hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胆道癌における癌関連遺伝子発現とFDG集積との関連に関する研究

核医学予後解析のため、全例、予後調査を行い、各腫瘍遺伝子発現の有無、FDG指標、MRIのADC指標、CTから求めた腫瘍サイズ,腫瘍マーカー、病期、性差、年齢、Performance status、血液検査から求めた肝機能、胆道機能、を含めて多変量解析を行い、予後を規定する因子としてFDGーPET指標がなり得るか否かを検討する。
軟骨由来増殖制御因子コンドロモジュリン-Iの血管新生阻害活性と骨形成の制御

我々は、ウシ胎仔軟骨の抽出物が培養軟骨細胞のプロテオグリカン合成を促進すると同時に、この抽出物とbFGFを共存させると軟骨細胞の増殖を相乗的に促進することを明らかにして、この活性成分の完全精製を行い、コンドロモジュリン-I(ChM-1)と命名した。そこで本研究では骨端軟骨およびその周囲組織におけるChM-IとbFGFの発現局在を解析して、骨端軟骨細胞の増殖、分化成熟、および血管侵入の制御機構を明らかにすることを目指した。〔^3H〕で標識したウシChM-IcDNAをプローブにしてウシ胎仔尾骨・骨端軟骨およびその周囲組織におけるChM-ImRNAの発現をin situ hybridizationによって検討した結果、ChM-Iは骨端軟骨に特異的に発現し、増殖軟骨層から肥大軟骨層にかけて発現増強が認められた。これに対して血管侵入が起こる石灰化軟骨層では発現が消失していた。またChM-IのN-末端近傍のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドに対する抗体を作成し、ウシ胎仔尾骨・骨端軟骨を材料にして免疫染色したところ、ChM-I蛋白質の組織局在はChM-ImRNAの発現と一致したパターンを示した。さらに骨誘導蛋白質であるBMPをヌードマウスの筋膜下に移植すると、その周囲に内軟骨性骨形成が起こるが、その際、ChM-IをBMPと同時に投与すると軟骨形成が著明に促進されるものの、骨形成には至らなかった。この結果はChM-Iによる血管新生阻害作用により骨への置換が抑制されたものと結論された。なお、上記の研究を遂行するために、「マイクロプレートリーダー」および超遠心機用の「固定角ローター」を利用した。
骨格筋糖取り込みを高める栄養・運動処方に関する基礎研究　－ビタミンDに着目して－

ビタミンDは腸管におけるカルシウム吸収や骨形成を高める働きがよく知られている。一方、最近、骨格筋にもビタミンD受容体が発現していることが知られるようになった。つまり、ビタミンDは骨格筋に作用して様々な生理効果を引き起こす可能性がある。2018年度は、ビタミンD摂取が骨格筋へのトレーニング効果に影響を及ぼす可能性について検討した。Wistar系雄性ラットに6週間のトレッドミルを用いた身体トレーニング(27.5m/分、60分間/日)を負荷したところ、ヒラメ筋ならびに足底筋のビタミンD受容体発現量の増加がみられた。これは、持久性トレーニングによって骨格筋におけるビタミンD感受性が上昇する可能性を示す。したがって、ビタミンDを多めに摂取しながら持久性トレーニングすることで、トレーニング効果が増強される可能性が示唆される。さらに、Wistar系雄性ラットをVitD通常食群(2,000IU/kg飼料)ならびにVitD欠乏食群(0IU/kg飼料)に分けて合計6週間飼育した。飼育開始から4週間後に両群のラットの左下肢における腓腹筋とヒラメ筋の腱を切除して、共働筋である足底筋にレジスタンス運動様の過負荷を与えながら2週間飼育した。腱切除にともなって足底筋重量には約10%の増加がみられたが、VitD欠乏は足底筋重量の増加率に影響を及ぼさなかった。したがって、正常なVitD摂取レベルを維持することは、筋量の維持に必要であるが、レジスタンストレーニングなどの過負荷による筋量増加に必須ではないことが示唆される。また、65歳以上の地域高齢者を対象として体力の調査を行うとともに、血液採取を行った。現在、VitDの過不足の指標となる血清25(OH)Dレベルと筋力の関連性について検討を行っている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ビタミンDが骨格筋の糖代謝を促進する可能性について検討することが大きな目的である。28年度には「ビタミンD摂取量の違いが実験動物の耐糖能力に及ぼす影響」について検討する実験を行ったので報告する。7週齢のWistar系雄性ラット29匹をビタミンD欠乏食群(VD欠乏食群)、ビタミンD普通食群(VD普通食群)、ならびにビタミンD過剰食群(VD過剰食群)に分けて、それぞれの群にビタミンD含量0, 2000, 10000IU/kg重量の飼料を摂取させながら9週間飼育した。飼育8週目に腹腔内糖負荷試験を行ったところ、VD欠乏食とVD過剰食群ではVD普通食群に比べて糖負荷後の血糖値が高く、耐糖能力が低下している傾向がみられた。血中インスリンレベルには差はなく、膵臓からのインスリン分泌能力の変化はみられなかった。血糖の大半は骨格筋によって取り込まれるので、ビタミンD摂取量の違いによる耐糖能力の変化は骨格筋のインスリン感受性の変化による可能性が高い。そこで、現在、骨格筋のインスリン情報伝達経路やGLUT4含量が変化している可能性について検討している。ちなみに、内臓脂肪蓄積が骨格筋のインスリン抵抗性を引き起こすが、VD欠乏や過剰は内臓脂肪量には影響を及ぼさなかった。ビタミンDが有する骨格筋への急性作用効果として、GLUT4(糖輸送担体)のトランスロケーションを引き起こして糖取り込みを促進する可能性を、また、慢性作用効果としてGLUT4遺伝子発現を増加させる可能性を考えている。当初の予定では、28年度にビタミンDの急性効果、29年度に慢性効果を検討する予定であった。しかし、代表者の川中が福岡大学に転任して間もないこと、また、実験室スペースが確保できていないことから(現在、福岡大学当局に実験スペースの増加を申請中)、ビタミンDが有する急性効果を検討するための摘出筋糖取り込み試験のセットアップが間に合わなかった。そこで、29年度に実施予定であったビタミンDの慢性投与実験を前倒して実施した。計画変更はあったものの、概ね順調に研究は進行している。しかし、GLUT4の遺伝子発現の解析結果がまだ得られていないため進捗状況を「やや遅れている」と判定している。

腱切除にともなって足底筋重量には約10%の増加がみられたが、VitD欠乏は足底筋重量の増加率に影響を及ぼさなかった。したがって、正常なVitD摂取レベルを維持することは、筋量の維持に必要であるが、レジスタンストレーニングなどの過負荷による筋量増加に必須ではないことが示唆される。また、65歳以上の地域高齢者を対象として体力の調査を行うとともに、血液採取を行った。現在、VitDの過不足の指標となる血清25(OH)Dレベルと筋力の関連性について検討を行っている。ビタミンD不足は2型糖尿病発症のリスク因子となる可能性が示唆されている。また、最近、骨格筋にもビタミンD受容体が発現していることが知られるようになった。2017年度はビタミンD不足が骨格筋代謝機能低下を介して、耐糖能力を低下させる可能性について検討した。Wistar系雄性ラットをVitD欠乏食群、普通食群、ならびに過剰食群に分けて、それぞれの群にビタミンD含量が0, 2000,もしくは10000 IU/kg重量の飼料を摂取させながら9週間飼育した。VitD普通食に比べて、欠乏食あるいは過剰食は血糖値の上昇と耐糖能力の低下を引き起こしたが、摘出した滑車上筋(速筋線維優位)の糖取り込み速度を測定したところVitD欠乏や過剰の影響はみられなかった。GLUT4タンパク質発現量についても変化はみられなかった。一方、VitD欠乏食群の足底筋(速筋線維優位)では、筋タンパク質合成促進と分解抑制を司るAktキナーゼのリン酸化レベルが顕著に減少した。さらに、筋重量の減少が認められた。血糖の大半は骨格筋によって取り込まれるので、Aktキナーゼ活性低下に起因する速筋線維の萎縮が耐糖能力低下の一要因かもしれない。なお、Aktキナーゼの下流に位置してタンパク質分解に働くFoxo1のリン酸化レベルには、VitD欠乏の影響は認められなかった。Aktキナーゼ活性の低下は筋タンパク質合成の減少を介して筋量減少を引き起こしているのかもしれない。さらに、VitD欠乏食群のヒラメ筋(遅筋線維優位)においてミトコンドリア生合成に関わる転写補助因子であるPGC-1αタンパク質発現量の減少が認められた。したがって、VitD欠乏は遅筋線維のミトコンドリア含量減少を介して、耐糖能力を低下させる可能性も考えられる。代表者の川中は2015年度に福岡大学に異動したが、実験室スペースが不足していたために、大学当局に実験スペースの増加を申請していた。当初は2017年度に新実験室が開設される予定であったが、着工が遅れた。そのため、2017年度に新実験室で行う予定であった実験(摘出筋を用いた糖取り込み測定等)が延期となった。また、それらにかかる実験経費を2018年度に繰り越した。これによって、2018年度の前半に、2017年度に予定していた実験を消化することができた。そのため、おおむね順調に進展していると評価した。
2つの鍵穴をもつ転写因子が父鍵と母鍵と結合することで胚の体軸が形成される

被子植物であるシロイヌナズナにおいて、父母因子の制御下で胚発生を担うしくみを理解するべく、父母の両方から受精卵に持ち込まれて体軸形成を制御するWRKY2転写因子と父親(精細胞)からのみ持ち込まれる偽キナーゼであるSSP、母親(卵細胞)のみに由来するHDG11/12転写因子の三者に着目して研究をおこなった。それぞれの相互作用を詳細に判定するとともに、各因子の変異体や機能改変株を用いて精査した結果、これらが協調的に働くことで、WOX8遺伝子の転写が活性化され、受精卵の極性や胚の体軸が確立されることが明らかになった。具体的には、SSPによって受精卵で活性化されるMAPキナーゼ経路によってWRKY2がリン酸化されること、および、リン酸化によって活性化されたWRKY2と、HDG11/12がともにWOX8遺伝子のプロモーターに直接結合してWOX8の転写を促進すること、さらに、生み出されたWOX8タンパク質が受精卵の極性化と胚のパターン形成を担うことを見出した。この成果をまとめ、国内外の学会で公表するとともに、国際誌に発表した(Ueda et. al., 2017)。また、受精卵が極性化する動態や、胚の体軸形成の詳細を理解するべく、受精卵内部や胚発生様式をライブイメージングする系を立ち上げ、新規の方法論として論文発表に至った(Kurihara and Kimata et. al., 2017)。さらに、これらの因子や解析系を活用して体軸形成過程を明らかにする方策についても国際誌で紹介した(Ueda and Berger, 2018)。次世代シーケンサー解析に使用する植物に害虫が大量発生したことで繰越を余儀なくされたが、植物胚の抽出法をさらに効率化したことで遅れを取り戻し、信頼性の高いRNA-seqデータが得られた。また、受精卵の極性化や胚のパターン形成のライブイメージングについても、顕微鏡システムなどを最適化したことで、ハイスループットなイメージングが可能となり、解析の精度が飛躍的に上昇した。これまでの解析結果によって、父母因子の協働の下流で制御される発生イベントが特定されつつあるので、そのメカニズムをさらに精査する。今後は、さまざまなマーカー株や、父母因子との関係がいまだ知られていない発生制御因子も解析することで、父母因子の協働が植物の体軸獲得とパターン形成を担うしくみをより詳細に解明していく。
食物抗原の吸収と食物アレルギーの感作を増強する因子の探索とその機構の解析

研究代表者らは、これまでにアスピリンを含む一部の非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)が細胞間隙を介した卵白抗原タンパク質(OVA)の消化管吸収を亢進させることを明らかにしている。また、昨年度までの検討により、アスピリンはOVAの経口感作を亢進することを明らかにした。さらに、NSAIDsによる抗原感作の増強にはシクロオキシゲナーゼ-1(COX-1)に対する阻害作用が一部関与することや、アスピリンは腹腔内感作や経皮感作など経口感作以外の感作も亢進することを明らかにした。本年度は、NSAIDsによる抗原の吸収と感作の亢進がOVA以外の食物抗原タンパク質でも確認できるか否かを明らかにすることを目的として、小麦抗原タンパク質(グリアジン)の吸収におよぼすアスピリンの影響とその機構を解析した。アスピリンを投与したラットにグリアジンを経口投与した結果、アスピリン非投与群よりも高いグリアジンの吸収が認められた。このとき、血中に移行したグリアジンをwestern blot法で解析した結果、グリアジンの一部は未消化体のまま吸収されていることが明らかになった。さらに、血漿からグリアジン画分を抽出し、グリアジン感作ラットの皮内に投与した結果、血管透過性の亢進作用が確認された。これらの結果は、NSAIDsがOVA以外の抗原タンパク質の吸収も増加させることを示すものである。また、NSAIDsにより吸収が亢進した抗原タンパク質の一部は、アレルゲン活性を有した未消化体の形で血中に移行することを明らかにした。食物依存性運動誘発アナフィラキシー(FDEIA)は、特定の食物摂取後の運動負荷やアスピリンの服用によりアレルギー症状が誘発される疾患であり、その要因として運動負荷やNSAIDsの負荷が抗原の吸収を増加させることが知られている。しかし、運動負荷による抗原タンパク質の消化管吸収亢進の機構や抗原感作に対する運動負荷やNSAIDsなどの薬剤服用の影響およびその機構については不明である。本研究では、運動負荷および薬剤(NSAIDs,抗菌薬,整腸剤)に着目して、食物抗原タンパク質の吸収と感作との関係を明らかにするとともに、感作を助長する要因を分子・細胞レベルで明らかにすることを目的とした。これまでの検討で、我々はNSAIDsであるアスピリンの負荷により卵白アルブミン(OVA)や小麦グリアジンなどの食物抗原の吸収が亢進する知見を得ている。また、アスピリンの負荷はOVAの経口感作を増強する知見を得ている。この要因の一つとしてNSAIDsによるCOX-1の阻害が消化管上皮に障害をもたらし、食物抗原の吸収と感作を助長させることが予想された。ラットにアスピリンを連続経口負荷した際の消化管像を組織学的に解析した結果、アスピリンの負荷によりびらんや潰瘍を形成している組織像は認められなかったが、胃と十二指腸でコントロール群と比べて、絨毛組織の未分化像が確認された。このことから、アスピリンの負荷により消化管障害が惹起されていることが確認できた。さらに、アスピリンと同様にCOX-1を阻害するジクロフェナクを負荷するとOVAの感作は増強したものの、COX-2選択的阻害剤であるメロキシカムを負荷した群では感作の増強が認められなかった。このことから、NSAIDsによる抗原感作の増強にCOX-1阻害作用が一部関与している可能性が考えられた。この結果については、さらに精査する予定である。血漿中の抗体価測定に使用しているELISA法の感度が従来よりも低下する現象が認められている。現在、原因を究明中である。研究代表者は、これまでにNSAIDsのひとつであるアスピリンが食物抗原の吸収と経口感作を亢進させることを明らかにしている。また、昨年度の検討で、アスピリンと同様にCOX-1を阻害するジクロフェナクを経口負荷すると卵白抗原(OVA)の経口感作は増強したが、COX-2選択的阻害剤であるメロキシカムを負荷した群では感作の増強が認められなかった。さらに、ラットにアスピリンを長期投与することにより消化管障害が惹起されることを明らかにした。これらの結果から、NSAIDsによる抗原感作の増強にCOX-1阻害作用が一部関与している可能性が考えられた。本年度は、NSAIDsによる抗原感作亢進の機構を明らかにすることを目的として、アスピリンによる感作亢進が経口感作以外の感作経路でも認められるか否かを検討した。OVAの腹腔内感作におよぼすアスピリンの影響について解析した結果、アスピリンを負荷した群では、非負荷群と比べてOVAの感作開始8週目に抗OVA特異IgE抗体価の有意な増加が認められた。次に、OVAの経皮感作におよぼすアスピリンの影響について解析した結果、腹腔内感作と同様にアスピリンを負荷した群で、非負荷群と比べてOVAの感作開始4週目に抗OVA特異IgE抗体価の有意な増加が認められた。これらの結果から、アスピリンは経口感作だけでなく、腹腔内感作や経皮感作も亢進することが示され、NSAIDsによるOVA感作亢進作用が消化管吸収の増加以外の経路も関与することが確認された。来年度は、NSAIDs以外の薬剤により抗原への感作亢進が起こるか否かを検討する予定である。

また、本年度はELISA法を用いた新たな小麦抗原の定量法を確立することができた。今後、小麦抗原でもOVAと同様の現象が認められるか否かについて解析する予定である。血漿中の抗体価測定に使用しているELISA法の感度が従来よりも低下する現象が認められていた。現在、ELISA法を改良し、研究を遂行中である。研究代表者らは、これまでにアスピリンを含む一部の非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)が細胞間隙を介した卵白抗原タンパク質(OVA)の消化管吸収を亢進させることを明らかにしている。また、昨年度までの検討により、アスピリンはOVAの経口感作を亢進することを明らかにした。さらに、NSAIDsによる抗原感作の増強にはシクロオキシゲナーゼ-1(COX-1)に対する阻害作用が一部関与することや、アスピリンは腹腔内感作や経皮感作など経口感作以外の感作も亢進することを明らかにした。本年度は、NSAIDsによる抗原の吸収と感作の亢進がOVA以外の食物抗原タンパク質でも確認できるか否かを明らかにすることを目的として、小麦抗原タンパク質(グリアジン)の吸収におよぼすアスピリンの影響とその機構を解析した。アスピリンを投与したラットにグリアジンを経口投与した結果、アスピリン非投与群よりも高いグリアジンの吸収が認められた。このとき、血中に移行したグリアジンをwestern blot法で解析した結果、グリアジンの一部は未消化体のまま吸収されていることが明らかになった。さらに、血漿からグリアジン画分を抽出し、グリアジン感作ラットの皮内に投与した結果、血管透過性の亢進作用が確認された。これらの結果は、NSAIDsがOVA以外の抗原タンパク質の吸収も増加させることを示すものである。また、NSAIDsにより吸収が亢進した抗原タンパク質の一部は、アレルゲン活性を有した未消化体の形で血中に移行することを明らかにした。小腸虚血再灌流モデルを作製し、抗原タンパク質の消化管吸収速度を連続灌流法で評価する。また、抗酸化剤やラジカル消去剤の影響についても検討する。抗体価測定に使用しているELISA法については、プレートや抗体を再度確認する予定である。NSAIDsによる感作増強の分子メカニズムを明らかにするとともに、NSAIDs以外の薬剤(抗菌薬など)により抗原への感作亢進が起こるか否かを検討する予定である。また、OVA以外の抗原でもNSAIDsによる感作の増強が認められるか否かについて解析する予定である。見積の間違いのため(理由)見積もりの間違いのため(使用計画)次年度に消耗品費として合算して使用する。次年度に合算して使用する
オンライン技術を用いた裁判外紛争処理手続の実証的研究

平成15年度は以下の二つの実証実験の運用または運用準備を行い、オンラインADRの構築と利用に関するデータを積み重ねて、実用的なシステム構築の基礎を固めた。[1]インターネットトラブルの裁判外紛争処理(担当:町村泰貴)[2]ドメスティク・バイオレンスの被害者に対する法情報提供および加害者とのオンライン交渉(担当:井上匡子)[1]は、前年度に構築したECOMやYAHOO!、シロガネ・サイバーポールなどの機関と提携関係を維持しながら、オンラインシステムの改善と実証実験を実施した。30件余の利用実績を得て、システム改善箇所や調停担当者の連絡方法、調停技法のあり方などのデータが得られた。また[2]はNPOフェミニストサポートセンター東海のメンバーを研究協力者とし、ウェブによる法情報提供、メールや携帯電話などを通じた相談受け付け、救済活動への紹介、そして被害者がシェルターにいながら加害者との交渉窓口を設けるべく、準備を進めた。
難治性神経麻痺性角膜症及びアルカリ外傷に対するTRPチャンネルを介した治療法開発

TRPチャンネルを阻害することで、アルカリ外傷後の角膜の炎症、混濁瘢痕化を抑制することが確認された。TRPノックアウトマウスでのアルカリ外傷後の結果が、ワイルドタイプマウスにTRPチャンネルの阻害剤を投与することでも再現できたことから、TRPチャンネルをコントロールすることで、難知性角膜疾患である神経麻痺性角膜症やアルカリ外傷の治療につながる可能性がある。TRPV1, TRPV4, TRPA1ノックアウトマウス及びワイルドタイプマウスの片眼に1N NaOHと点眼しを角膜アルカリ外傷を作製し、角膜混濁の状態や上皮欠損の治癒速度などを検討した。その結果TRPV1, TRPV4, TRPA1ノックアウトマウスは、ワイルドタイプマウスに比べ、角膜混濁が軽微であることが確認された。免疫染色法やreal time RT-PCR法を用いた検討では、それらノックアウトマウスでは炎症性サイトカインの発現や好中球、マクロファージの浸潤、線維化が抑制されていた。ワイルドタイプマウスに同様に角膜アルカリ外傷を作製した後、TRPV1またはTRPA1のアンタゴニストを投与し、角膜混濁の状態や上皮欠損の治癒速度などを検討した。その結果、アンタゴニストを投与することで、角膜混濁を抑制することができた。免疫染色法やreal time RT-PCR法を用いた検討では、ノックアウトマウスを用いた検討と同様にアンタゴニスとを投与することで炎症性サイトカインの発現や好中球、マクロファージの浸潤、線維化が抑制されていた。TRPV1ノックアウトマウスおよびワイルドタイプマウスの角膜直径2mmの上皮欠損を作成する。創傷治癒速度を実体顕微鏡下で観察し写真撮影する。撮影した写真から欠損部の残存面積を計測し、比較検討した。その結果、TRPV1ノックアウトマウスはワイルドタイプマウスに比べ上皮欠損の治癒速度が遅延していた。TRPV1TRPA1, TRPV4 KOはWTに比べてアルカリ外傷後の角膜混濁や炎症反応が軽微であったが、角膜由来の細胞と、骨髄由来の細胞のどちらがTRPV1, A1 V4 KOの創傷治癒炎症への関与に重要であるかを検討するため、骨髄移植の実験を行った。TRPV1, TRPV4, TRPA1 KO、WTそれぞれに放射線照射後骨髄移植を行い、創傷治癒、炎症への関与を検討し。KO、WTそれぞれの脛骨と大腿骨から骨髄を採取した。KO、WTそれぞれに骨髄移植の1日前に12yの放射線を照射する。WTの骨髄をTRPV1 KOに、TRPV1, TRPV4, TRPA1 KOの骨髄をTRPV 1 KOおよびWTに移植した。骨髄移植の3週間後に1N NaOHを点眼し角膜アルカリ外傷を作製した。創作製1020日後の角膜を実体顕微鏡下で角膜結膜の状態を観察し写真撮影した。その角膜のパラフィン切片を作製し、それぞれの群でのマクロファージのマーカーであるF4/80、好中球のマーカーであるMPO,線維化のマーカーとしてaSMAを免疫染色で検討した。TRPV1, TRPA1, TRPV4 KOにWTの骨髄を移植した群は、WTにそれぞれのコの骨髄を移植した群に比べ、アルカリ外傷後の角膜混濁や炎症反応が軽微であった。以上のことから、TRPV1, TRPA1, TRPV4 KOの角膜がWTの角膜に比べて、アルカリ外傷後混濁や炎症が軽微であるという現象は、骨髄細胞でなく、角膜由来の細胞が影響を与えていると考えられた。KO、WTそれぞれの腹腔内にグリコーゲンを投与し4日後腹腔内に培養液を入れ、マクロファージを採取する。採取した液を60mmシャーレで6時間培養する。シャーレに付着した細胞(マクロファージ)のTGFbの発現をreal-time RT-PCR法で検討する。生後1日目のKO、WTそれぞれの眼球を培養し、線維芽細胞を採取し、その培養細胞にTGFb 10ng/ml添加、24時間後のコラーゲンやCTGF等をreal-time RT-PCR法で検討する。RPV1,TRPA1,TRPV4 KOはWTに比べてアルカリ外傷後の角膜混濁や炎症反応が軽微で有るという反応は、マクロファージではなく角膜由来の細胞が影響をあたえていると考えられた
適用環境を考慮した人工地盤材料からの重金属溶出量の推定に関する研究

セメント系固化材による地盤改良土から土壌環境基準を上回る六価クロムが溶出される場合があるため、公共工事では事前の溶出試験が必要とされている。しかし、溶出試験に用いる試料の前処理の方法によって溶出量が異なることから、実験の地盤からの溶出を推定する場合には、試験条件の影響を適切に把握しておくことが必要である。昨年度は、土壌環境基準を超える六価クロムが溶出されるケースが多いとされるセメント系固化材で安定処した火山灰質粘性土について、試料の乾燥方法、粒径、溶媒の初期pHが六価クロムの溶出量に与える影響を検討した。その結果、初期pHの影響が見られなかったが、乾燥方法の影響は見られた。最も溶出量が大きいものが風乾試料であり、次いで炉乾燥、非乾燥の順になった。一方で、六価クロムを含有しpHの高い溶出水は、周辺の地盤で緩衝、吸着を受けることが考えられる。特に、火山灰質粘性土は物質吸着能が高いことが知られている。本年度は、環境庁告示46号溶出試験などのバッチ試験、タンクリーチング試験、カラム通水試験を行って、分定処理土から溶出された水のpHや六価クロム濃度を測定するとともに、その溶出水の火山灰質粘性土による吸着性を検討した。その結果、セメント系固化材で安定処理した火山灰質粘性土から溶出した高いpH、六価クロム濃度の水は未処理の火山灰質粘性土と接触することでpH急激に、六価クロム溶出濃度は緩やかに減少することが確認された。カラム試験の場合には乾燥密度にも影響を受けるので、想定する現場に応じて適切な実験条件の設定が必要であることを明らかにした。火山灰質粘性土をセメント系固化材や消石灰で安定処理する場合には、六価クロムの溶出量が土壌環境基準を満足しないことが多いことが知られている。六価クロムは対象の火山灰質粘性土からの溶出はなく、セメント系固化材や消石灰からのものであることがわかっているが、六価クロムは(1)処理土の強度が高くなると固化体の中に封じ込められ、(2)還元されると毒性の少ない三価クロムに変わることなどが知られている。火山灰質粘性土は撹乱による強度低下が大きく、これは安定処理を施す場合においても同様である。そのため、同一の土に対して同一の固化材混合量であっても強度レベルが異なる場合がある。そこで、セメント系固化材の添加率が等しいが撹乱状態の異なる処理土を作製し、一軸圧縮強さと六価クロムの溶出量を調べた。安定処理時によく撹乱したほうが強度は低下したが、六価クロムの溶出量は低下した。火山灰質粘性土は陽イオン、陰イオンともに吸着能が高いために練り返しによる接触面積の増加が原因であると考えられた。研究代表者らは六価クロムの溶出抑制対策として、産業副産物であり還元性を示す材料として高炉スラグや電気炉還元期スラグを添加している。どちらの材料でも六価クロムの抑制効果がみら還元期スラグを添加した場合は、さらに還元スラグ雰囲気が強くなり、六価クロムの溶出も抑制された。処理土を締め固めると通気性が低下するため、還元スラグ雰囲気になりやすい。そこで、処理土を締固めて養生した場合とばらばらのままで養生した条件で7日間養生し六価クロムの溶出量を比較した。前者は後者に比べ、還元雰囲気が強かったが、スラグの有無に比べ影響は小さく、溶出量に目立った差は見られなかった。しかし、溶出試験に用いる試料の前処理の方法によって溶出量が異なることから、実際の地盤からの溶出を推定する場合には、試験条件の影響を適切に把握しておくことが必要である。本研究では土壌環境基準を超える六価クロムが溶出されるケースが多いとされるセメント系固化材で安定処した火山灰質粘性土について、試料の乾燥方法、粒径、溶媒の初期pHが六価クロムの溶出量に与える影響を検討した。乾燥方法は、風乾、炉乾燥、非乾燥とし、粒径は2mm、0.425mmで区分し、初期pHは6.0と4.0にした。通常用いられる環境庁告示第46号法試験では、乾燥方法として風乾、粒径は2mm以下、初期pHは5.86.3となっている。初期粒径が異なっていても振とうによって泥土化し、安定処理土はセメント系固化材による高アルカリ化によって溶媒の初期pHの影響が見られなかったため、これらによる六価クロム溶出量の違いは見られなかった。しかし、乾燥方法の影響は見られた。すなわち、環境庁告示第46号法は最も安全側での結果を得ていることがわかった。しかし、そのメカニズムは不明であるとともに、これが火山灰質粘性土特有のものであるかどうかを確認する必要がある。セメント系固化材による地盤改良土から土壌環境基準を上回る六価

クロムが溶出される場合があるため、公共工事では事前の溶出試験が必要とされている。しかし、溶出試験に用いる試料の前処理の方法によって溶出量が異なることから、実験の地盤からの溶出を推定する場合には、試験条件の影響を適切に把握しておくことが必要である。昨年度は、土壌環境基準を超える六価クロムが溶出されるケースが多いとされるセメント系固化材で安定処した火山灰質粘性土について、試料の乾燥方法、粒径、溶媒の初期pHが六価クロムの溶出量に与える影響を検討した。その結果、初期pHの影響が見られなかったが、乾燥方法の影響は見られた。最も溶出量が大きいものが風乾試料であり、次いで炉乾燥、非乾燥の順になった。一方で、六価クロムを含有しpHの高い溶出水は、周辺の地盤で緩衝、吸着を受けることが考えられる。特に、火山灰質粘性土は物質吸着能が高いことが知られている。本年度は、環境庁告示46号溶出試験などのバッチ試験、タンクリーチング試験、カラム通水試験を行って、分定処理土から溶出された水のpHや六価クロム濃度を測定するとともに、その溶出水の火山灰質粘性土による吸着性を検討した。その結果、セメント系固化材で安定処理した火山灰質粘性土から溶出した高いpH、六価クロム濃度の水は未処理の火山灰質粘性土と接触することでpH急激に、六価クロム溶出濃度は緩やかに減少することが確認された。カラム試験の場合には乾燥密度にも影響を受けるので、想定する現場に応じて適切な実験条件の設定が必要であることを明らかにした。
擬似パネルデータに基づく出生コホートを考慮したBMIの加齢変化のモデル化

Body Mass Index (BMI、体重/身長2)は重要な健康関連指標だが、数十年単位の経年的加齢変化を計量的に評価した報告はなく、現状では横断調査(ある時点の調査)から出生コホート(生まれた年)を考慮せずに求めた加齢変化を用いている。一方、国民健康・栄養調査は我が国の代表的な繰り返し横断調査で60年間の記録が存在する。そこで、本調査データを利用し、出生コホートを考慮したBMIの加齢変化を研究した。本年度は、025歳男性の結果を欧州肥満学会で、060歳代男女の比較を米国の疫学研究会で発表した。前者では、日本人男性は5歳以上ではより最近の出生コホートほどBMIが高いが、コホート間の違いは小児期(特に11歳頃)に顕著であるが、青年期には違いが小さくなることを示した。小児の成長の加速化現象が示唆される。後者では、BMIの加齢変化は男女間で異なり、さらに出生コホート間でも異なることを示した。特に若年成人期に女性はBMIが減少するが男性は上昇する。男性のBMIは、女性に比べ小児初期では高いが、11-12歳頃に低くなり、その後再び高くなる。再交叉する年齢は出生コホートにより大きく異なり、最近のコホートほど若年化している。また、1930年代コホートでは25歳以上の男女差はほとんどなかったが、最近のコホートほど男性のBMIの方が高く成人期の男女差が広がっている。一方、1920年代以前の出生コホートでは男性のBMIの方が低いが小児期の記録はない。世界的に成人および小児肥満が議論されているが、多くの研究は限られた年齢層や、限られた観察年数のデータに基づいている。日本の60年間という長期データにより、幅広い年齢層で出生コホート別変化をみる重要性を示し、従来着目されていなかった「繰り返し年次調査」という研究デザインの利点を示した。加齢変化をみる際には出生コホートを考慮する必要がある。Body Mass Index(BMI、体重/身長^2)は重要な健康関連指標だが、数十年単位の経年的加齢変化を計量的に評価した報告はなく、横断調査(ある時点の調査)から得られる加齢変化を、出生コホートによる違いは無視して用いている。-方、国民健康・栄養調査は我が国の代表的な繰り返し横断調査で60年間の記録が存在する。そこで、本調査データを利用し、出生コホートを考慮したBMIの加齢変化を研究中である。本年度は、025歳女性の結果をBritish Medical Jourual(BMJ)、2060代成人男女の結果をIntemational Joumal of Epidemiologyに論文公表した。前者では、日本人女性は、より最近の出生コホートほど、子供の頃はより過体重だが、成人するとよりやせていることを示した。後者では、横断調査と出生コホート別では加齢変化のパターン自体が異なること、コホート間の違いは20代で既に確立していること(男性では30代までに少し広がる)、20-60代での増加量は出生コホート間で同程度であること、男性は1891-1900から1971-80コホートまで全ての年齢層でBMIが上昇しているが、女性は1931-40コホートまで上昇した後に減少に転じていることを示した。世界的に成人肥満に続き、小児肥満が盛んに議論されているが、多くの研究は限られた年齢層や、限られた観察年数のデータに基づいている。特に、小児の肥満ややせの(国際)基準作成は、成長の加速化現象などをデータに基づき多角的に考える必要がある。日本の60年間という長期データにより、幅広い年齢層で出生コホート別変化をみる重要性を示したこと、従来着目されていなかった「繰り返し年次調査」という研究デザインの利点を示したこと、幅広い読者層を持つ国際的医学誌に公表したことは意義が高い。

一方、1920年代以前の出生コホートでは男性のBMIの方が低いが小児期の記録はない。世界的に成人および小児肥満が議論されているが、多くの研究は限られた年齢層や、限られた観察年数のデータに基づいている。日本の60年間という長期データにより、幅広い年齢層で出生コホート別変化をみる重要性を示し、従来着目されていなかった「繰り返し年次調査」という研究デザインの利点を示した。加齢変化をみる際には出生コホートを考慮する必要がある。
説明的文章の読解指導における状況モデル構築の手がかりの実態と教材の難易度の関係

説明的文章の読解指導の改善に向けて,小・中学校を見通したカリキュラムの開発が進められているが未だ十分なものはできあがっていない。申請者はスパイラルカリキュラム構築のための基本的な能力群を設定し,文章中の明示的な手がかりをもとに,教材文の難易度を決める要因を明らかにしてきた。本研究では,説明的文章の読みにおける状況モデル構築のプロセスと構築の手がかりとなる記述内容との関係に焦点をあて,教材文の難易度を決める要因を明らかにする。さらに,この結果をもとに,小・中学校を見通した説明的文章の読解指導に係るカリキュラムの目標と内容を再構成する。
低毒性遺伝子運搬体を用いて遺伝子導入法の開発と遺伝子治療への応用

従来から遺伝子導入法に用いられているジエチルアミノエチルデキストランの構造と細胞毒性との関係を明らかにするために、様々なジエチルアミノ基導入率、および、分子量を有するジエチルアミノエチルデキストランを合成した。それらの細胞毒性は分子量には依存せず、ジエチルアミノエチル基導入率に大きく影響された。導入率が30%以下では、細胞毒性は極めて低く、従来の導入率50%の場合の約100分の1の細胞毒性であった。しかしながら、これらの低毒性ジエチルアミノエチルデキストランを用いて細胞に導入した外来遺伝子の一過性発現頻度は、導入率が低い場合すなわち、毒性の低い場合には遺伝子の発現頻度も極めて低いことが明らかとなった。そこで、主鎖構造や側鎖構造の異なる十数種類のポリカチオンについて検討した結果、ジエチルアミノアセタール化ポリビニルアルコール、および、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドとアクリルアミドとの共重合体が低毒性で、高効率の遺伝子発現頻度を誘導できることが明らかとなった。様々な構造を有するポリカチオンによる遺伝子導入を総合的に考察すると、遺伝子導入のための合成ベクターに要求される重要な因子として、(1)十分に高い導入率で3級(あるいは、4級)カチオン基を有すること、(2)側鎖に非電荷の親水基を有すること、などが明らかとなった。また、これら親水性基の役割が、DNA分子との間に形成されたポリイオンコンプレックスの親水性を保つことであることが示唆された。
紀元前二千年紀末の東地中海における文化変化とギリシア暗黒時代の研究

今年度は、紀元前二千年紀末から一千年紀初頭の文化変化の動態を解明するために、まずこの時期の重要な遺跡の調査報告及びこれに関するいくつかの国際学会の記録などを入手し、その内容の検討を行うことによって具体的な問題点の抽出を試みた。問題点の第一は、ミケ-ネ文化の崩壊後の文化の断絶と連続の性格についてであるが、最新の研究文献の検討の結果、崩壊後に現れる新たな文化要素を、必ずしも文化伝統としてではなく環境への適応形態として理解できる可能性があることを明らかにした。葬制の問題(複葬から単葬への変化)のように、依然として文化伝統として理解する方が良いと思われる現象もあるとはいえ、環境への適応という視点を導入することによって該期の断絶と連続を解釈できるならば、そこから暗黒時代の社会の生業にも光をあてる可能性がひらけるという点で、きわめて画期的であろう。問題点の第二は、暗黒時代の終わりに関してであるが、ここでも検討の結果、東方からの文物の流入、ホメロスの叙事詩の成立、英雄崇拝、アルファベットの普及といった一連の事象を、ひとつのプロセスとして理解する必要性を明らかにしえた。クレタ島コモス遺跡におけるフェニキア神殿の発掘が示すように、暗黒時代におけるフェニキアとの接触は、いわゆる交易や贈答などの物資のやりとりにとどまるものではなく、「東方化革命」という言葉が示すように、より広い観念の創出にまで及ぶ性格のものであり、アルファベットの創案やホメロスの普及もその文脈でとらえられるべきであるという認識に達した。
X線医学診断による小児の被ばく実態を解明するための臓器線量計測システムの開発

小児のX線医学診断,特に,高線量ゆえに健康への影響が懸念されるX線CT検査による小児の被ばく実態を調査・解明するために,極めて簡便に人体のいろいろな組織・臓器の被ばく線量を測定できるように,小児用人体ファントムの種々の組織・臓器位置に組み込んだ多数の能動型X線センサーからコンピュータによりデータを取得して,臓器ごとの被ばく線量,並びに実効線量を計算する,小児用臓器線量計測システムの開発を目的として研究を実施し,以下の成果を得た。1.球状シリコンフォトダイオードを使用して開発した,非常に小型で感度の方向依存性が無い優れた特性を有するX線用線量計32個を,体重20kg,身長115cmの標準的な日本人6才児を模した小児人体ファントム内の,実効線量計算に必要な種々の組織・臓器位置に装着した,臓器線量計測体系を作製した。また,X線照射による各線量計からの微弱電流を吸収線量に比例した電圧信号に変換するための電子回路を作製するとともに,この信号をAD変換器を通してコンピュータに取り込み,基準電離箱を用いて校正された生体軟組織の吸収線量値に変換し,臓器線量並びに実効線量を計算するためのコンピュータプログラムを作成して,システムを完成させた。2.本システムを使用し,現在,医療の現場で使われている代表的なメーカー数社の,最新型マルチスライスCTスキャナによる小児の腹部,胸部,頭部の種々の検査において,日常的に使われている検査プロトコールにより組織・臓器の吸収線量を測定し,それぞれの検査での臓器線量,並びに実効線量データを取得して,小児のX線CT検査による被ばく実態を解明するための大量のデータを取得するとともに,最近のCT装置に組み込まれている被ばく線量抑制機構の有効性と管電流変調機構の臓器線量低減に対する効果の程度を明らかにした。本研究は,小児のX線医学診断,とりわけ高線量検査であるX線CTによる医療被ばくの実態を調査・解明するために,X線機器の種類や使用法によらず,しかも極めて簡便に人体のいろいろな組織・臓器の被ばく線量を測定できるように,小児用人体ファントムの種々の臓器位置に組み込んだ多数の能動型X線センサーからコンピュータによりデータを取得して,組織・臓器ごとの被ばく線量,並びに実効線量を計算・表示する,小児用臓器線量計測システムの開発を目的としている。今年度は,システムの各部を製作するととともに,システム全体の動作試験を実施した。1,線量計検出器の製作と小児ファントムへの装着:X線検出素子として,感度の方向依存性が無い球状シリコンフォトダイオードを使用し,これに生体等価なカーボンファイバーケーブルを取り付けた線量計検出器を32個製作するとともに,これらを新規購入した小児人体ファントム(京都科学X-RAY特型)の種々の組織・臓器位置に装着した。2,検出器信号処理用電子回路の製作と線量読み取りプログラムの作成:検出器からの微弱電流を吸収線量に比例した電圧信号に変換するため16チャンネルの電子回路を製作するとともに,この信号を,16チャンネルAD変換器を通して一度にコンピュータに取り込むためのプログラムを作成した。3,線量計システムの校正と動作試験:各線量計検出器について,照射線量基準電離箱を使用して実効エネルギーの異なる種々のX線で線量校正を行い,コンピュータに取り込んだ信号処理用電子回路の各チャンネルの電圧信号を吸収線量に変換するプログラムを作成するとともに,線量計検出器を組み込んだ小児人体ファントムに対しCTスキャンを実施して,妥当な臓器線量が計算・表示されるよう,システム全体の調整を行った。

本研究は,小児のX線医学診断検査,とりわけ高線量検査であるX線CTによる小児の被ばく実態を調査・解明するために,X線機器の種類や使用法によらず,しかも極めて簡便に人体のいろいろな組織・臓器の被ばく線量を測定できるように,小児用人体ファントムの種々の臓器位置に組み込んだ多数の能動型X線センサーからコンピュータによりデータを取得して,組織・臓器ごとの被ばく線量,並びに実効線量を計算する,小児用臓器線量計測システムの開発を目的としている。1)昨年度開発した,非常に小型でX線に対して等方的な感度を有するなど,優れた特性を有する球状フォトダイオード線量計は,X線CT検査での線量測定で十分な検出感度が得られるものの,X線単純撮影での線量測定では感度が不足するため,低線量被ばく線量測定用として,新たに別種の高感度用フォトダイオード線量計を32個製作した。しかし,今年度は,球状フォトダイオード線量計を採用して昨年度完成した小児用臓器線量計測システムを使用して,当初目標とした小児CT検査における被ばく実態を調査することとし,高感度用線量計への交換は,X線単純撮影における被ばく線量測定実施時に行うこととした。2)昨年度開発した小児用臓器線量計測システムを,今後,急速な普及が予想される最新型マルチスライスCTスキャナを他に先駆けて日常の診療に使用している,中部・北陸地区6箇所の大規模病院(名古屋大学医学部附属病院および富山大学附属病院を含む)に持ち込んで,小児の頭部,胸部,腹部の種々のX線CT検査における被ばく線量を病院ごとに異なる検査プロトコールで測定し,検査ごと,およびCT装置ごとの臓器線量および実効線量を評価し,これまで本邦ではデータが無く不明であった小児のX線CT検査による被ばく線量レベルを始めて明らかにした。
下側頭葉皮質における視覚情報処理

3次元面構造を知覚するためには、脳は、面の形のみならず面の奥行きや傾きを知らなくてはならない。脳の中で、どのように、形の情報と面の奥行き手がかりである両眼視差の情報が相互に作用しあうのかを問う研究の一環として、従来、形や色などの2次元図形情報を伝えていると考えられてきた下側頭葉皮質(IT野)の細胞の両眼視差に対する反応を検討した。2頭のサルのIT野から活動を記録した225の細胞の60%が、両眼視差を与えることで反応の強度を変化させた。この反応強度の変化は、単眼への刺激への反応の変化では説明がつかず、また、輻輳運動を含む眼球運動も起きていないことから、両眼視差への感受性を反映したものと考えられる。ほとんどの細胞は、far cell(非交差視差を好む細胞)またはnear cell(交差視差を好む細胞)と分類され、0視差において選択的に興奮したり制御されたりする細胞は少なかった。これら、両眼視差選択性を持つIT野細胞はすべて、形の変化に対しても感受性を示した。ほとんどの細胞は、提示した形の種類によらず、同じタイプの両眼視差(すなわち、交差視差か非交差視差か)を好んだ。また、両眼視差選択性は、刺激の提示位置の変化に対しても変化を示さず、位置不変性を持っていた。1本の電極から記録された近傍の2つの細胞は、似た両眼視差選択性を持っていた。以上の結果は、IT野細胞が、形、色、もようなどに加えて両眼視差の情報も伝えていることを示している。テストした細胞の60%が、形に加えて両眼視差にも感受性を持ち、また、その両眼視差選択性は位置不変性を持っていた。このことから、視野内の異なった部位から、似た両眼視差と形の情報が、ここのIT細胞に収斂してくると考えられる。
リチュウム系酸化物の新しい電子伝導機構を利用した固溶体電極への応用

電池用電極として注目されているLi-系遷移金属酸化物のなかでも、LiMn_2O_4-系は既に実用の段階にあり、汎用されている。しかし、電極としての最も重要な電子伝導機構の解明は未だ不明な点が多く、またこれまでの研究は作成されたLiMn_2O_4-系試料の化学組成に対する注意深い考慮が欠如している。酸化物の化学組成は電子伝導を含めた物理特性に微妙でかつ重大な影響を与える。本研究はこれらの問題点に着目して、LiMn_2O_4-系試料の電子輸送特性の本質の解明を目的としている。スピネル構造をとるLiMn_2O_4を作成し、細心の定量分析の結果、一般に採用されている固相反応法で作成された試料は、従来予想されていた以上に陽イオン欠損状態にあり、その化学組成はLi^+_<0.95>Mn^<3+>_<0.51>Mn^<4+>_<1.38>O^<2->_4であった。この試料のバルク電子伝導度の温度依存性を複素平面インピーダンス解析法を用いて求めた。その結果バルク電子伝導は310K以上の高温熱活性化過程と250K以下の低温熱活性化過程に分かれており、加熱過程と冷却過程でその伝導度は明確なヒステレシスを示した。また測定された温度領域では、その温度依存性はsmall polaronのホッピングが電子伝導を与えている可能性を強く示唆している。さらに誘電特性に発現する緩和過程により、この可能性が現実の電子伝導機構であることが確認された。低温熱活性化過程の活性化エネルギーは高温熱活性化過程のそれよりも大きく、絶縁体の常識から逸脱している。この非常識的現象と前述のヒステレシス現象は、温度変化によるFd3m-母相中のI4_1/amd-相の析出による構造相転移に起因している。本研究で解明されたこれらの諸現象が電池電極材料に不可欠な耐高電圧性及び再充電機能をLiMn_2O_4に与えている。Li遷移金属酸化物を固溶体電極としたLi電池は高電圧及び再充電性機能が高いが故にその電池としての実用性の評価が高く、特にLiMn_2O_<4->系酸化物は携帯電話の電池として既に採用されている。問題はこの系の電池の更なる高機能化をはかる為には、その物理的特性を明確に把握しなければならないが、実用化が先行した材料では、ややもすると基礎的な研究が著しく欠如したまま使用されている場合が多く、LiMn_2O_<4->系酸化物もその例外ではない。本研究では、従来報告されている作成方法で試料を作成し、未だ不明である伝導機構を解明することを目的としている。この様に作成された試料の化学分析の結果は、従来考えられていた結晶組成ではなく、著しく陽イオン欠損状態にあるLi_<0.95>Mn_<1.85>O_4であることが明確になった。この酸化物は室温近傍で相変態を起こしており、高温ではF3dm構造をとる単相であるが冷却していくと第二相であるI4_1/amd相が発生し、その量が65%に達すると相変態が終了することがX-線解析で解明されている。この変態はMn^<3+>とMn^<4+>の規則配列を伴うと考えられてきたが、本研究の結果は規則配列の可能性を全面的に否定するものである。

電気伝導現象はインピーダンス解析法と誘電緩和過程を用いて調べており、変態に伴い伝導現象も低温領域と高温領域の間に明確な転移が起こっており、伝導度の温度依存性及び誘電特性より、強い電子-フォノン相互作用によりMn^<3+>のe^1_g電子が局所微小歪場を伴ったスモ-ルポーラロンを形成しており、電圧印加によるMn格子点間をポッピングし、電気伝導を与えていることが明確になった。高温領域の伝導の活性化エネルギーは低温でのそれよりも低く、一般の半導体、絶縁体とは逆であり、特殊な現象であるが、これは低温での二相混在に基づくがより不規則なMn格子点のポテンシャルが最大の原因と推測される。電池用電極として注目されているLi-系遷移金属酸化物のなかでも、LiMn_2O_4-系は既に実用の段階にあり、汎用されている。しかし、電極としての最も重要な電子伝導機構の解明は未だ不明な点が多く、またこれまでの研究は作成されたLiMn_2O_4-系試料の化学組成に対する注意深い考慮が欠如している。酸化物の化学組成電子伝導を含めた物理特性に微妙でかつ重大な影響を与える。本研究はこれらの問題点に着目して、LiMn_2O_4-系試料の電子輸送特性の本質の解明を目的としている。スピネル構造をとるLiMn_2O_4を作成し、細心の定量分析の結果、一般に採用されている固相反応法で作成された試料は、従来予想されていた以上に陽イオン欠損状態にあり、その化学組成はLi^+_<0.95>Mn^<3+>_<0.51>Mn^<4+>_<1.38>O^<2->_4であった。この試料のバルク電子伝導度の温度依存性を複素平面インピーダンス解析法を用いて求めた。その結果バルク電子伝導は310K以上の高温熱活性化過程と250K以下の低温熱活性化過程に分かれており、加熱過程と冷却過程でその伝導度は明確なヒステレシスを示した。また測定された温度領域では、その温度依存性はsmall polaronのホッピングが電子伝導を与えている可能性を強く示唆している。さらに誘電特性に発現する緩和過程により、この可能性が現実の電子伝導機構であることが確認された。低温熱活性化過程の活性化エネルギーは高温熱活性化過程のそれよりも大きく、絶縁体の常識から逸脱している。この非常識的現象と前述のヒステレシス現象は、温度変化によるFd3m-母相中のI4_1/amd-相の析出による構造相転移に起因している。本研究で解明されたこれらの諸現象が電池電極材料に不可欠な耐高電圧性及び再充電機能をLiMn_2O_4に与えている。
心筋梗塞治癒機転への新規マトリックスメタロプロテアーゼ―ADAMTS―の関与

ADAMTS-1(A Disintegrin And Metalloprotease with ThromboSpondin motifs-1)は約5年程前に発見された新しい細胞外マトリックス(ECM)分解酵素群の中の一構成メンバーである。急性心筋梗塞後の左室リモデリングには、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)をはじめとするECM分解酵素の重要性が最近認識されている。予備実験としてADAMTS-1の心筋梗塞における発現動態をノーザンブロット法にて検討したところ、梗塞急性期に非常に強い発現がみられADAMTS-1は従来のMMPとは異なった役割を持つ可能性が示唆された。1 ADAMTS-1に影響を与える薬剤の検討ラット実験的心筋梗塞モデルにアンジオテンシン変換酵素阻害剤を投与し、ADAMTS1発現へ与える影響を検討した。コントロールとして、コラーゲンを用いて、比較検討したが、ADAMTS1の発現量には有意な変化は認められなかった。また、我々の梗塞モデルでは、梗塞後比較的早期の段階では、コラーゲンがむしろ上昇する傾向にあった。このことはこれまでの報告では見られない変化であり、我々の梗塞モデルにのみ見られる現象なのか、または解析方法に問題があるために見られた変化なのか解決することはできなかった。2ノックアウトマウスを用いた検討ノックアウトマウスを作製し、維持管理している金沢大学がん研究所久野耕嗣博士と連絡を取ったが、残念ながら共同研究の実施にまでは至らなかった。RNA干渉法など他の方法を用いての解析が有効と考えられた。これらの研究成果は、日本循環器学会学術集会などにおいて発表し、報告した。ADAMTS-1(A Disintegrin And Metalloprotase with Thrombo Spondin motifs-1)は4年前に発見された細胞外マトリックス(ECM)分解酵素である。(1)心筋梗塞動物モデルの作成及びリアルタイムPCR法・in situハイブリダイゼーション法によるADAMTS-1 mRNAの定量的評価・解析を行った。ノーザンブロットでの解析と同様に梗塞早期に非常に高い発現が得られた。また、ADAMTS-1の発現細胞は血管内皮細胞が主体であった。また、コントロールとしての心筋梗塞ラットの血行動態解析を心臓超音波法(エコー)にて実施し、データの収集を行った。梗塞心においては梗塞心室壁のひ薄化および内腔の拡大を認めた。(2)ADAMTS-1に対する特異的抗体の作製免疫染色法・ウエスタンブロッティング法による目的蛋白の評価・解析を目的として、ポリクローナル抗体の作製を行った。二箇所のペプチドを選択し、家兎各二匹に免疫して4種類の抗体が得られた。ウエスタンブロット法にて特異性を確認したところ、二つの特異的なバンドを認めた。