hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規二種ミクログリア分化増殖因子の脳内アストロサイト・ニューロンに於ける機能解析

重症筋無力症発症機構の解明を目指し、胸腺筋様細胞の役割の探索を企て、クローン化筋様細胞を樹立し、二種の80-kDa、100-Daの新規造血因子を単離した。本細胞は筋抗原性を提供し多様なサイトカインを産生する重要な細胞であることことを証明した。そこで、これら因子に対する特異抗体を作成して、重症筋無力症者胸腺を検討した結果前駆筋様細胞が集団を形成して増加している像が確認された。さらに、これらの二因子は胸腺内の他サイトカインと相乗的に作用し、重症筋無力症過形成胸腺に特異的に見られるB-細胞の増加に関与することも明らかにできた。筋様細胞の増加と重症筋無力症の関連を強く示唆するこれらのデータは、胸腺摘出の有効性を初めて論理的証明を加えたことと考える。この機序の詳細の解明を試み、筋の転写因子と筋様細胞の増加の関係を調べたところ、患者胸腺に特異な転写因子を見いだし解析を進めている。新規二因子は脳内の多数のグリアや神経細胞にも見いだされた。筋様細胞や、脳細胞から精製した二因子はミクログリアの増殖、神経細胞自体の生存維持に重要な働きを示していた。しかし脳疾患とこれら二因子の関係は今後の課題として残った。胸腺筋様細胞に端を発した研究から見いだされた新規二因子は多機能性と共同作用性を有する因子であることが判明したので、新規医薬品を考慮し、リコンビナント製品の開発を行い基礎実験段階に使用することもできた。因子の生産材料の検索と脳内分布の同定:ラット胸腺細胞由来の本二因子を硫安分画・ゲル濾過、逆相HPLC等で分離した精製標品を抗原にモノクローナル抗体とアミノ酸分析情報を下に抗ペプチド抗体を作成。これらの抗体を用いラット脳抽出物、重症筋無力症者胸腺、培養アストロサイト、ニューロブラストーマに本二因子を確認、マウス、ラット脳組織に二因子局在部位を同定した。生産細胞のmRNAからcDNAを獲得、脳内の活性因子遺伝子発現を確認した。以上の成果を、7th Int.Cong.of Neuroimmunol.(Italy),[Biological roles of two new haemopoietic factors :Kikuchi, Tomoyasu, Yamamoto, Kusakabe, Sakuragawa, Kamo],[Mechanism of immune responses in myasthenicthymus : Kamo, Tomoyasu, Yamamoto, Kusakabe, Kikuchi]、第77回日本生化学会[過形成胸腺のB-細胞増殖機構:菊池,小林,桜川,加茂]、63回日本癌学会[胸腺ストロマから分離した多分化能細胞の研究:加茂,友安,菊池、第56回日本胸部外科学会[重症筋無力症発症における筋様細胞の役割:友安,林,山本,菊池,加茂:第3回日本再生医療学会]で発表、さらに胸腺由来多分化能細胞の研究[加茂,軍司,小坂,小林,佐々木,櫻川,菊池:同]を端緒にセルソーターを用いた研究を展開、ヒト羊膜間葉細胞からの神経細胞分化誘導[柿沼,野崎,横山,岡野,菊池,加茂,櫻川:同]、ヒト羊膜細胞Side Population(SP)細胞の分離と細胞生物学的検討[小林,柿沼,横山,菊池,加茂,桜川:第4回:同学会]、羊膜由来細胞の肝細胞への分化誘導[佐々木,小坂,小林,柿沼,横山,菊池,加茂,岡,桜川:同]の研究へと発展させた。胸腺筋様細胞から我々が最初に骨髄細胞のコロニーアッセイ法で見出した80-kDaと100-kDaの造血因子はアミノ酸配列から新規造血因子であることが確認され、リコンビナント製品の開発にも成功している。これらの二因子は正常脳内神経系細胞や、培養グリア細胞からも産生が確認され、特に分子量、作用の点で類似するマクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)とは、抗原性、生化学的特徴から明確に異なり、造血活性がM-CSFの作用でないことを示すことができた。

新規二因子はM-CSF, GM-CSF等との組み合わせで、脳固有なミクログリアの分化増殖を誘導すると考えられる結果を得ている。さらに脳内では、神経細胞自体の生存維持にも重要な作用をしていることを認めた。これらの二因子と加齢との関係を骨髄細胞で調べたところ、加齢にともない、反応性が高まることが判明した。現在その意義を追求している。一方、重症筋無力症者胸腺ではこれらの二因子の過剰産生が認められ(Clinical Immunol Supl 1: s192-193,2005)、本疾患との深い関係が示唆された。当該二因子はリンパ系の活性化、他サイトカインとの共同作用で、B-リンパ球増殖をもひきおこす多様な生物活性を有することが確認され(第58回胸部外科学会、10,7,2005,岡山;第78回日本生化学会、10,22,2005神戸)、医薬品としての適応について、検討を開始した。重症筋無力症発症機構の解明を目指し、胸腺筋様細胞の役割の探索を企て、クローン化筋様細胞を樹立し、二種の80-kDa、100-Daの新規造血因子を単離し、本細胞は筋抗原性を提供するだけでなく、多様なサイトカインを産生する重要な細胞であることを証明した。そこで、これら因子に対する特異抗体を作成して重症筋無力症者胸腺を検討した結果、前駆筋様細胞が集団を形成して増加している像が確認された。さらに、これらの二因子は胸腺内の他サイトカインと相乗的に作用して、重症筋無力症過形成胸腺に特異的に見られるB-細胞の増加に関与することを見出した。筋様細胞の増加と重症筋無力症の関連を強く示唆するこれらの実験結果は、胸腺摘出の有効性を論理的証明となると考える。この機序の詳細の解明を試み、筋の転写因子と筋様細胞の増加の関係を調べたところ、患者胸腺に特異的な転写因子を見いだし現在その解析を進めている。新規二因子は脳内の多数のグリアや神経細胞にも見いだされた。筋様細胞や、脳細胞から精製した二因子は、ミクログリアの増殖、神経細胞自体の生存維持に重要な働きを示していた。しかし脳疾患とこれら二因子の関係は今後の課題として残った。胸腺筋様細胞に端を発した研究から見いだされた新規二因子は多機能性と共同作用性を有する因子であることが判明したので、新規医薬品開発を企て、リコンビナント標品を作成し、活性確認を行い基礎実験段階に使用することができた。
がんクリニカルシークエンスにおけるVUS変異の生物学的・臨床的意義の解明

研究計画調書に記載した通り、がんクリニカルシークエンス検査において検出される、生物学的・臨床的意義が不明な遺伝子変異(Variants of Uncertain Significance, VUS)に関し、当院の遺伝子パネルで検出された大腸癌症例のHER2 VUS(G776S変異)を例にしてその生物学的機能解析、また、その遺伝子(HER2)を標的とする治療薬の効果について検討を進めた。まずプラスミドベクター(pCDNA3.1)にヒトHER2野生型遺伝子を導入しHER2野生型(WT)発現ベクターを作成した。さらにこのベクターに部位特異的な変異導入を行うことでHER2 G776S変異を導入し変異型ベクターを作成した。これらのベクターを大腸癌細胞株(COLO320)にそれぞれ遺伝子導入し、HER2G776S変異導入株とHER2 WT発現株(変異導入株に対するコントロール細胞)を樹立した。また、HER2G776S変異型蛋白とHER2標的治療薬との立体構造上の親和性に関して、スーパーコンピューターを用いたin silicoシミュレーション解析を行った。HER2チロシンキナーゼ阻害薬(HER2-TKI)であるアファチニブやネラチニブはHER2 G776S変異蛋白に対し親和性が高いことが明らかとなったが、別のHER2-TKIであるラパチニブには親和性が低いことが示され、ラパチニブはこのHER2G776S変異に対して有効性が低い可能性が示唆された。計画書に記載した内容に応じ、HER2 WT発現細胞株とHER2変異(VUS)導入細胞株を樹立することができた。また、in silicoのシミュレーション解析によってHER2 VUSに対する有効薬剤を検証することができた。今後は計画書に記載のとおり、樹立したHER2 WT発現細胞株とHER2 G776S変異導入細胞株を用いて、細胞増殖速度、足場非依存性増殖能、下流シグナル蛋白の発現やリン酸化、さらにはHER2阻害剤などの薬剤感受性をin vitroで検討する。また免疫不全マウスを用いて同細胞由来のXenograft腫瘍を作成し、これらの定着率や腫瘍の増大速度を比較してG776S変異の機能解析や薬剤感受性に関する解析を行う予定である。また、キナーゼ活性を有する遺伝子変異の機能解析やその阻害薬の探索に用いられるBa/F3細胞(インターロイキン3依存性マウスリンパ系細胞株)を用いて、同ベクターを導入することでHER2 VUSの生物学的機能の評価や有効薬剤のスクリーニングを行う。
ECM related Periodontal Medicine病態論の確立

これまでの歯周医学(Periodontal Medicine)は、歯周組織での歯周病菌の感染と慢性炎症が全身へ影響するという観点から研究が進められてきた。最近、内在性リガンドによる自然免疫の異常から組織恒常性が破綻することで、様々な病態が発症するという「自然炎症の破綻」が注目を集めている。そこで、本研究では、組織恒常性維持の中心的役割を担う細胞外基質(ECM)としてPLAP-1およびTGF-βに着目し、解析した。その結果、歯周組織および全身の標的臓器に共通に発現・機能しているPLAP-1、TGF-βの異常が自然炎症バランスを破綻させ、歯周病および全身疾患を引き起こす可能性が示された。1)実験的歯周炎モデルマウスの解析:Porphyromonas gingivalis(P.g.)バイオフィルムを付着させた絹糸、あるいは無処理の絹糸をPLAP-1欠損マウスの上顎または下顎の大臼歯に結紮し、実験的歯周炎を誘導した。同炎症罹患部のマイクロCT解析および病理組織学的解析を行い、野性型マウスと比較検討した。さらに、P.g.をPLAP-1欠損マウス口腔内に長期間塗布することにより、慢性歯周炎を誘導し、同炎症罹患部のマイクロCT解析、病理組織学的解析、および血液の生化学的解析を行い、野性型マウスと比較検討した。2)全身疾患モデルマウスの解析:i)大動脈疾患モデルマウスの解析:TGF-b受容体遺伝子変異のノックイン(KI)マウスにおいて、大動脈疾患の発症について解析した。ヘテロKIマウス同士の交配から作出されたマウスの遺伝子型を解析したところ、ホモKIマウスは、全く存在しないことから、ホモTGF-b受容体遺伝子変異は、胎生期の致死性を示すことが明らかとなった。ii)肥満モデルの解析:PLAP-1欠損マウスに高脂肪食を4ヶ月間与えることにより、肥満モデルを構築した。経日的に体重測定、グルコース負荷試験、インスリン負荷試験を行ったところ、対照群の野性型マウスと比較して、PLAP-1欠損マウスにおいては、体重増加およびインスリン抵抗性が緩和されることが明らかとなった。さらに、同マウスの脂肪組織における炎症マーカー発現を解析した。3)in vitro細胞機能の解析:マウス前脂肪細胞株3T3-L1を用いて、脂肪細胞分化過程におけるPLAP-1の発現パターンを遺伝子解析した。さらに、同遺伝子のRNAiによる抑制実験を行った。TGF-b受容体遺伝子変異のKIマウスから、胎児由来未分化間葉系線維芽細胞を樹立して、同細胞のTGF-bに対する反応性を解析した。2)野生型マウスおよびECM遺伝子改変マウスに対して、高脂肪食を4ヶ月間投与し、肥満病態を誘導した。その結果、TGFBR1KIマウスでは、野生型マウスと比較して、肥満病態および歯槽骨吸収に有意な差は認めないことが明らかとなった。一方、PLAP-1KOマウスでは、野生型マウスと比較して、肥満病態の進行および歯槽骨吸収の程度が、軽度であることが明らかとなった。3)24週齢の野生型マウスおよびTGFBR1KIマウスにおいて、大動脈組織の病理組織解析を行ったところ、TGFBR1KIマウスでは、弾性線維の肥厚や断裂が認められた。さらに同マウスから樹立した胎児由来線維芽細胞において、TGF-bおよびBMP-2に対する細胞反応性を解析したところ、TGF-bに対する反応性は低下している一方、BMP-2に対しては反応性が上昇していることが明らかとなった。4)歯根膜特異的ECMの機能について、歯根膜細胞を用いて詳細に解析したところ、PLAP-1は、TLR2/4分子と相互作用することにより同シグナルを制御していること、さらに、Cathepsin Kは、コラーゲン代謝を調節することにより、歯根膜細胞のECM産生を制御していることが明らかとなった。疾患モデルマウスを用いたin vivoおよびin vitroでの解析が計画通りに進んでいる。1)ECM遺伝子改変マウスにおける表現型モデル解析:結合組織におけるTGF-b受容体遺伝子異常によりECMの恒常性が破綻し、心臓血管疾患を発症するロイス・ディーツ症候群モデルマウス(LDSマウス)を180日間長期に飼育し、老化モデルを作成した。同マウスの生存率を解析した結果、対照群の野生型マウスと比較して、統計学的有意に生存率が低下することが明らかとなった。大動脈組織の組織学的解析から、同モデルマウスでは、弾性繊維のねじれや破断像が観察され、老化による大動脈疾患の進行により生存率が低下する可能性が見出された。一方、歯根膜特異的ECMであるPLAP-1の遺伝子改変マウス長管骨において、老化とともに骨粗鬆症様の所見を示すことが見出された。2)ECM遺伝子改変マウスにおけるPorphyromonas gingivalis(P.g.)感染歯周病モデル解析:P.g.菌をマウス口腔内に連続して投与することにより歯周病モデルを作成した。上顎歯槽骨の吸収をマイクロCTにて解析したところ、LDSマウスでは、野生型と比較して有意に骨吸収が進行していることが再現された。次にこれら上顎骨の組織切片を作製し、観察したところ、歯槽骨表面に存在する多核の破骨細胞数が増加している可能性が見出された。3)胎児由来線維芽

細胞(MEF)を用いた細胞機能解析:LDSマウスの胎児からMEFを単離し、TGF-bで刺激したところ、TGF-b反応性遺伝子の発現、およびTBF-b反応性のSMAD2のリン酸化が減弱しており、LDSマウスの結合組織を構成する細胞レベルでは、TGF-bシグナル伝達が低下している可能性が示唆された。これまでの歯周医学(Periodontal Medicine)は、歯周組織での歯周病菌の感染と慢性炎症が全身へ影響するという観点から研究が進められてきた。最近、内在性リガンドによる自然免疫の異常から組織恒常性が破綻することで、様々な病態が発症するという「自然炎症の破綻」が注目を集めている。そこで、本研究では、組織恒常性維持の中心的役割を担う細胞外基質(ECM)としてPLAP-1およびTGF-βに着目し、解析した。その結果、歯周組織および全身の標的臓器に共通に発現・機能しているPLAP-1、TGF-βの異常が自然炎症バランスを破綻させ、歯周病および全身疾患を引き起こす可能性が示された。疾患モデルを用いたin vivoおよびin vitroでの解析が計画通りに進んでいる。1)歯根膜組織は、硬組織形成能を有するなど、骨・骨膜組織と類似した生体機能を有している。そこで、上記ECM遺伝子改変マウスの骨格系における表現型を解析することで、歯周病と全身疾患との関連性を解明していく。2)歯周病と老化(加齢)との関連性を明らかとするために、加齢させたECM遺伝子改変マウスにおける歯周組織局所および全身状態の老化病態を野生型マウスと比較検討していく。3)P.g.菌投与による慢性歯周炎モデルの解析を継続する。4)上記ECM遺伝子改変マウスから単離、樹立した細胞の機能を解析することで、各ECMの機能を分子・遺伝子レベルで明らかとしていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。歯周病学1)前年度からの継続として、ECM遺伝子改変マウスにおいて絹糸結紮誘導性の実験的歯周炎を誘導し、経日的にマイクロCT撮影を行い、画像分析による歯槽骨吸収の定量性解析を行う。さらに、炎症歯周組織の病理組織切片を作製し、病理組織学的解析を行うことで、ECM遺伝子の異常が歯周炎の発症・進行に及ぼす影響を明らかとする。さらに、歯周組織にP.g.菌を長期間塗布するマウス歯周炎モデルを適応する。2)前年度からの継続として、野生型マウスおよび各ECM遺伝子改変マウスに対して、高脂肪食を4ヶ月間与えることで肥満病態モデルを構築する。ECM遺伝子の異常が、肥満病態に及ぼす影響を明らかにする。さらに、内臓脂肪組織を採取し、病理組織学的に解析することで、脂肪組織の分化増殖および炎症性細胞の組織浸潤を比較検討する。各ECM改変マウスについては、複数の施設での繁殖・系統維持を行うことでフェイルセーフ機構を構築する。3)TGFBR1KIマウスのin vivo表現型解析(歯周炎および大動脈疾患)、および胎児由来線維芽細胞を用いた細胞機能解析を進めることで、TGF-bの歯周組織および全身組織での機能を詳細に解明していく。4)ECM遺伝子改変マウスを用いた全身疾患モデルにおいて、実験的歯周炎を誘導する。歯周炎惹起前後の歯周組織および標的臓器の病理組織解析、血清生化学解析、自然炎症反応に関する遺伝子・タンパク発現解析を行うことにより、歯周病が全身疾患へ与える影響、また全身疾患が歯周病へ与える影響についての相互作用を解明していく。
19世紀フランスにおける科学と技術の交流

19世紀初頭における橋梁設計に関してクロード・ナヴィエとマーク・セガンの比較対照を試みた。ナヴィエは、エコール・ポリテクニ-ク(理工科学校)出身で橋梁土木学校の教官でもある人物で、イギリスで発達しつつある吊り橋の技術をフランスに導入しようとした。その際にイギリスの吊り橋に関する長編の報告書が書かれ、その中でイギリスの吊り橋建設の現状が解説されるとともに吊り橋の力学に関する数学的な理論が展開されている。数学と芸術性を重視する理工科学校と土木学校の伝統から、ナヴィエはジョセフ・フーリエが熱伝導論のために開発していたフーリエ解析を応用し、特に重い物体が通過したときの吊り橋の安定性について分析した。しかしナヴィエの設計した橋の一つは、壊れてしまったことが知られている。一方、セガンは理工科学校を卒業しておらず、気球で有名なモンゴルフィエ-の親戚であり、その縁でモンゴルフィエ-から若干の指導を受けていた。ちょうどナヴィエと同じ頃、弟と協力して吊り橋の設計と建設を行い、建設された橋は実用に耐えることになる。ナヴィエとセガンの対比については、最近ではフランスの技術史家アントワーヌ・ピコンやオランダの技術史家エダ・クラナキスらが研究を進めている。ピコンは、18世紀中葉から19世紀中葉にかけての土木学校の歴史を丹念に追い、その中でナヴィエの科学上・技術上の業績を評価している。一方クラナキスは、数学理論重視のナヴィエと実用重視のセガンのスタイルの差を指摘した上で、それと彼らの教育背景の差、そして19世紀フランス社会におけるスタイルと教育背景を異にする二人の社会的地位の差について論じている。クラナキスは米国の技術者との比較も織り込んだ著作を最近出版している。
ミクロ組織発展とマクロ力学特性の動的再結晶マルチスケールモデルの構築

動的再結晶材料の熱間加工におけるミクロ組織発展とマクロ力学特性を同時に表現可能な新しい熱間加工マルチスケールモデルの構築を目的とた.ここで,マルチフェーズフィールドモデルを用いた動的再結晶(MPF-DRX)モデルと,熱間加工の大変形弾塑性有限要素法を連成させた,熱間加工マルチスケール(MPFFE-DRX)モデルを構築した.また,構築したモデルを用いた円柱の不均一圧縮シミュレーションを行うことで,モデルの有用性を示すとともに,適用範囲を確認した.加えて,更なる高精度なモデルの構築を目指し,結晶塑性有限要素法とマルチフェーズフィールド法を連成させる動的再結晶モデルの構築に着手した.動的再結晶材料の熱間加工におけるミクロ組織発展とマクロ力学特性を同時に表現可能な新しい熱間加工マルチスケールモデルの構築を目的とた.ここで,マルチフェーズフィールドモデルを用いた動的再結晶(MPF-DRX)モデルと,熱間加工の大変形弾塑性有限要素法を連成させた,熱間加工マルチスケール(MPFFE-DRX)モデルを構築した.また,構築したモデルを用いた円柱の不均一圧縮シミュレーションを行うことで,モデルの有用性を示すとともに,適用範囲を確認した.加えて,更なる高精度なモデルの構築を目指し,結晶塑性有限要素法とマルチフェーズフィールド法を連成させる動的再結晶モデルの構築に着手した.マルチフェーズフィールド法を用いた動的再結晶モデル(MPF-DRXモデル)と熱間加工の大変形弾塑性有限要素法を連成させる,熱間加工マルチスケールモデル(MPFFE-DRXモデル)の構築を完了させた.本年度は,温度変化を考慮しない等温度下でのモデリングと評価を行った.構築したモデルを用い,温度とひずみ速度を系統的に変化させた円筒の不均一圧縮シミュレーションを行い,モデルの適用範囲を明らかにした.さらに,円錐台の圧縮変形や,材料内に硬い第2相が存在する場合などに適用し,実用性を検証した.また,マルチフェーズフィールド法と結晶塑性有限要素法を同時に用いる,マルチフェーズフィールド結晶塑性有限要素モデルの大枠を構築し,粒界張り出しによる動的再結晶粒の核生成挙動シミュレーションに着手した.現在,おおよその現象は再現できるようになったが,まだ改善する項目が残っており,次年度の課題である.これまで得られた研究成果は,複数の国内外の会議において発表し,また,2編の論文を執筆投稿し掲載された.平成26年度に構築した,マルチフェーズフィールド法を用いた動的再結晶モデル(MPF-DRXモデル)と熱間加工の大変形弾塑性有限要素法を連成させた熱間加工マルチスケールモデル(MPFFE-DRXモデル)の高精度化を目指し,加工発熱を考慮した非等温度場へ拡張した.また,熱間加工後の冷却過程における組織変化の評価も可能とした.実験結果との比較による妥当性の検証等は今後の課題として残っているが,本研究課題で予定していたMPFFE-DRXモデルの構築は概ね完了した.これにより,熱間加工におけるマクロな塑性加工と場所によって異なるミクロ組織変化を同時に予測可能とした.また,相変態と動的再結晶の両方を生じる鉄鋼材料の熱間加工にMPF-DRXモデルを適用し,ミクロ組織発展とマクロ力学挙動の同時シミュレーションに成功した.加えて,動的再結晶過程の自発的核生成を表現可能な,マルチフェーズフィールド法と結晶塑性有限要素法を連成させた,マルチフェーズフィールド結晶塑性有限要素モデルの構築を進めた.2次元2すべり系といった限定的な条件下ではあるが,大変形を考慮した変形と粒成長の同時評価を行うことで,粒界バルジングによる自発的核生成と再結晶粒の成長による材料の軟化挙動を表現することに成功し,モデルの構築は概ね完了した.以上の成果は複数の学会で発表された.また,論文の執筆を行った.まだ論文にしていない幾つかの成果については今後論文執筆を進める予定である.計算力学,材料力学,材料組織学当初予定していた,マルチフェーズフィールド法を用いた動的再結晶モデルと熱間加工の大変形弾塑性有限要素法を連成させる熱間加工マルチスケールモデルの構築は,等温度条件下において達成できた.また,このモデルの適用範囲の確認および応用モデルへの適用まで進み,温度変化を入れるまでには至っていないが,全体的には予定よりも進んでいる.さらに,予定していなかったマルチフェーズフィールドモデルと結晶塑性有限要素法をダイナミックに連成させる動的再結晶モデルの構築に着手し,ある程度のところまで研究を進めることができた.また,複数の論文執筆および国内外での学会発表を行った.以上のことを考えると,当初の予定以上に研究が進展できていると言える.次年度は,熱間加工マルチスケールモデルを不均一温度場へ適用する.材料表面からの熱放出および加工による発熱を考慮可能なようにモデルの高精度化を図る.モデルの構築後,実用的な熱間加工シミュレーションに応用するため,ABAQUSなどの市販ソフトに組み込むことを検討する.しかしながら,ソフトの導入は予算を超過するため,どのように進めるのかが課題である.また,マルチフェーズフィールド結晶塑性モデルによる粒界張り出しシミュレーションを可能とし,粒界張り出しによる動的再結晶核生成メカニズムの解明を試みる.
急性肝不全の予後予測のための新規血清糖鎖マーカーの網羅的探索研究

マウス肝再生モデルを用いて肝再生血清糖鎖マーカーとしてWFA+-tenascinを同定した。生体肝移植ドナー術後保存検体およびCTでの肝再生率を検討し、ヒトにおいても有用な肝再生マーカーとなることが明らかとした。背景肝疾患での検討を行うと、劇症肝炎はWFA+-tenascinが高値であり、既知の予後予測との有意な正の相関を認め、予後予測として有用である可能性が示唆された。急性肝不全症例の死亡群ではWFA+-tenascin値が有意に高く、cut-off値を5700と決定した。予後予測式としての有用性を検討、特異度88%、感度53%であり急性肝不全の予後予測として有用であることが示された。急性肝不全の治療方法として、自己肝再生に期待する保存的治療、生体・脳死肝移植術が行われるが、その選択には明確な基準はなく、実臨床ではしばしば治療法の選択に難渋する。そのため、治療法の判断基準が確立されることは臨床上意義が大きい。近年、肝線維化の血清糖鎖マーカー(WFA-M2BP)の有用性が報告され、肝再生においても血清糖鎖マーカーが有用である可能性が考えられる。そのため、本研究では急性肝不全における予後予測の一助となる新規血清糖鎖マーカーの同定を行う。血清糖鎖マーカーの網羅的探索には、動物実験における一般的な肝再生モデルであるマウス70%肝切除モデルを用いて行った。マウス肝再生モデルを用いての血清糖鎖動態の解析は、共同研究施設である産業技術総合研究所・生命工学領域・創薬基盤研究部門糖鎖技術研究グループにて検索した。(1)肝再生モデルの血清糖鎖動態の検索、マーカー検索のために、1開腹時、2肝切除術後12時間後、3開腹のみ12時間の3時点の血清検体を用いた。レクチンアレイ法による網羅的検索により、肝切除術後12時間後のみ発現の上昇が認められる糖鎖を5つ検出した、(2)肝再生過程において上昇を認める糖鎖と結合する糖タンパクの検索を行い、肝再生12時間後に発現が3倍まで上昇するある一つの糖鎖結合糖タンパクの同定に成功、現時点での血清糖鎖マーカーの候補と考えられた。今後は同定した糖鎖マーカーのヒト肝再生過程における同定の検索、肝再生との相関(生体肝移植ドナーの血清および術後CTーVolumetry解析)の検討を行っていく予定である。本年度の基礎的研究により以下の結果が得られた。(1)マウス肝生成過程において、血清中の発現量が上昇する糖鎖が5つ存在した。(2)上記の糖鎖それぞれにおける糖蛋白の検索を行い、肝切除12時間後に3倍程度の発現上昇を認める糖タンパクを同定した(糖鎖A-糖タンパクX)。マウス70%肝切除モデル術後血清における経時的な糖鎖動態をレクチンアレイ法にて解析、肝再生血清糖鎖マーカーとしてWFA+-tenascinを同定した。生体肝移植ドナー術後保存検体(開腹時、閉腹時、術後1日目、3日目、7日目)を用いて、WFA+-tenascinの動態について検討したところ、術後1日目に有意な上昇を認め、ヒトにおいても有用な肝再生マーカーとなることが明らかとなった。生体肝移植ドナー術後CT-3DVolumetryを用いて肝再生率との相関を検討したところ、有意な負の相関(p<0.0001)を認めた。背景肝疾患での検討を行うと、劇症肝炎は急性肝炎、重症肝炎に比べ有意にWFA+-tenascinが高値(8251 vs. 609, 2814, p=0.0003, p=0.0121)であった。続いて、WFA+-tenascinと既知の予後予測である、MELD scoreや武藤の予後予測式との相関を検討したところ、有意な正の相関(p<0.0001, p=0.0019)を認め、予後予測として有用である可能性が示唆された。最後にWFA+-tenascin値と予後との関連(生存群、死亡群)を検討し、死亡群ではWFA+-tenascin値が有意に高い結果であった(6817 vs.2679, p=0.0211)。ROCよりcut-off値を5700と決定し、予後予測式との有用性を検討した。69例の検討で、特異度88%、感度53%であり、急性肝不全における予後予測として有用であることが示された。本研究の最終目標は急性肝不全における予後予測の一助となる血清糖鎖マーカーの同定である。そのためにヒトの肝再生

糖鎖マーカーを同定し、急性肝不全時の予後との相関まで行うことを目標とする。ヒト肝再生血清糖鎖マーカーの選別として、(1)現在同定されている(糖鎖A-糖タンパクX)のヒトの肝再生過程における動態の解析:生体肝移植ドナー血清検体(開腹時、閉腹時、術後1日目術後7日目)を用いて上記候補マーカーの動態を同定する。(2)ヒト肝切除術後肝生成の評価:肝再生の評価は術後および術後CTの3D-Volumetryにて行う。肝再生率は術前全肝容積に対する術後肝容積の割合として算出する。(3)ヒト肝再生血清糖鎖マーカーの同定:(1)で同定した血清糖鎖マーカーが(2)で算出される肝再生率と相関する、もしくは肝再生率を予測し得ることを明らかにする。ヒト肝再生血清糖鎖マーカーの有用性の検討として、急性肝不全症例の経時的血清を用いて、治療経過・予後と糖鎖マーカーの相関を解析する。予後予測に有用な初診時および治療経過中の最適なcut off値を算出する。既存の予後予測因子と比較し、その有用性を明らかにする。肝再生事務処理時の誤りにより、消耗品費にわずかな金額の繰り越しが生じた。特に変更なし。
強制収容所の教育―移民国家カナダにおける国民意識形成と民族意識の相克

本研究は、第2次世界大戦中に自国民でありながら、自国政府から強制収容措置を受けた日系人の学校教育の実態を明らかにした研究である。具体的には(1)カナダを対象に日系人の強制収容所内の学校教育の全体像を明らかにし、(2)同様の政策を採ったアメリカとの比較を行うことで、カナダの特徴を抽出した。そして(3)従来人種差別主義の犠牲としての側面が強調されてきた日系人の強制収容の歴史に、あらたな視点を提供することで、国際社会において、多様なアクターによるコミュニティ支援を考究した。本研究は、第二次世界大戦中に自国民でありながら、自国政府であるカナダ連邦政府から強制収容措置を受けた日系カナダ人の学校教育の実態を明らかにする。強制収容所の学校教育システムを構築することには連邦政府が関与したものの、学校教育の内容については、強制収容所が設置されたブリティシュ・コロンビア州の規則に準拠していた(カナダは連邦制を採用しており、教育は州の権限下にある)。そのため、具体的な教育内容については、当時のブリティシュ・コロンビア州のそれと比較検討しなければならないことから、研究初年度にあたる平成22年度は、バンクーバー公共図書館とともに、日系カナダ人研究の大規模なコレクションを有するブリテッィシュ・コロンビア大学図書館およびカナダ日系博物館所蔵の関連資料を精査した。加えて、バンクーバー在住の体験者や日本在住の体験者に対して半構造化インタビュー調査を実施し、1次情報を収集した。その成果の一部は、関連文献の日本語訳出版にいかすとともに、解説論文として公表した。なお、これまでの日系カナダ人収容所関連の先行研究では、ほとんど言及されてこなかったカトリック教教会関係者による学校教育支援策を明らかにするため、集団で日系カナダ人が集団移動した最初の収容地であるブリティッシュ・コロンビア州グリーンウッドを訪問調査した。グリーンウッド博物館に収集されている資料から関連の情報を収集するとともに、体験者へのインタビュー調査を実施した。本研究は、第二次世界大戦中に自国民でありながら、自国政府であるカナダ連邦政府から強制収容措置を受けた日系カナダ人の学校教育の実態を、アメリカやオーストラリアにおける状況と比較しつつ、明らかにすることを目的としている。カトリック教会による支援状況については、日系カナダ人が集団移動した最初の収容地であるブリティッシュ・コロンビア州グリーンウッドを事例にとりあげて、実態を調査している。かの地において学校教育を受けた日系カナダ人およびその学校教育を全面的に支援したカトリック教会のフランシスコのアトンメント会関係者に対して、平成23年度は、ブリティッシュ・コロンビア州バンクーバーにおいて、インタビュー調査を行った。学校教育を受けた当時最年少の世代の方々もすでに高齢に達しており、また学校教育支援に直接関与した教会関係者の存命者も限られているため、インタビュー結果は極めて貴重な情報となる。加えて、フランシスコのアトンメント会本部(アメリカ合衆国ニューヨーク州)やケベック州に本部をおくカトリック教会の他教派を対象に、関連資料の保存状況を確認するとともに、アーカイブス等に所蔵されている一部資料の収集をおこなった。なお、仏教関係者の学校教育支援状況を把握するため、アメリカ合衆国ハワイ州にある本派本願寺ハワイ別院を訪問調査するとともに、アメリカにおける日系人研究に関する膨大な資料を所蔵しているハワイ大学附属図書館において、基礎情報の収集を行った。さらに、アメリカとオーストラリアの収容所における学校教育の実態については、関連文献の収集をおこなった。本研究は、第2次世界大戦中に当該国の国民でありながら、当該国の政府から強制収容措置を受けた日系人の学校教育にかかる政策研究である。2013年度は、強制収容所において実施された学校教育のうち、カナダの連邦政府が直接関与しなかった中等教育に焦点をあて、いわゆる「白人」と呼称された人々のうち、中等教育を支援したキリスト教教会関係者の支援実態に関連する資料の収集と分析を行った。その結果、キリスト教教会関係者は「私立学校」として収容先もしくは近隣に学校を設置し、日系カナダ人児童・生徒の教育にあたっていたこと、教材としてブリティッシュ・コロンビア州教育省が管轄する通信教育を利用していたことを明らかにするとともに、1940年代のブリティッシュ・コロンビア州における中等教育の概要、私立学校の状況および通信制高校教育についても分析を行った。第1に、2012年度に収集したアメリカ合衆国ニューヨーク州にある、フランシスコのアトンメント会本部のアーカイブス(男子修道会と女子修道会の各アーカイブス)において収集した資料を、昨年度に引き続き詳細な分析を行った。第2に、カナダ・ブリティッシュ・コロンビア州立文書館に所蔵されている1930年代から1940年年代にかけての高校視学官報告書や通信教育に関する資料を収集し、分析を行った。なお、これらの成果は、2014年6月に開催される日本カナダ教育学会において、報告する予定である。

初等教育については、カナダ連邦政府がブリティッシュ・コロンビア州の教育カリキュラムにしたがって、財政的支援を行ったが、高校教育や就学前教育については、一切の支援を行わなかったことや、これら連邦政府が支援しなかったものの、収容先で日系カナダ人からの要望が強かった教育を支援したのが、キリスト教会関係者であったことなどが、すでに明らかにされている。ついては、本研究では、キリスト教会関係者のうち、カトリック教会による支援状況について、日系カナダ人が集団移動した最初の収容地であるブリティッシュ・コロンビア州グリーンウッドを事例にとりあげて、その実態を調査している。グリーンウッドにおいて学校教育を受けた日系カナダ人およびその学校教育を全面的に支援したカトリック教会は、アメリカ合衆国ニューヨーク州グレイモアに本部をおくフランシスコのアトンメント会の女子修道会である。平成24年度はこの女子修道会の関係者に対して、インタビュー調査を行うとともに、同フランシスコのアトンメント会の男子修道会文書館と女子修道会文書館に保存されている、当時の活動記録の収集を行うとともに、詳細な分析を行った。さらに、アメリカとオーストラリアの収容所における学校教育の実態については、関連文献の収集をおこなった。本研究は、第2次世界大戦中に自国民でありながら、自国政府から強制収容措置を受けた日系人の学校教育の実態を明らかにした研究である。具体的には(1)カナダを対象に日系人の強制収容所内の学校教育の全体像を明らかにする、(2)同様の政策を採ったアメリカとの比較を行うことで、カナダの特徴を抽出する。そして(3)従来人種差別主義の犠牲としての側面が強調されてきた日系人の強制収容の歴史に、あらたな視点を提供することで、国際社会において、多様なアクターによるコミュニティ支援を考究した。具体的には、まず、強制収容所内の学校教育については、連邦政府機関であるブリティッシュ・コロンビア保安委員会(BCSC)が初等教育の実施担当者だったが、教員の派遣を行わなかったため、収容者で教員資格を有しない若い日系2世によって、英語で授業が実施され、日本語は禁止されていた。ついては、本研究では、カナダ国内関連機関が収集・保存している強制収容所関連の政府文書や個人資料、さらには強制収容所体験者に対する直接聞き取り調査から、収容所内の学校教育の全体像を明らかにした。なお、初等教育に関しては、BCSCが関与した部分については、先行研究で一部明らかにされているので、それらを参考にする一方、BCSCが関与しなかった初等教育(グリーンウッドの事例)の実態を詳細に検討した。またBCSCは中等教育を管轄外としたが、キリスト教教会関係者が収容所で高校教育を支援していた。この教育に関しては,これまで簡単な概略のみが紹介されているだけなので、関係者の追想や文書および教会関係文書をもとに明らかにした。カナダと同様に日系人を強制収容したアメリカの学校教育システムと比較検討することにより、カナダの特徴を抽出した。26年度が最終年度であるため、記入しない。
造血細胞の分化・死の制御とその破綻

転写因子Runx1(AML1)は急性骨髄性白血病(AML)におけるt(8;21)転座において発見された遺伝子であり、ノックアウトマウスで成体型造血発生の欠如を認め、家族性血小板減少症(FPD/AML)や骨髄異形成症候群(MDS)において変異が認められるなど、造血発生および血球の分化、維持に重要と考えられているが、その成体型造血における意義は必ずしも明らかではない。今回我々はCre-loxP系を用いて成体においてRunx1遺伝子をinducibleに欠損させ得るマウス系統を作成し、その機能を解析した。Runx1遺伝子を欠損させたマウスの末梢血の解析において赤血球系・顆粒球系に大きな異常は認められなかったが、血小板数は正常マウスの1/31/5に減少した。骨髄所見においては小型で未熟な巨核球が著明に増加しており、巨核球分化における多倍体化が障害されることから、Runx1は成体型造血においては特に巨核球の成熟に必須と考えられた。また骨髄の造血前駆細胞のCFUアッセイにおいてはCFU-MegとともにCFU-mix、CFU-GMの増加、c-Kit+Sca-1+Lin-(KSL)分画の細胞数の増加が認められ、Runx1が造血幹細胞の維持においては必ずしも必須ではないこと、およびRunx1の欠損が造血前駆細胞分画の増加若しくは骨髄球系分化の抑制を招来する可能性が考えられた。骨髄移植の系を用い成体マウスの造血系の再構築を評価したところ、Runx1欠損骨髄細胞の移植によりリンパ球分化に障害が認められることから、Runx1はリンパ球分化に必須であると考えられた。9番と22番染色体との相互転座t(9;22)(q34;q11)により形成されるPhiladelphia染色体ではBCR/ABLキメラ遺伝子が形成され、これは急性リンパ性白血病(ALL)と慢性骨髄性白血病(CML)という臨床的に異なる疾患の発症に寄与する。また、CMLは臨床上、制御可能な慢性期の後に急性転化に移行し致死的となる。このようなBCR/ABL陽性白血病の発症や進展の分子機構には不明の点が多く、これらの点を明らかにするためには、BCR/ABL陽性白血病のモデルマウスの作製が必要と考えられる。本研究ではBCR/ABL陽性白血病のモデルマウスの作製およびそれを用いた分子機構の解明を目的として以下の研究を行った。BCR/ABL陽性白血病の発症や進展の分子機構を明らかにする目的で、tec遺伝子のプロモーターを用いてトランスジェニックマウスを作製した。その結果、急性リンパ性白血病(ALL)に加えて慢性骨髄性白血病(CML)の病態を呈するマウスが得られた。さらにCMLを発症するマウスには急性転化も観察された。CMLの急性転化にp53遺伝子が関与する可能性について検討するため、BCR/ABLトランスジェニックマウスとp53ヘテロマウスを交配して、子孫に発症する白血病の進展を観察した。その結果、BCR/ABLトランスジェニック・p53ヘテロマウスは早期にT細胞性急性転化を起こして死亡する結果が得られた。急性転化時のT細胞性芽球では高頻度に残存p53アレルの欠失を認めた。以上から、BCR/ABLの発現が、何らかの機序で残存p53アレルの欠失を誘導し、CMLの急性転化を引き起こした可能性が高いと結論される。AML1(RUNX1)はRuntファミリーに属する転写因子である。AML1を欠損するマウスは成体型造血が欠失し、胎生期12.5日で脳室を中心とする出血にて致死を示す。本研究ではCre-LoxPシステムを用いたAML1コンディショナルノックアウトマウスを樹立し、Lck-Creトランスジェニックマウスとの交配でT細胞特異的にAML1を欠損するマウスを作製した。このマウスは著しい胸腺低形成を示し、CD4,8陰性(DN)分画内ではCD25陽性CD44陰性(DN3分画)に細胞が蓄積し、それ以降の分化が著しく抑制されていた。細胞表面CD3ε、TCRβの発現も低下していた。さらに(1)抗CD3ε抗体を腹腔内投与する、あるいは(2)TCRβトランスジーンを導入したマウスを作製することによっても胸腺細胞数は依然少なく、pre-TCR複合体発現低下は回復しなかった。次にRAG2とのダブルノックアウトマウスを作製したが、本来DN3で分化抑制される胸腺細胞群がDPからCD4 SPまで分化誘導された。以上より、胸腺内初期分化においてAML1は(1)pre-TCR複合体、(2)pre-TCR複合体下流シグナル分子、(3)pre-TCR複合体下流シグナルにおけるリプレサー分子、の少なくとも3点に作用点があることが示唆された。このマウスでは、胸腺内から末梢へ移行する際のCD4SP細胞特異的成熟障害、末梢T細胞CD4/CD8比の逆転とCD4 SP細胞の増殖抑制、末梢リンパ組織内での胚中心形成障害が観察され、AML1がT細胞系で胸腺内初期分化、成熟過程から末梢での増殖、機能発現に至るまで複合的に作用していることが明らかになった。転写因子Runx1(AML1)は急性骨髄性白血病(AML)におけるt(8;21)

転座において発見された遺伝子であり、ノックアウトマウスで成体型造血発生の欠如を認め、家族性血小板減少症(FPD/AML)や骨髄異形成症候群(MDS)において変異が認められるなど、造血発生および血球の分化、維持に重要と考えられているが、その成体型造血における意義は必ずしも明らかではない。今回我々はCre-loxP系を用いて成体においてRunx1遺伝子をinducibleに欠損させ得るマウス系統を作成し、その機能を解析した。Runx1遺伝子を欠損させたマウスの末梢血の解析において赤血球系・顆粒球系に大きな異常は認められなかったが、血小板数は正常マウスの1/31/5に減少した。骨髄所見においては小型で未熟な巨核球が著明に増加しており、巨核球分化における多倍体化が障害されることから、Runx1は成体型造血においては特に巨核球の成熟に必須と考えられた。また骨髄の造血前駆細胞のCFUアッセイにおいてはCFU-MegとともにCFU-mix、CFU-GMの増加、c-Kit+Sca-1+Lin-(KSL)分画の細胞数の増加が認められ、Runx1が造血幹細胞の維持においては必ずしも必須ではないこと、およびRunx1の欠損が造血前駆細胞分画の増加若しくは骨髄球系分化の抑制を招来する可能性が考えられた。骨髄移植の系を用い成体マウスの造血系の再構築を評価したところ、Runx1欠損骨髄細胞の移植によりリンパ球分化に障害が認められることから、Runx1はリンパ球分化に必須であると考えられた。
網膜投影像の空間周波数成分解析による皮質混濁水晶体透過光線の挙動

申請者は,・これまでに白内障の病型・程度とそれに対応する見にくさの関係をより具体的にに評価することを目的に、水晶体の後方散乱光(生体下)、分光透過率(摘出水晶体)などを計測し、これを基に混淘模型水晶体による網膜投影像のシミュレーションを試みてきた。既報の模型水晶体の主素材はPMMAで、眼内レンズ型であったが、混濁程度および分布の調整が難しいこと、模型形状が眼内レンズ型であったことなどが問題として残されていた。そこで本年度は、模型の素材に水溶性高分子(増粘剤)を用いて新たな混濁水晶体模型の作成を試みた。1.方法:アルギン酸ナトリウム水溶液を塩化カルシウム水溶液に滴下し、約67mm径の球形のアルギン酸カルシウムカプセルを作成し、これを模型の本体とした。両水溶液の濃度(Na-Alg:14%・CaC1_2:1,5,10%)と反応時間(160分)を変え、白濁程度を分光透過率(5mm厚の石英セルを使用)として求め、内部の状態はScheimpflugスリット像から評価した。2.結果:水溶液濃度と反応時間の増加に伴い、アルギン酸カルシウムカプセルの白濁度も増した。両水溶液とも1%の場合、400nmでの光透過率は反応時間1分から30分で93%から40%に低下しこれ以降はほとんど変わらなかった。透過波長域は約240nm以上であった。また,アルギン酸カルシウムカプセルのコーティングを繰り返し,PMMAレンズにて挟み込むことによって水晶体層構造を認める50歳代の水晶体に近いものが作成できた。3.結論:本カプセルは水溶液濃度と反応時間により混濁程度を微妙に調整でき、白濁程度を変えた層構造も作成が可能であった。本年度は皮質混濁模型を作製するための基礎データとして、皮質白内障患者の混濁局在(瞳孔領内の混濁分布)を調べた。また同対象の自覚症状(見えにくさ)を調査し、混濁局在との関係を検討した。1.対象および方法:眼科検診受診者のうち、水晶体皮質混濁のみを認めた368例(平均年齢66.5歳)を対象とし、混濁分布を調べた。白内障以外の所見で視力低下を来しているとおもわれた症例は対象から除外した。混濁分布は徹照像を56分割(放射状に8等分、および同心円状に7分割)し,各領域における混濁の有無を判定した。自覚症状は、金沢医大方式白内障簡易スクリーニングシステム(10項目の問診)で評価した。2.結果:「見にくさ」を訴えなかった群(一群)と訴えた群(+群)に分け、混濁分布をみた結果、瞳孔中心2mmφ以内に混濁を有したのは、(-)群:15%、(+)群:25%で+群の方が多かった。また瞳孔領6mm以上の周辺部に混濁が分布していたのは69%(-群)と65%(+群)で差はなかったが、(-)群の混濁は鼻側下方に局在し、(+)群では下方から耳側にまで分布していた。自覚症状のうち、“かすみ′′を訴えた症例では,瞳孔中心付近に混濁が局在する率(42%)が高く。夜の運転で支障を訴えた症例では,耳側に混濁が局在していた。瞳孔周辺の混濁も少なからず「見にくさ」に関与することが確認された。3.今後の計画:以上より、模型水晶体の混濁形状は円形、輪状、扇型を基本形として、瞳孔中心からの距離を変化させた混濁の作製を試みる。混濁部の材料は未定であるが、水晶体嚢にはソフトコンタクトレンズ、核には紫外線吸収眼内レンズを用いる予定である。網膜像シミュレーションでは、夜の運転時における皮質混濁とグレアーの関係も検討してみたい。また、問診とは別に自覚症状を、コントラスト感度およびグレアー試験から評価も試みたい。

また,アルギン酸カルシウムカプセルのコーティングを繰り返し,PMMAレンズにて挟み込むことによって水晶体層構造を認める50歳代の水晶体に近いものが作成できた。3.結論:本カプセルは水溶液濃度と反応時間により混濁程度を微妙に調整でき、白濁程度を変えた層構造も作成が可能であった。
親水性多孔質体におけるトリチウムおよびトリチウム水の移動現象の解明

核融合炉トリチウム理工学で関連する多孔質体の重要な材料として、トリチウム電気分解用多孔質電解質膜とコンクリートがある。本研究者は、まずフッ素系プロトン導電性電解質膜内に存在する吸着水量の濃度依存性を水蒸気吸着等温平衡式の形で整理し、水蒸気分圧と膜内水クラスター量を関連づけ、吸着現象を定量的に説明する事に成功した。さらに水蒸気透過法によりフッ素系電解質膜内の水拡散係数の水濃度依存性を求め、クラスター吸着量と拡散係数の間で相関が有ることを見いだし、拡散分子直径と拡散抵抗の関係として理解することができた。炭化水素系電解質膜でも同様の傾向が有ることを見つけた。コンクリートは、核融合炉の最終トリチウム閉じ込め容器であり、コンクリート壁中でのトリチウム移動はトリチウム安全閉じ込めのための重要な構造物である。コンクリートはセメントや砂利の混合物であり、多孔質で複雑な内部構造を持つことに着目し、本研究者は多孔質コンクリート体内における水素やトリチウム水移動現象を実験的および解析的に研究した。実験では、セメントペーストとモルタル状態中での水素と水蒸気の透過率を測定し、多孔質体内空隙率の実効拡散係数への寄与を定量的に明らかにした。さらにコンクリート内のトリチウム水蒸気の物理吸着量、化学吸着量、構造水量と平衡水蒸気圧間の関係をそれぞれ明らかにした。実験で求めた吸着速度や同位体交換速度から、コンクリート内でのトリチウム移動現象を多孔質体内の構造を考慮に入れたモデルを使って定量的に明らかにした。円筒型コンクリート内のトリチウム浸透速度を求め、上記多孔質体内の水蒸気移動モデルと比較し、定量的トリチウム移動評価モデルを構築することに成功した。研究成果は、外国雑誌等に発表した。本研究ではコンクリート中のトリチウム水移動現象と電解質高分子膜中の水移動現象を同様の手法を用いる事によって定量した。コンクリート中のトリチウム水移動現象は吸着・拡散・同位体交換反応に分類でき各反応を平衡論と速度論の両面から定量的に把握するために実験を行い、数式化した。得られたデータの妥当性を検証するためにコンクリート試験体をトリチウム水蒸気雰囲気に曝露し、浸入したトリチウムの濃度分布を測定し、計算結果と比較した。その結果、実験により得られた平衡量や速度定数を用いて構築した物質移動モデルによりコンクリート中のトリチウム移動現象を良く再現できる事がわかった。また、コンクリートのトリチウム捕捉容量を実験により求めたが、1立方メートル中に約10gであり半数致死量(約1mg)と比べても非常に多量のトリチウムが捕捉され得る事がわかった。電解質高分子膜中の水移動現象は固体高分子形燃料電池を高効率で運転するために把握しておかなけれぱならない。コンクリート中のトリチウム水移動現象と同様に高分子膜中の水移動現象は吸着・拡散・電気浸透に分類できる。本年度は吸着・拡散の定量を行った。高分子膜への水蒸気吸着等温線は分圧変化と共にS字状曲線を描くように変化し、一般的な吸着平衡式では表せない。そこで、有限層B. E.. T吸着を基に、吸着した水分子がクラスターを形成するというモデルを仮定し、吸着平衡式を求めた。また、高分子膜中の水蒸気拡散は通常のFick型拡散ではなく、拡散係数が濃度に依存する非Fick拡散である事を確認した。高分子膜中の水蒸気濃度増加と共に拡散係数が増加するが、水分子がクラスターを形成する領域では拡散係数が減少する事を確認した。今後はクラスターが拡散に及ぼす影響を定量的に把握するために実験を行う必要がある。