部懸垂はラット骨格筋の後肢に酸化ストレスを誘導するので、ラット横紋筋由来のL6細胞に過酸化水素を処理し誘導される筋蛋白質のユビキチン化に対するジペプチドの効果を検討した。L6細胞に0.5mMの過酸化水素を処理すると、分子量23kDaや37kDaの蛋白質など多くの低分子量の蛋白質が主にユビキチン化された。それらは蛋白質染色ではほとんど染色されなかったことより筋肉に多量に存在する構成蛋白質ではなく、核内転写因子などの生理活性蛋白質である可能性が示唆された。その上で、過酸化水素添加前に3時間、10mMの15種類のジペプチドをそれぞれ処理すると、Ala-XとAla-Yのジペプチドに興味深い効果がみられた。なかでも分子量37kDaの蛋白質のユビキチン化に対するこれらジペプチドの抑制効果と賦活効果がそれぞれ著しかった。この蛋白質をマイクロシークエンス法で同定するとLactate Dehydrogenase (LDH)であった。これらの結果より、酸化ストレスは解糖系酵素をモノユビキチン化することにより、筋肉の糖代謝を阻害しうることと、あるジペプチドはその阻害された代謝を改善するのに有効であることがわかった。
断面内における繊維不均一性を有するFRP部材の部材強度評価法の開発

近年,新しい土木材料として軽量,高強度および高耐食性を有するFRP(Fiber Reinforced Polymer)が注目されているが,その部材強度を正確に評価する手法は未だに確立していない.それはFRP断面内に配置されている強化繊維が必ずしも断面内で均等に配置されておらず,偏りが生じているためである.本研究では,その部材強度を的確に評価できる手法を開発することが大きな目的であり,そのために,有限要素解析および載荷実験を実施し,詳細な断面破壊メカニズムなどを検討し,最終的には新しい部材強度評価法(試験方法)の開発を行う.近年,新しい土木材料として軽量,高強度および高耐食性を有するFRP(Fiber Reinforced Polymer)が注目されているが,その部材強度を正確に評価する手法は未だに確立していない.それはFRP断面内に配置されている強化繊維が必ずしも断面内で均等に配置されておらず,偏りが生じているためである.本研究では,その部材強度を的確に評価できる手法を開発することが大きな目的であり,そのために,有限要素解析および載荷実験を実施し,詳細な断面破壊メカニズムなどを検討し,最終的には新しい部材強度評価法(試験方法)の開発を行う.
金属ガラスの電気輸送現象と光学反射特性

「研究目的」[1]低温で得られた昨年度のNi-Zr-Nb-H系金属ガラスの直流誘起交流変換現象を水素との親和性の高いZr元素比を調整することにより常温でも起こさせることに成功し、IV特性の測定からもプロトントンネリングによる世界初の常温ミリサイズの量子ドット現象に基づく、直流/交流増幅・クーロンブロッケイド現象であることが確認された。更に抵抗RとキャパシタンスCを用いた実装回路を作り常温でのRC効果により、周波数の変調も900-100kHzで可能となり、従来の真空管や半導体と同様の現象を起こすことができた。電流制御法では電子雪崩現象も観察された。SPring8で1の構造解析と原子モデルシュミュレーションの結果、この系はZr_5Ni_5Nb_3の潰れた20面体クラスターに水素が固溶したものであることが判明し、このクラスターが3次元的にネット形成されていることが伺われ、ナノサイズの現象がミリサイズで生じていることが予想される。この金属ガラスは複素インピーダンスの測定の結果、幅1mmで厚さ40μmのリボン材中に幅0.13nmのトンネルを6800万個含有した68μFのキャパシタンスを持つ特異な合金であることも判明し、次世代の半導体の代替となる量子ドット素子への可能性を秘めた材料として期待が膨らみ始めている。目下、FETによる3極整流素子、蓄電・放電現象に着手し始めたところである。なお、水素量がより少ない系では超伝導やバリステック現象も観察され、新しい領域として発展する可能性がある。結果として、「萌芽研究」開始時の予想をはるかに超えた新型素子が実現できつつある。[2]金属ガラスの反射分光スペクトルは窓ガラスからの反射光や400nm以下の紫外領域でのD吸収線の出現が測定データを狂わせ、精密な計測に至っていない。しかし、ラマン分光の測定では、予測に反し、無機ガラスと比較してシャープなピークも現れており、短距離秩序相の変化に起因した新たな領域が生まれそうである。「研究目的」[1]Ni-Zr-Nb-H系金属ガラスの異常電圧変動現象を四重極質量分析した結果、電気抵抗測定中の水素放出は認められなく固体電極反応は否定され、また振動数が500-560kHzでプロトンの振動数に一致したことより、更にIV特性測定でステップが観察されたことより、4面体クラスター間に固溶した水素原子のプロトントンネリングによる世界初の量子ドット現象に基づく、直流/交流増幅・クーロンブロッケイド現象であることが確認された。結晶金属とは異なり、4面体クラスターは水素の固溶を安定化させる。水素との親和性が高いZrの比率を変化させ40at%Zrの組成で出現温度は室温以上に上昇し、金属ガラスで初めての電子素子の可能性が出てきた。Hの代わりにDで置換した金属ガラスにおいても同様の現象が生じた。Ti-Ni-Cu系金属ガラスにおいてもNi-Zr-Nb-H系を凌駕する量子ドット現象に基づくプロトントンネリングによるクーロンブロッケイド直流/交流増幅現象が観察された。但し、Ti-Ni-Cu系は脆く、実用的でない。金属ガラス形成のための新価電子結合論による電子ルールを金属・金属結合型と金属・メタロイド型に2つに分類して完成させた。総ての金属ガラスはspdやspfの混成軌道より形成されている。この成功により、試行錯誤ではなく理論的な金属ガラスの合金設計が可能となった。

[2]金属ガラスの反射分光スペクトルは窓ガラスからの反射光や400nm以下の紫外領域でのD吸収線の出現が測定データを狂わせ、精密な計測に至っていない。しかし、ラマン分光の測定では、予測に反し、無機ガラスと比較してシャープなピークも現れており、短距離秩序相の変化に起因した新たな領域が生まれそうである。
心臓冠動脈発生における心臓外細胞の関与-先天性心疾患モデルラット全胚培養での検討

Mannerの方法によりproepicardial organ(PEO)移植ウズラ-ニワトリキメラ胚を作製し、心臓でのウズラPEO細胞の分布図を作製した。フ卵5日目にウズラPEO細胞による心外膜形成と心外膜下での上皮間葉転換が認められた。ウズラPEO細胞は、フ卵6日目には心筋層内に、フ卵9日目には大動脈への冠動脈開口部に位置していることが示された。この時期に一致したマウス胚において細胞遊走を促進する接着分子の1つtenascin-Cの発現をみると、PEOに強い発現が見られたものの、PEO細胞が心臓表面および筋層内へ分布する際には発現が抑制されていた。心外膜下での上皮間葉転換に際しては発現が見られた。マウスPEO細胞を培養すると管腔構造を形成し脈管に分化した。形成された脈管よりRNAを採取し、RT-PCRにより解析を行った結果、bFGF, HGF, VEGF, Flt-1, Flk-1, Ang-1, Ang-2, Tie-2といった種々の血管成長因子が発現していたが、培養液中に低濃度のbis-diamineを添加したところ、PEO細胞は成長せず、管腔構造も形成されなかった。また、培養PEOからRNAを採取し解析を行った結果、これらすべての成長因子の発現は減弱していた。ラットでは、胎生14.5日に心外膜と心筋との間にvascular plexusが形成され、胎生15.5日には心筋内に管腔様構造がみられたが、胎生10.5日にbis-diamineを投与したラット胚ではvascular plexusの形成は粗で管腔様構造はみられず、血管成長因子の発現が遅れていた。以上より、bis-diamineはPEOの正常な成長を遅らせると同時に、PEOが血管内皮、血管構造を形成するのに重要な成長因子の発現を障害し、PEO由来細胞の上皮間葉転換を阻害することで冠動脈発生の異常をきたすことが示唆された。心臓の発生においてproepicardial organ(PEO)がどこに分布し、どういった役割を果たすのかを明らかにするため、Mannerの方法によりPEO移植ウズラーニワトリキメラ胚を作製し、心臓でのウズラPEO由来細胞の分布図を作製した。フ卵5日目にウズラPEO由来細胞による心外膜形成と心外膜下での上皮間葉転換が認められた。ウズラPEO由来細胞は、フ卵6日目には心筋層内に、フ卵8日目には心内膜に達し心内膜形成に関与し、フ卵9日目には大動脈への冠動脈開口部に位置していることが明らかとなった。この時期に一致したマウス胚において、細胞遊走を促進すると考えられている接着分子の1つtenascin-Cの発現をみると、PEOには強い発現が見られたものの、PEO由来細胞が心臓表面および筋層内へ分布する際には発現が抑制されていた。しかし、心外膜下での上皮間葉転換に際しては発現が見られ、PEO由来細胞が心臓間質細胞に分化する段階で重要な役割を演ずることが明らかになった。また、冠動脈開口部付近にもtenascin-Cの発現がみられたが、PEO由来細胞との関係は明瞭ではなかった。マウスPEO由来細胞を培養すると管腔構造を形成し脈管に分化する事が明らかになった。

形成された脈管よりRNAを採取し、分子生物学的に解析を行った結果、bFGF,HGF,VEGF,Flt-1,Flk-1,Ang-1,Ang-2,Tie-2といったさまざまな血管成長因子が発現していた。ラットでは、胎生14.5日に心外膜と心筋との間にvascular plexusが形成され、胎生15.5日には心筋内に管腔様構造がみられたが、胎生10.5日にbis-diamineを投与したラット胚ではvascular plexusの形成は粗で管腔様構造はみられなかった。これらのことからbis-diamineはPEO由来細胞の上皮間葉転換を阻害し冠動脈発生の異常をきたすことが示唆された。bis-diamineがtenascin-Cや血管成長因子に与える影響について次年度に検討する予定である。平成16年度の研究で、bis-diamineはproepicardial organ(PEO)由来細胞の心臓での上皮間葉転換を阻害し冠動脈の発生異常を来すことが示唆された。その機序を分子レベルで明らかにするため、胎生10日のラット胚を48時間培養し、bis-diamineを添加した場合の心臓におけるtenascin-C、VEGF、HGF、bFGF、Flt-1等の血管成長因子の発現を免疫組織学的に観察した。bis-diamineを添加した胚では添加しない胚に比べこれらの因子の発現は遅れていた。bis-diamineが直接PEOに与える影響を調べるため、胎生9.5日のマウス胚から摘出したPEOをコラーゲン培地上で培養し、培養液中に低濃度のbis-diamineを添加したところ、PEO細胞は成長せず、管腔構造も形成されなかった。培養PEOからRNAを採取し、成長因子発現の解析を行った結果、培養1日目にはtenascin-C、Flt-1、VEGF、HGFの発現を認めたが、培養3日目にはこれらすべての成長因子の発現は減弱した。PECAM、bFGFの発現は認めなかった。bis-diamineを添加しない培養液で培養したPEOから採取したRNAの解析では、培養1日目にtenascin-C、Flt-1、VEGF、HGFの発現を認め、培養3日目にはこれらに加えPECAM、bFGFの発現も認めた。bis-diamineはPEOの正常な成長を遅らせると同時に、PEOが血管内皮、血管構造を形成するのに重要な成長因子の発現を障害することが分子レベルで明らかになった。神経堤細胞が心外膜や冠血管の発生に関与するかどうかを検討するため、Humberger-Hamiltonステージ910のニワトリ胚で心臓神経堤を含む様々な部位の神経堤細胞を電気焼灼メスで焼灼し、フ卵10日目に胚を採取した。心臓神経堤部分を焼灼除去することで総動脈幹遺残心を作成でき、これら心臓では冠動脈の開口部異常、走行異常を高率に認めた。このことから、心臓神経堤細胞は心外膜形成や冠動脈形成に直接あるいはPEO形成を介して間接的に関与する可能性が示唆された。
確率微分方程式を用いた銀河宇宙線太陽変調の研究

太陽風内の衝撃波加速効果をも考慮した、太陽圏内での銀河宇宙線伝播過程を記述するFokker-Planck方程式(FPE)を、それに等価な確率微分方程式(SDE)におきかえ数値実験を行う3次元コードの開発に成功し、結果は川口淳君の修士論文(茨城大学理工学研究科平成13年度)としてまとめられた。この過程で、SDEによる宇宙線伝播の数値実験の思わぬ方向への展開があることに気ずいた.銀河宇宙線のエネルギースペクトルは、エネルギーの冪関数で近似されるが、10^<15>eV以下とそれ以上ではその幕指数が2.7から3.0へと変化する折れ曲がりがあることが知られている。この折れ曲がりは、kneeと呼ばれ、kneeを境にして、宇宙線の化学組成が変化することも強く示唆されているが、その起源についての定説はない。一方、最近のX線による銀河団の観測から、銀河の外に低エネルギーの宇宙線が存在することが知られてきている。これらの粒子の起源は、まだ解明されていないが、そのエネルギースペクトルが>>10^<15>eVの高エネルギー領域までのびていれば、それらの高エネルギー成分は、太陽系内でも直接観測され、それがknee以上の成分であり、超新星に起源を持つknee以下の成分と起源が異なるために、kneeが存在すると考えられる。我が銀河周辺に存在するこれらの仮想宇宙線の銀河風の影響下の伝播をSDEを用いて解き、10^<15>eVに折れ曲がりが現れることが示された。結果は第27回宇宙線国際会議のプロシーディングの論文としてまとめた。また同様のSDEを用いて、シンクロトロン放射と逆コンプトン散乱によるエネルギー損失を考慮した銀河宇宙線電子成分の伝播の計算が可能であることに着目して、銀河の電波ハローの構造の計算にとりかかっており、その成果は近々のうちにしかるべき雑誌に投稿される予定である。太陽風内の衝撃波加速効果をも考慮した、太陽圏内での銀河宇宙線伝播過程を記述するFokker-Planck方程式(FPE)を、それに等価な確率微分方程式(SDE)におきかえ数値実験を行い、観測データとの比較から、より現実的な太陽変調のモデルを構築する努力を続けた。3次元に拡張したSDEの数値実験にはまだ成功していない。困難な点は、拡散係数テンソルの非対角成分の取り扱いにある。この過程で、SDEによる宇宙線伝播の数値実験の思わぬ方向への展開があることに気ずいた。銀河宇宙線のエネルギースペクトルは、エネルギーの冪関数で近似されるが、10^<15>eV以下とそれ以上ではその冪指数が2.7から3.0へと変化する折れ曲がりがあることが知られている。今後この分野への研究を推進するとともに、銀河宇宙線の太陽風変調現象の3次元モデルの構築を目指す。
微細構造をもつ不均質物質通過後の粒子線線量分布計算法

高エネルギー荷電粒子線を用いたがん治療の良し悪しは、治療計画において、粒子線により体内に付与される線量分布を精度よく予測できるかに強く依存する。本件は、粒子線がCT画像では捉えられない微細な構造をもつ不均質物質(固定具や肺組織)を通過した際に生じる線量分布の変化を調べ、これをモデル化することで、CT画像の部分容積効果に起因した線量分布の計算誤差を軽減するための汎用的なアルゴリズムの開発を目的とする。平成29年度には、固定具材(不均質物質)を通過した際に生じる粒子線の線量分布の変化(Braggピークの拡大)を調べた。ここでは、固定具材を厚さ15, 30 cmのブロック状に加工し、それらを水槽の上流に設置した。ここに加速された炭素線を照射し、固定具材通過後の水中深部線量分布を平行平板電離箱で測定した。次に、固定具を水と空気の微小な立方体が無作為に配列された物体であると仮定し、物体通過後の粒子線のBraggピーク広がりを、確率論に従って表現する数学アルゴリズムを開発した。測定した深部線量分布に対して本アルゴリズムを適用し、固定具材固有の広がりパラメーター(阻止能比と粒状性)を決定した。更に、決定したパラメーターを用いて粒子線の深部線量分布を計算する線量計算ツールを開発した。これにより、任意の厚さの固定具材を通過した粒子線の深部線量分布を予測することが可能になった。これらの結果については、国際学会で発表した。平成30年度には、前年度に開発した数学アルゴリズムを炭素線治療用の治療計画(線量計算)機能に組み込んだ。これにより、実際の患者例について、固定具や肺組織などの不均質物質を通過した炭素線が患者体内に付与する線量分布を予測することが可能になり、不均質物質による線量分布の変化が治療に及ぼす影響を評価できるようになった。この結果については、国際学会で報告する予定である。平成29年度には、当初の計画通り、(29-1)固定具の製作、(29-2)固定具通過後の線量分布データ収集、(29-3)固定具通過後の線量分布修正方法の確立、を行った。更に、平成30年度以降に計画していた、固定具通過後の粒子線線量分布を計算するための数学アルゴリズムを開発し、炭素線照射実験を通してその妥当性を示した。これらの研究結果については、平成30年6月に開催された国際学会で報告した。平成30年度は、平成29年度に開発した数学アルゴリズムを炭素線治療計画用の線量計算機能に組み込んだ。この成果については、平成31年9月に開催される国際学会にて発表する予定である。このように数学アルゴリズムや線量計算機能の開発については、当初の計画通りに進展している。しかしながら、人体ファントムの開発については、肺野を模擬した不均質物質を購入しその性能評価を行っている段階であり、製作が遅れている。これにより平成31年度への繰越金が発生している。平成31年度は、人体ファントムの製作を完了し、それを用いて平成29年度に開発した数学アルゴリズムや平成30年度に開発した炭素線治療計画用の線量計算機能の精度と有用性の評価を行う予定である。また、この線量計算機能を用いて、患者例について、固定具や肺組織などの不均質物質による線量分布の変化が治療に及ぼす影響を評価する。ここで得られた結果については、原著論文にまとめ、英文誌Physics in Medicine and Biologyに投稿するとともに、国内学会および国際学会で発表する予定である。国内外の粒子線治療施設で広く用いられているモールドケアとVacLocの二つの固定具材(不均質物質)を通過した際に生じる粒子線の線量分布の変化(Braggピークの拡大)を調べた。ここでは、二つの固定具材を厚さ15, 30 cmのブロック状に加工し、それらを水槽の上流に設置する。これにより、任意の厚さの固定具材を通過した粒子線の部線量分布を予測することが可能になった。この線量計算ツールの妥当性を検証するべく、15 cm厚の固定具材の下流に設置した水槽中に仮定した立方体標的(一辺が6 cm)に平坦な線量分布を実現するための照射計画を立て、その計画に従う炭素線照射実験を実施した。計画した線量分布と測定した線量分布は良い精度で一致した。これらの結果については、国際学会で発表し、また原著論文にまとめる予定である。

平成29年度に計画していた、(29-1)固定具の製作、(29-2)固定具通過後の線量分布データ収集、(29-3)固定具通過後の線量分布修正方法の確立、については順調に作業を終えている。更に、平成30年度以降に計画していた、固定具通過後の粒子線線量分布計算ツールを開発し、炭素線照射実験を通して、開発したツールの妥当性を示した。これらの研究結果については、平成30年6月3日から開催される国際学会にて発表予定であり、並行して原著論文を執筆中である。このように数学アルゴリズムや線量計算ツールの開発作業自体は、当初の計画以上に進展している。しかしながら、人体ファントムの仕様決定や発注作業がやや遅れ、平成30年度への繰越金が発生している。高エネルギー荷電粒子線を用いたがん治療の良し悪しは、治療計画において、粒子線により体内に付与される線量分布を精度よく予測できるかに強く依存する。本件は、粒子線がCT画像では捉えられない微細な構造をもつ不均質物質(固定具や肺組織)を通過した際に生じる線量分布の変化を調べ、これをモデル化することで、CT画像の部分容積効果に起因した線量分布の計算誤差を軽減するための汎用的なアルゴリズムの開発を目的とする。平成29年度には、固定具材(不均質物質)を通過した際に生じる粒子線の線量分布の変化(Braggピークの拡大)を調べた。ここでは、固定具材を厚さ15, 30 cmのブロック状に加工し、それらを水槽の上流に設置した。ここに加速された炭素線を照射し、固定具材通過後の水中深部線量分布を平行平板電離箱で測定した。次に、固定具を水と空気の微小な立方体が無作為に配列された物体であると仮定し、物体通過後の粒子線のBraggピーク広がりを、確率論に従って表現する数学アルゴリズムを開発した。測定した深部線量分布に対して本アルゴリズムを適用し、固定具材固有の広がりパラメーター(阻止能比と粒状性)を決定した。更に、決定したパラメーターを用いて粒子線の深部線量分布を計算する線量計算ツールを開発した。これにより、任意の厚さの固定具材を通過した粒子線の深部線量分布を予測することが可能になった。これらの結果については、国際学会で発表した。平成30年度には、前年度に開発した数学アルゴリズムを炭素線治療用の治療計画(線量計算)機能に組み込んだ。これにより、実際の患者例について、固定具や肺組織などの不均質物質を通過した炭素線が患者体内に付与する線量分布を予測することが可能になり、不均質物質による線量分布の変化が治療に及ぼす影響を評価できるようになった。この結果については、国際学会で報告する予定である。平成29年度には、当初の計画通り、(29-1)固定具の製作、(29-2)固定具通過後の線量分布データ収集、(29-3)固定具通過後の線量分布修正方法の確立、を行った。更に、平成30年度以降に計画していた、固定具通過後の粒子線線量分布を計算するための数学アルゴリズムを開発し、炭素線照射実験を通してその妥当性を示した。これらの研究結果については、平成30年6月に開催された国際学会で報告した。平成30年度は、平成29年度に開発した数学アルゴリズムを炭素線治療計画用の線量計算機能に組み込んだ。この成果については、平成31年9月に開催される国際学会にて発表する予定である。このように数学アルゴリズムや線量計算機能の開発については、当初の計画通りに進展している。
日本の消滅危機言語を対象とした大量の言語資料収集・蓄積方法に関する基礎研究

本研究では、日本の消滅危機言語を対象とした大量のデータ収集・蓄積方法の基礎研究を行う。日本を含み、世界では多くの言語が消滅の危機に瀕している。一方で、人類の言語認知や言語習得といったメカニズムの解明には、言語の多様性の記録が不可欠である。従って、言語の多様性の記録は急を要する。これまで言語資料の収集・蓄積は、主に研究者が主体となって行ってきた。将来的にも研究者が主体となり、消滅の危機にある言語・方言の資料収集・蓄積を行う場合、収集可能な言語資料の量と収集期間に期限がある。上記の問題を解決するために、本研究では、消滅危機言語が話されているコミュニティメンバーと研究者が協力し、持続可能な形で行える言語資料収集(録音)方法の基礎研究を行う。本年度は(1)海外における研究発表(2)八重山地域(波照間)での調査(3)調査語彙カードの作成(4)備品の準備を行った。以下で詳しく述べる。(1)イタリアのベローナ大学で開催された国際学会で発表し、成果を発信した。(2)波照間島で研究協力者と共に実験伺い及び、調査を行った。これまで与那国島で地元コミュニティの方と語彙収集を行っていた協力者と共に、どのように波照間島で地元コミュニティの方と実験が進められるか検討した。(3)イラストによる調査語彙カードを作成した。協力してくれるイラストレーター見つかったため、本年度は100語のイラストが完成した。次年度以降も引き続き増やしていく予定である。本イラストカードを用いて次年度以降実験を行う。(4)操作が簡単な録音機等を検討し、次年度に向け備品を揃えた。予定していた実験は、当初協力を予定していた研究協力者が海外へ派遣されたため、予定通りには実施できなかった。実験は実施できなかったものの、その間に打ち合わせを行い、31年度初めから現地コミュニティと連絡を取り合える素地を作った。実験を行う代わりに、本年度は次年度はじめから実験が実施できるよう、(3)と(4)を準備した。特に協力してくれるイラストレーターが見つかったため、本年度は100語のイラストによる語彙調査カードを完成させることができた。実験が行えないなど、当初の予定通りには進まなかったが、その代わりにイラストの語彙調査票を作成するなど別の準備を行った。従って全体としてはおおむね順調に進展していると評価できる。今後は、本年度準備を行ったイラスト調査語彙カードと録音機を実際に地域コミュニティの方々に使用してもらう実験を行う。すでに奄美大島宇検村および、山形県酒田市での実験を予定している。この2地点は、どちらも小中学生を対象としている。事前説明や調査WSを行う際には、話の組み立てを工夫する必要がある。どの場所でも使用できることを念頭に置いて内容を検討する。引き続き、イラスト語彙調査カードを増やし、使用できるように準備する。一方で実験結果から必要となる備品等を洗い出し、新たに準備する必要がある。以下で詳しく述べる。

特に協力してくれるイラストレーターが見つかったため、本年度は100語のイラストによる語彙調査カードを完成させることができた。実験が行えないなど、当初の予定通りには進まなかったが、その代わりにイラストの語彙調査票を作成するなど別の準備を行った。従って全体としてはおおむね順調に進展していると評価できる。今後は、本年度準備を行ったイラスト調査語彙カードと録音機を実際に地域コミュニティの方々に使用してもらう実験を行う。すでに奄美大島宇検村および、山形県酒田市での実験を予定している。この2地点は、どちらも小中学生を対象としている。事前説明や調査WSを行う際には、話の組み立てを工夫する必要がある。どの場所でも使用できることを念頭に置いて内容を検討する。引き続き、イラスト語彙調査カードを増やし、使用できるように準備する。一方で実験結果から必要となる備品等を洗い出し、新たに準備する必要がある。
理論解析及び分光分析に基づく高効率触媒的不斉合成反応の開発

ヘテロDiels-Alder反応では、ルイス酸性の極めて弱いコバルト錯体がなぜか高い触媒活性を示します。この理由を明らかにするため機構解析を行い、ルイス塩基であるアルデヒドが軸に配位することで、コバルトの電子状態が3重項から1重項に変化するため、コバルトのルイス酸性が異常に高まり、効率的な触媒として作用するという新しいメカニズムを明らかにしました。また、コバルト錯体を触媒とする不斉ボロヒドリド還元反応では、環境負荷が指摘されているクロロホルム中でのみ高いエナンチオ選択的を発現することが、問題視されていました。例えばクロロホルム中では91%eeで進行する反応が、THF中では6%eeまで低下します。密度汎関数法による機構解析と分光測定による中間体の同定から、クロロホルムは単に溶媒として作用するのではなく、真の触媒活性種の(ジクロロメチル)コバルト錯体の生成に不可欠であることを明らかにした。すなわち、同様の構造を有するカルベン錯体が触媒能を有するはずであるという反応設計を提案した。実際に、ジアゾ酢酸エステルからコバルトカルベン錯体を調製し、ケトンの不斉還元触媒への適用を試みたところ、高エナンチオ選択的に対応する光学活性2級アルコールが得られ、脱ハロゲン化の反応設計に指針を示した。従来、理論解析は実験結果の現象説明になりがちであったが、今回、理論解析の結果に基づく合成反応の開発に新しい可能性を提示した。当研究室では通常は強力なルイス酸触媒として期待されることのないコバルト化合物のうちカチオン性ケトイミナトコバルト(III)錯体が,不斉ヘテロDiels-Alder反応や不斉カルボニル-エン反応の他にも強い電子供与性のニトロンの共存条件で効果的にルイス酸触媒として機能することを報告している。さらに,ルイス塩基存在下でもルイス酸触媒として作用する特性を活用し,不斉ニトロアルドール反応や二酸化炭素の触媒的不斉固定化にも有効であることを示した。そこで、カチオン性ケトイミナトコバルト錯体の特異的なルイス酸触媒機能を,ヘテロDiels-Alder反応をモデルとした理論解析により明らかにすることを試みた。解析は,モデル基質としてホルムアルデヒドとブタジエンを採用し,密度汎関数法(B3LYP/6-311G^<**>)により行った。解析の結果、反応の原系は3重項であるのに対し、基質のアルデヒドがルイス塩基としてコバルト錯体の両アキシャル位を占めた遷移状態は1重項であることがわかった。すなわち、アルデヒドの配位によりコバルトのd_<z^2>軌道上のスピン電子がd_<x^2-y^2>軌道に移動するため、コバルト錯体のルイス酸性が向上しd_<z^2>軌道に対するアルデヒドの配位が強固になる。こうして、原系のアルデヒド酸素とコバルト原子間の距離が2.26Åであるのに対して、遷移状態では1.88Åに短くなることがわかった。キラルな錯体触媒の反応では結果としてキラル配位子の影響を受けやすくなり不斉収率が向上することが期待される。生成系では再び3重項が安定であり、コバルトへの配位距離は2.29Åに伸び、基質のホルムアルデヒドと配位子交換が容易になり、触媒サイクルが完成される。このように、1重項と3重項の間で容易にスピン交換しやすいことがコバルト(III)錯体の特徴的なルイス酸触媒機能をもたらしたと解釈した。
鋼構造のダクティリティーと変形能に関する研究

本研究では、鋼構造の強度を静的な強度のみならず耐震性能の面からも捕え、鋼構造、すなわち、柱、はりなどを構成する板パネル、円筒パネルおよびそれらからなる部材を対象に。(1)鋼構造を構成する板パネル、円筒シェルの終局強度と変形性能に関する研究(2)繰り返しの変動曲げを受ける圧縮鋼柱の変形性能に関する研究を2ケ年にわたって行った。その結果、つぎの事項を明らかにすることができた。(A)円筒シェルの極限強度と変形性能初期不整を有し、圧縮力を受ける自由突出円筒パネルの幾何学的・材料的非線形挙動を動的緩和法で解析し、円筒パネルの縦横比、曲率半径比、幅厚比、初期不整などが円筒パネルの極限強度に及ぼす影響を明らかにした。また、圧縮、曲げ、圧縮と曲げ、および圧縮と繰返し曲げを受ける短い円筒シェルを対象に、その弾塑性有限変位解析を差分法で行い、極限強度と変形性能を明らかにした。(B)薄板らなるH形、箱形鋼柱の極限強度薄肉のH形および箱形からなる柱の圧縮、曲げ、圧縮と曲げの極限強度を弾塑性有限変位解析で明らかにし、局部座屈を考慮した鋼柱の強度を求めた。また、連成座屈強度の簡易評価法を提案した。(C)コンクリート充填鋼柱の繰り返し曲げ挙動初期不整を有するコンクリート充填鋼柱が一定の圧縮力と繰り返し曲げを同時に受ける場合、その幾何学的、材料的非線形挙動を有限要素法で明らかにした。部材の細長比、部材の断面形状、圧縮力の大きさ、などが極限強度と変形性能に及ぼす影響を明らかした。本研究では,鋼構造の強度を静的な強度のみならず耐震性能の面からも捕え,それを構成する板パネル・円筒パネルおよびそれらからなる部材を対象に,1.鋼部材を構成する板パネルと円筒シェルのダクティリティーに関する研究2.局部変形を考慮した繰り返し変動曲げを受ける鋼圧縮柱の変形能に関する研究を計画した.その結果,平成8年度にはつぎの事項を明らかにすることができた.(1)円筒パネルのダクティリティーの評価;三上は,初期不整を有し,圧縮力を受ける円筒パネルの幾何学的・材料的非線形挙動を動的緩和法で解析し,円筒パネルの縦横比・曲率半径比・幅厚比・初期不整などが円筒パネルの終局強度と劣化域での変形特性に及ぼす影響を解析的に明らかにした.その結果,耐震上,好ましい円筒パネルの幾何形状を明らかにすることができた.(2)鋼圧縮柱の繰り返し曲げ挙動:堂垣は初期不整を考慮したはり-柱の幾何学的・材料的非線形挙動を差分法と有限要素法の2方法で解析し,漸増荷重下での鋼圧縮柱の劣化特性と塑性率の関係,および繰り返し曲げによる鋼圧縮柱の劣化特性などを明らかにした.すなわち,部材の細長比,部材の断面形状,圧縮力の大きさ,初期不整などと終局強度,変形性能(塑性率),エネルギー吸収能などの関係を検討し,ダクティリティーに富んだ鋼柱の幾何形状を明らかにした.さらに,当初の研究を進め,鋼製橋脚の耐震性を高める方法として,橋脚の基部にコンクリートを充填することを考え,それによる変形性能の向上と地震後の復旧対策の一手法を検討した.平成9年度は,当初の計画通り,(1)耐震設計で規定される円筒パネルの幅厚比制限の規定(2)局部変形を考慮した鋼柱の反復曲げ挙動を研究し,市民が安心して生活できる社会資本の充実のための指針づくりに寄与する.鋼構造の強度を,静的な強度のみならず,耐震性能の面からも捕え,鋼構造を構成する板パネル・円筒パネル,および,それらからなる部材を対象に,(1)部材を構成する板パネルや円筒シェルの終局強度と変形性能に関する研究(2)繰り返しの変動曲げを受ける圧縮鋼柱の変形性状に関する研究を平成8年度に引き続いて平成9年度も実施した。

その結果,次の事項を明らかにすることができた。(1)板パネルからなるH形断面部材の終局強度の算定法薄肉のH形断面からなる柱の圧縮,曲げ,圧縮と曲げの局部座屈強度と全体座屈強度を弾塑性有限変位解析でそれぞれ求め,それらを利用して,柱の連星座屈強度を簡易に求める方法を提案した。それを既往の実験結果と比較し,簡易強度評価法の精度を明らかにした。(2)円筒シェルの繰り返し曲げ圧縮,曲げ,圧縮と曲げ,および,圧縮と繰り返し曲げを受ける短い円筒シェルを対象に,その弾塑性有限変位解析を差分法で行い,短い円筒シェルの終局強度と変形性能を明らかにした。(3)コンクリート充填鋼製橋脚の繰り返し曲げ挙動初期不整を有するコンクリート充填鋼製橋脚が一定の圧縮力と繰り返し曲げを同時に受ける場合,その幾何学的・材料的非線形挙動を有限要素法で明らかにした。パラメトリック解析から部材の細長比,部材の断面形状,圧縮力の大きさ,初期不整などが終局強度や変形性能などに及ぼす永享を検討した。矩形と円筒形の柱を解析し,その強度と変形性能の違いを明らかにした。
RANKL発現滑膜線維芽細胞に着目した新たな関節リウマチ治療戦略開発への挑戦

関節リウマチの病態において病原性分子の一つであるRANKLを高発現する病的な滑膜線維芽細胞と、発現の乏しい滑膜線維芽細胞の両者が存在するという仮説に基づき、その細胞群間の差異から新規治療標的候補を探索した。I型コラーゲンを発現する細胞にGFPを標識した遺伝子改変マウスを導入し、関節炎下の滑膜線維芽細胞がGFPを発現していることを示した。さらに、免疫組織化学的に、増多した紡錘形の滑膜線維芽細胞様の細胞において、RANKLの発現が乏しい細胞群と高発現する細胞群の存在を示した。次に、フローサイトメーターを用いて、それらを分別して回収することを試みたが、系の確立に至っておらず、今後の課題であった。本研究では、関節リウマチの病態において病原性エフェクター分子の一つであるRANKL(receptor activator of NF-κB ligand)を高発現する病的な滑膜線維芽細胞と、発現の乏しい滑膜線維芽細胞の両者が存在するという仮説に基づき、その細胞群間の差異からエフェクター分子または転写因子を同定し、新規治療標的候補を探索することを目的とする。そのため、滑膜線維芽細胞の中でも、RANKLを高発現する滑膜線維芽細胞群と、RANKLの発現が乏しい滑膜線維芽細胞群が存在するか否かを調べた。まず、関節リウマチのマウスモデルであるII型コラーゲン抗体誘導性関節炎(CAIA)やII型コラーゲン誘導性関節炎(CIA)を誘導した。各々の関節を回収し、非脱灰凍結切片を作成した。酵素抗体法や蛍光抗体法による免疫化学組織染色を用いて、RANKLの発現を調べた。しかし、抗体濃度、抗原の賦活化、ブロッキング、抗体希釈液の条件検討を試みるも、現時点でRANKLの発現を認めることができず、さらなる検討を要する状態であった。バックアッププランとして、新たにII型コラーゲン誘導性関節炎(CIA)を誘導し、滑膜組織のパラフィン切片を作成した。酵素抗体法による免疫化学組織染色を施行したところ、増多した紡錘形の滑膜線維芽細胞様の細胞において、RANKLの発現が乏しい細胞群と高発現する細胞群の存在を認めた。そのため、RANKLを高発現する病的な滑膜線維芽細胞と、RANKLの発現が乏しい滑膜線維芽細胞の両者が存在することが示唆された。滑膜組織におけるRANKLの発現を確認するために、まずは一般的に抗原性を失いにくい非脱灰凍結切片における免疫組織化学染色を試みた。関節組織は軟性な滑膜組織と共に硬性な骨組織を含むため、非脱灰凍結切片の作成は困難であり、切片作成に時間を要した。さらに、その凍結切片においてRANKLを検出できず、その条件検討、さらには、関節炎モデルの変更を行い、時間を要した。次に、バックアッププランとして、パラフィン切片における成免疫組織化学染色を試みた、その切片において、RANKLを検出することができたが、改めて月単位で時間を要する関節炎モデルで関節炎を誘導したことや、RANKL検出の条件検討に時間を要した。関節リウマチの病態において病原性エフェクター分子の一つであるRANKLを高発現する病的な滑膜線維芽細胞と、発現の乏しい滑膜線維芽細胞の両者が存在するという仮説に基づき、その細胞群間の差異からエフェクター分子または転写因子を同定し、新規治療標的候補を探索することを目的とした。そのため、滑膜線維芽細胞の中でも、RANKLを高発現する群と、RANKLの発現が乏しい群が存在するか否かを調べた。滑膜線維芽細胞は細胞内分子で同定されることが多く、生細胞の状態で回収することが困難であったことから、I型コラーゲンα2鎖(Col1a2)-GFPマウスを導入した。関節リウマチのモデルであるII型コラーゲン抗体誘導性関節炎(CAIA)やII型コラーゲン誘導性関節炎(CIA)を誘導し、免疫組織化学的に評価した。増多した滑膜線維芽細胞はGFPを発現していることを確認し、(Col1a2)-GFPマウスが滑膜線維芽細胞のレポーターマウスとして解析可能であった。また、免疫組織化学的に、増多した紡錘形の滑膜線維芽細胞様の細胞において、RANKLの発現が乏しい細胞群と高発現する細胞群の存在を一部に認めた。そのため、RANKLを高発現する病的な滑膜線維芽細胞群と、RANKLの発現が乏しい滑膜線維芽細胞群の両者が存在することが示唆された。次に、RANKLを高発現する滑膜線維芽細胞群と、RANKLの発現が乏しい滑膜線維芽細胞群を分別するために、フローサイトメーターを用いて、培養を経ない新鮮な滑膜線維芽細胞のソーティングを試みたが、現時点でその系の確立に至っていない。そのため、両細胞群間の差異からエフェクター分子または転写因子を同定し、新規治療標的候補を探索するには至っていない。