hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マラリア原虫感染中に誘導される制御性CD4^+ T細胞が産生する制御因子の同定

IL-2産生を抑制する因子を同定するために、イオン交換カラムを用いて精製を試みたところ抑制活性を含む分画が得られた。しかしながらこの分画には可溶性IL-2が含まれていることも確認されたことから、新規抑制性サイトカインではなく可溶性IL-2受容体によるIL-2の消失が新たな可能性が示唆された。そこでIL-2受容体に対するカラムを作成し抑制因子を含む分画から可溶性IL-2受容体を除去して抑制能が失われるかを検討したところ、可溶性IL-2受容体除去しても除去前と同様の抑制能が得られた。初期精製(イオン交換カラム)で得られた分画には培地に含まれる牛血清成分が多く含まれていた。さらに抑制因子とアルブミン等は等電点が近くイオン交換カラムではこれ以上の分離が不可能であることが明らかとなった。そこで硫安塩析法による分画を検討したところ、30-40%飽和度において抑制因子を含む分画を得たうえに高濃度に濃縮することができた。我々はCD4^+ T細胞のマラリア原虫抗原特異的なサイトカイン産生がIL-2依存的であることを明らかにし報告した(Int.Immunol.)。これは、マラリア原虫感染によって引き起こされるIL-2産生抑制メカニズムを明らかにしようとする本研究計画の意義について異なる角度から証明した。本研究目的であるマラリア原虫感染によって誘導されるIL-2産生抑制因子を同定するために、研究実施計画に基づき以下の事柄について検討した。1)カラムクロマトグラフィを用いてIL-2抑制因子を効率よく分離するために、サンプルの調整を行った。マラリア原虫感染マウスのCP4^+T細胞のうちどのような細胞集団が抑制因子を産生しているのかを調べたところ、CD62L-CD44^+のエフェクターメモリー細胞が抑制因子を産生することが新たに明らかとなった。そこでCD62L-CD44^+CD4^+T細胞に精製し、in vitroで刺激することで高効率に抑制因子を回収することが可能となった。さらに限外濾過膜を用いた濃縮を検討したところ、分子量5k以下を除き且つ高濃度に濃縮することができた。2)上記のサンプルを用いてカラムによる分離を行った。その結果アニオンカラムを用いた場合に濃縮能を含む分画が得られた。現在この分画を用いてさらに分離を進めているところである。3)最近論文等でも報告数が増えてきた解析方法にshotgun proteomicsがある。この方法は、2群間比較により目的タンパク質を網羅的に解析するものである。この方法を用いれば抑制因子を単離できなくとも或る程度分離できた2)の分画から求めることができると考え、現在この方法も併せて検討中である。また、我々はマラリア原虫特異的なサイトカイン産生がIL-2依存的であることを明らかにし、現在論文を投稿中である。これは、マラリア原虫感染によって引き起こされるIL-2産生抑制メカニズムを明らかにしようとする本研究意義に更なる重要性をもたらすものである。我々はこれまでに、Plasmodium berghei(ANKA)用いたマウスモデルにおいて、マラリア原虫感染によりCD25^-の抑制性CD4^+T細胞が誘導され、この細胞が産生する液性因子によりCD4^+T細胞のIL-2産生が抑制されることを明らかにしている。研究実施計画に基づいてIL-2産生抑制因子を同定するために以下の事柄について検討した。1)カラムクロマトグラフィを用いた初期精製で抑制因子を含む分画を得たと21年度の実績報告書において記載した。しかしながらこの分画には可溶性IL-2受容体も含まれていることが新たに明らかとなった。さらに感染によって可溶性IL-2受容体の産生量も亢進することが明らかとなった。これらのことから、CD4^+T細胞が産生したIL-2は、可溶性IL-2受容体と結合することで中和されている可能性が新たに考えられた。

そこでIL-2受容体に対するカラムを作成し、抑制因子を含む分画から可溶性IL-2受容体を除去して抑制能が失われるかを検討した。その結果、可溶性IL-2受容体除去しても除去前と同様の抑制能が得られた。2)初期精製で得られた分画には培地に含まれる牛血清成分が多く含まれており、抑制因子を同定するためには更なる精製が必要である。また抑制因子とアルブミン等は等電点が近くイオン交換カラムではこれ以上の分離が不可能であることが明らかとなった。そこで硫安塩析法による分画を検討したところ、30-40%飽和度において抑制因子を含む分画を得たうえに高濃度に濃縮することができた。現在この分画についてゲルろ過を用いて最終精製を試みている。3)我々はCD4^+T細胞のマラリア原虫抗原特異的なサイトカイン産生がIL-2依存的であることを明らかにし報告した(Int.Immunol.)。これは、マラリア原虫感染によって引き起こされるIL-2産生抑制メカニズムを明らかにしようとする本研究計画の意義について異なる角度から証明し、更なる重要性をもたらすものである。
大電荷電子ビーム生成のための多目的最適化ツールの開発と実証

近年の加速器で得られるエミッタンスの非常に小さい大電荷電子ビームの挙動を解明するには、電子源で発生した低速の電子ビームが高周波加速空洞や電磁石などの加速器要素を通過し、光速の電子ビームとなるまでのバンチング、加速過程における個々の加速器要素の影響の理解が必須である。しかし、この過程には多数の加速器要素パラメータが寄与しており、加速器要素の全パラメータの最適化を行うことなく、電子ビームの挙動の客観的理解は難しく、限られた条件下での理解に留まっていた。そこで、本課題ではエミッタンスの非常に小さい大電荷電子ビームの挙動研究のために必要な多目的最適化のための数値計算ツールの開発及び本課題で開発したツールの実証に関する研究を進めている。4年目に当たる平成30年度は以下について実施した。これまで使用していた2次元円筒対称モデルから現実に近い3次元モデルに変更した入射超伝導空洞のモデルを作成し、加速器シミュレーションコードにおける実ビームの再現精度向上を図り、計算機上で輸送条件の最適化を行った。この最適化の検証のために、cERL加速器においてビーム試験を行った結果、あらゆる条件に対応できているわけではないが、バンチ電荷60 pCの空間電荷効果が支配的な条件においても、2次元円筒対称モデルを用いていたときと比べて、オプティクスを設計条件にさらに近づけられるようになった。輸送条件が改善された結果、バンチ電荷40 pCのビーム輸送において2Dモデルを使用してオプティクス設計していたときに比べて、エミッタンスを低減することができた。これらの結果を「cERLにおける空間電荷効果が支配的な電子ビームの光学関数とエミッタンス補償条件の改善」という題名で、2018年日本加速器学会年会で報告した。近年の加速器で得られるエミッタンスの非常に小さい大電荷電子ビームの挙動を解明するには、電子源で発生した低速の電子ビームが高周波空洞や電磁石などの加速器要素を通過し、光速の電子ビームとなるまでの、バンチング、加速の過程の理解が必須である。そこで、本課題ではエミッタンスの非常に小さな電子ビームの挙動の研究のために必要な多目的最適化のための数値計算ツールを開発及び本課題で開発したツールの実証に関する研究を進めている。3ヶ年研究計画の1年目に当たる平成27年度は以下について実施した。(1)加速器シミュレーションコード(PARMELA)に最適化アルゴリズム(遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッドアニーリング)を適用するためのユーザーインターフェイスの開発を行った。本件については平成28年度の加速器学会にて発表予定である。(2)エネルギー回収型加速器試験加速器(コンパクトERL)を用いて、セクションごとにレンズに対するビームの応答を観測し、ビーム輸送条件を最適化するという手法での最適化を行った。本成果については、加速器国際会議(IPAC15)及び加速器学会にて報告を行った。本最適化に用いたツールは加速器制御システムと直接リンクしており、自動でビーム計測、レンズ調整を行うものである。加速器シミュレーションコードに多目的最適化を実装するための最適化ツール本体の開発は、やや遅れているが、コンパクトERLを用いたビーム輸送最適化を行えたことで、最適化ツールの開発が大きく進んだと言える。3ヶ年研究計画の2年目に当たる平成28年度は以下について実施した。(1)加速器シミュレーションコード(PARMELA)に最適化アルゴリズム(遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッドアニーリング)を適用するためのユーザーインターフェイスの開発を行い、平成28年度の日本加速器学会にて発表した。(2)エネルギー回収型加速器試験加速器(コンパクトERL)を用いて、セクションごとにレンズに対するビームの応答を観測し、ビーム輸送条件を最適化するという手法を用いて10mA相当のバンチ電荷での入射器部分での最適化を行った。本成果については、線型加速器国際会議(LINAC2016)及び日本加速器学会にて報告を行った。(3)加速器を用いての最適化ツールの実証試験だけでは、実際の加速器の運転時間の制約が大きく、本研究課題を進める上での障害となっていたので、計算機上での仮想的な加速を構築しこの問題を解決することとし、本年度、仮想加速器の製作に着手した。加速器を用いての最適化ツールの実証試験だけでは、実際の加速器の運転時間の制約が大きく、本研究課題を進める上での障害となっており、研究課題の遂行にやや遅れを生じている。

近年の加速器で得られるエミッタンスの非常に小さい大電荷電子ビームの挙動を解明するには、電子源で発生した低速の電子ビームが高周波加速空洞や電磁石などの加速器要素を通過し、光速の電子ビームとなるまでのバンチング、加速過程における個々の加速器要素の影響の理解が必須である。しかし、この過程には多数の加速器要素パラメータが寄与しており、加速器要素の全パラメータの最適化を行うことなく、電子ビームの挙動の客観的理解は難しく、限られた条件下での理解に留まっていた。そこで、本課題ではエミッタンスの非常に小さい大電荷電子ビームの挙動研究のために必要な多目的最適化のための数値計算ツールの開発及び本課題で開発したツールの実証に関する研究を進めている。3年目に当たる平成29年度は以下について実施した。(1)加速器シミュレーションコード(PARMELA)に最適化アルゴリズム(遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッドアニーリング)を適用するために開発したツールの動作検証を行った。(2)実際の加速器を用いての最適化ツールの実証試験では、加速器の運転スケジュールなどの制約が大きいので、この問題を解決するために、昨年度開発に着手した仮想加速器の製作をさらに進めた。実際の加速器の運転スケジュールが大きいのに加え、研究代表者及び研究分担者のその他の業務が多忙であり、また、実際の加速器に代えて評価を行うための仮想加速器の開発にも想定以上に時間を要しており、研究課題の遂行に遅れを生じている。4年目に当たる平成30年度は以下について実施した。これまで使用していた2次元円筒対称モデルから現実に近い3次元モデルに変更した入射超伝導空洞のモデルを作成し、加速器シミュレーションコードにおける実ビームの再現精度向上を図り、計算機上で輸送条件の最適化を行った。この最適化の検証のために、cERL加速器においてビーム試験を行った結果、あらゆる条件に対応できているわけではないが、バンチ電荷60 pCの空間電荷効果が支配的な条件においても、2次元円筒対称モデルを用いていたときと比べて、オプティクスを設計条件にさらに近づけられるようになった。輸送条件が改善された結果、バンチ電荷40 pCのビーム輸送において2Dモデルを使用してオプティクス設計していたときに比べて、エミッタンスを低減することができた。これらの結果を「cERLにおける空間電荷効果が支配的な電子ビームの光学関数とエミッタンス補償条件の改善」という題名で、2018年日本加速器学会年会で報告した。多目的最適化を実装した最適化ツールの開発については、当初の計画通りすすめる予定である。
食塩負荷環境適応における腎交感神経系と神経ペプチド系とのクロストーク

生体はNaClの過剰摂取に対して、腎臓を介してNaClを積極的に排泄することにより恒常性を保とうとする。しかし、この適応機構に、神経性と液性因子の関与が考えられるが、まだその両調節系の連関メカニズムは明らかでない。1)中枢性ナトリウム/浸透圧受容器を介する食塩負荷に対する腎交感神経(RSNA)応答を自由行動・意識下ラットにおいて調べた。0.3、0.67、1.O M NaCl溶液投与(1μl/min、20分間)により、用量依存的にRSNAは抑制された。この抑制反応には動脈圧受容器と下垂体後葉より分泌されたバゾプレッシン(AVP)が関っていることが、各々圧受容器除神経(SAD)動物、AVPレセプター拮抗剤投与の実験より判明した。さらに興味深いことに、このAVPの作用は動脈圧受容器に依存していることが明らかとなった。この結果は動脈圧受容器→中枢神経系(CNS)の径路において液性(バソプレッシン)調節系と神経(腎交感神経)調節系とが連関しており、食塩負荷環境下での長期的適応に働いていることを示唆している。2)次にこの末梢由来のAVPによるRSNAに対する修飾メカニズム、特にCNSを介するメカニズムについて、早期癌遺伝子由来のFos蛋白陽性ニューロンを指標として検討した。高張NaCl溶液の脳室内投与により、脳室周囲器官の終板器官(OVLT)と最後野(AP)、視床下部視索上核(SON)と室傍核(PVN)のFos陽性細胞数が用量依存的に増加した。しかし、脳弓下器官(SFO)では変化が見られなかった。AVPのV_1レセプターアンタゴニストの前投与により、PVNのFos陽性ニューロンは増加し、一方、APのFos陽性ニューロンは減少した。AVPレセプターアンタゴニストの投与自体では血圧は有意な変化を示さなかったので、これらの変化は少くとも圧受容器そのものを介するものでなく、CNS内の未知の径路・機序を介するものであることが示唆された。未だ病因の不明な本態性高血圧症患者の一部は食塩負荷で昇圧しやすく食塩感受性群と呼ばれている。この規定因子には遺伝因子とともに種々の要因が想定されているが、腎交感神経系を介する腎臓からのナトリウムの排泄異常が関わっているのではないかという作業仮説のもと、これまで覚醒下のDahl食塩感受性ラットを用いて実験を行ってきた。高食塩食の長期間摂取に対する生体の長期的適応機構に、はたして神経性調節系がどの程度関わっているかについては論議がある。血圧変化のセンサーである圧受容器からの求心性線維を切断してもその効果は一時的なもので永続しない。また圧受容器は持続的刺激に対して速やかに順応してしまう。しかし液性調節系のバゾプレッシン系やレニン・アンギオテンシン系の応答にはそのような順応現象は認められていない。また最近自律神経活動はこれらペプチドによって修飾されることが明らかにされた。したがって食塩負荷に対する適応に自律神経系とともに内分泌系とクロストークが主要な働きをしていることが考えられる。

今回、中枢性高張食塩水負荷に対してあらわれる腎交感神経抑制反応について、圧受容器からの入力とともにバゾプレッシンなどホルモンが如何に関わっているか、そしてホルモンの受容部位と想定されている脳室周囲器官の一つである最後野(AP)の関与について調べた。1.覚醒・自由行動下Sprague-Dawleyラットにおいて、脳室内に高張食塩水を注入すると血圧の上昇を伴って腎交感神経活動が用量依存性に抑制された。2.この腎交感神経活動の抑制反応には圧受容器からの入力と、V_1レセプターを介するバゾプレッシン系とクロストークの関与が示唆された。3.食塩負荷後APにはFos蛋白陽性ニューロンが認められたが、AP破壊によって食塩負荷に対する腎交感神経応答は影響を受けなかった。人や実験動物において食塩の過剰摂取によって高血圧を生じることはよく知られている。これらは食塩感受性群と呼ばれているが、そのメカニズムは明らかでない。我々は、これまで、腎交感神経の関与の可能性について調べてきた。前年度、非拘束、意識下のラットにおいて高張食塩水を脳室内へ直接投与すると、およそ濃度依存的に腎交感神経活動が抑制されることを報告した。今年度、高張食塩水の中枢内投与に対する、次の3点について調べた。1.腎交感神経活動の抑制反応への末梢のバソプレッシン系の関与:側脳室内に1μl/minで20分間投与した0.67Mの高張食塩水によるRSNAの抑制反応は、バゾプレッシンV_1antagonistであるOPC-21268(大塚製薬、5mg/kg、i.v.)の前投与により有意に減弱した。2.中枢系のアンギオテンシン系の関与:中枢内高張食塩水投与時のRSNAの抑制反応に中枢内のアンギオテンシン系がAT_1リセプターを介して関与しているかどうかを、そのantagonistであるL-158,809(メルク社、1μg/1μl、i.c.v.)前投与により調べた。しかし、RSNAの抑制反応には有意な変化はみられなかった。
日中のマダラに関する生態学・遺伝学的研究

(1)3集団84個体のマダラについてのRAPD実験を行った結果、Shannon指数の平均値は0.36であった。87.9%差異は集団内に存在し、集団間の差が12.1%であった。日本海とベーリング海間の遺伝的距離は日本海と北海道道東沖間の距離と類似し、マダラ集団間に頻繁な遺伝的交流が行われていることが考えられた。(2)マダラに関しては黄海、オホーツク海、北海道道東沖、北ベーリング海の個体を対象とし、ダイレクトシークエンシング法により、ミトコンドリア(mt)DNA調節領域前半部(492bp)の塩基配列を調べ、解析を行った。解析の結果、合計40種類のハプロタイプが観察され、多型サイトは36であった。共通のハプロタイプが7であり、ハプロタイプ多様度は0.770.90であった。他の海産魚と比較すると、マダラのヌクレオチド多様度は低く、以前のアイソザイム分析の結果と一致であった。AMOVA分析を行った結果、黄海と他の集団との間に遺伝的に大きく分化していることが示唆された。(3)カワメンタイは唯一の淡水産のタラ類であり、形態的特徴と遺伝学的研究によって数種類の亜種に分けられている。しかし、中国産カワメンタイの由来や、中国産カワメンタイと他の集団との比較研究は行われていない。そこで本研究では、ミトコンドリア(mt)DNA塩基配列分析によるカワメンタイに関する遺伝学的研究を行った。解析の結果、Cytb領域において、アムール川のカワメンタイ(40個体)では3種類のハプロタイプ、Eerqisi川(22個体)では1種類のハプロタイプが確認された。D-loop領域において、アムール川(34個体)では5種類のハプロタイプ、Eerqisi川(37個体)では3種類のハプロタイプが確認された。Eerqisi川のカワメンタイはヨーロッパ系統の個体の塩基配列ときわめて類似しているが、アムール川のカワメンタイはヨーロッパ系統及び北米系統の個体との塩基配列の差がみられ、別の亜種だと示唆された。(4)マダラとカワメンタイに関する形態学的比較研究を行った。1、黄海、オホーツク海と北海道道東沖の3集団のマダラ標本を入手した。2、黄海マダラについての形態計測を行い、アイソザイム予備実験も行った。3、マダラに関しては黄海8個体、北海道7個体を対象とし、ダイレクトシークエンシング法により、ミトコンドリア(mt)DNA調節領域前半部(492bp)の塩基配列を調べ、解析を行った。解析の結果、合計5種類のハプロタイプ(H1H5)が観察され、黄海マダラでは4種類のハプロタイプ(H1:3個体、H2:2個体、H3:2個体、H4:1個体)に対し、北海道のマダラでは2種類のハプロタイプ(H1:6個体、H5:1個体)であった。ハプロタイプ多様度は黄海マダラでは0.82±0.10に対し、北海道のマダラでは0.29±0.20であった。ヌクレオチド多様度は黄海マダラでは0.0025±0.0020に対し、北海道のマダラでは0.0005±0.0008であった。両集団間のF_<ST>値は0.23(P=0.047)であり、遺伝的に大きく分化していることが示唆された。4、ダイレクトシークエンシング法により、中国産カワメンタイ(Lota lota)(黒龍江6個体、Eerqisi川2個体)のmtDNAシトクロームb(Cyt b)領域の塩基配列を決定し、Von Hoult et al.(2003)が報告した同領域の塩基配列と比較した。解析の結果、mtDNA Cyt b領域において黒龍江のカワメンタイでは2種類のハプロタイプ、Eerqisi川では1種類のハプロタイプが確認された。Eerqisi川のカワメンタイはヨーロッパ系統の個体の塩基配列ときわめて類似しているが、黒龍江のカワメンタイはヨーロッパ系統及び北米系統の個体との塩基配列の差がみられた。(1)黄海、オホーツク海、北海道道東沖、ベーリング海のマダラ標本を入手し、形態計測を行い、アイソザイム、RAPD予備実験も行った。(2)マダラに関しては黄海21個体、オホーツク海49個体、北海道道東沖21個体、北ベーリング海10個体を対象とし、ダイレクトシークエンシング法により、ミトコンドリア(mt)DNA調節領域前半部(492bp)の塩基配列解析の結果、合計40種類のハプロタイプが観察され、多型サイトは36であった。他の海産魚と比較すると、マダラのヌクレオチド多様度(0.00150.0036)は低く、以前のアイソザイム分析の結果と一致であった。(3)カワメンタイ(Lota lota)は唯一の淡水産のタラ類であり、形態的特徴と遺伝学的研究によって数種類の亜種に分けられている。

本研究では、mtDNA塩基配列分析によるカワメンタイに関する遺伝学的解析の結果、Cyt b領域において、アムール川のカワメンタイ(40個体)では3種類のハプロタイプ、Eerqisi川(22個体)では1種類のハプロタイプが確認された。D-loop領域において、アムール川(34個体)では5種類のハプロタイプ、Eerqisi川(37個体)では3種類のハプロタイプが確認された。Eerqisi川のカワメンタイはヨーロッパ系統の個体の塩基配列ときわめて類似しているが、アムール川のカワメンタイはヨーロッパ系統及び北米系統の個体との塩基配列の差がみられ、別の亜種だと示唆された。(4)マダラとカワメンタイに関する形態学的比較研究を行った。(1)3集団84個体のマダラについてのRAPD実験を行った結果、Shannon指数の平均値は0.36であった。87.9%差異は集団内に存在し、集団間の差が12.1%であった。日本海とベーリング海間の遺伝的距離は日本海と北海道道東沖間の距離と類似し、マダラ集団間に頻繁な遺伝的交流が行われていることが考えられた。(2)マダラに関しては黄海、オホーツク海、北海道道東沖、北ベーリング海の個体を対象とし、ダイレクトシークエンシング法により、ミトコンドリア(mt)DNA調節領域前半部(492bp)の塩基配列を調べ、解析を行った。解析の結果、合計40種類のハプロタイプが観察され、多型サイトは36であった。共通のハプロタイプが7であり、ハプロタイプ多様度は0.770.90であった。他の海産魚と比較すると、マダラのヌクレオチド多様度は低く、以前のアイソザイム分析の結果と一致であった。AMOVA分析を行った結果、黄海と他の集団との間に遺伝的に大きく分化していることが示唆された。(3)カワメンタイは唯一の淡水産のタラ類であり、形態的特徴と遺伝学的研究によって数種類の亜種に分けられている。しかし、中国産カワメンタイの由来や、中国産カワメンタイと他の集団との比較研究は行われていない。そこで本研究では、ミトコンドリア(mt)DNA塩基配列分析によるカワメンタイに関する遺伝学的研究を行った。解析の結果、Cytb領域において、アムール川のカワメンタイ(40個体)では3種類のハプロタイプ、Eerqisi川(22個体)では1種類のハプロタイプが確認された。
ヘリコバクターピロリの胃粘膜感染成立における分子基盤の確立

本研究は、胃粘膜に持続感染を引き起こすヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori, Hp)による炎症惹起とガン化促進に至るメカニズムの解明を目指して遂行し、以下の成果を得た。1.マクロ的解析:Hpが生体内で直接相互作用する宿主側細胞を解析した結果、Hpの多くは胃上皮細胞上に付着する一方で、腸管内抗原取込器官であるパイエル板(PP)に菌体が取込まれることを明らかにした。胃炎の発症には、PPを介して感作された、Hp抗原特異的CD4陽性T細胞の誘導と、胃上皮のHp定着が必要であることを報告した(Nagai, S., Mimuro, H., et. al.,2007, PNAS)。2.上皮細胞を中心とした解析:Hpが上皮細胞に感染すると、Hp CagAタンパク質の細胞内移行によるMEK/ERK経路活性化に伴い、BCL2ファミリータンパク質の一つであるMCL1タンパク質の発現が上昇し、その結果、ミトコンドリア経由のアポトーシスが抑制されることが明らかとなった。感染モデル動物であるスナネズミでは、ヒトと同様に胃腺窩上皮細胞のアポトーシスによる迅速なターンオーバーが繰り返されているが、Hp感染動物にアポトーシス誘導剤エトポシドを経口投与すると、CagA陽性Hp感染動物では、胃腺窩のアポトーシス誘導が抑制された。また、感染スナネズミでは、CagAに依存して、表層上皮細胞でのリン酸化ERKとMCL1の発現上昇、胃小窩の肥厚、および定着菌数の増大が観察された。従って、感染によるCagAの細胞内導入によって、MCL1発現亢進による抗アポトーシス活性が上昇し、アポトーシスによる表層腺窩上皮細胞の脱落が抑制され、結果として胃小窩の肥厚と菌定着の増大を誘導することが示唆された(Mimur, H., et. al., 2007, cell Host & Microbe)。3.マクロファージ(Mφ)・樹状細胞(DC)を中心とした解析:Hp感染による炎症惹起に重要である炎症性サイトカインIL-8/MIP2産生は、感染初期のIL-1産生亢進に依存することが明らかとなった(論文投稿準備中)。一方、PPにおいては、上述の胃炎発症に重要なHp抗原特異的T細胞の惹起に先立ち、PP内部で、菌体がDCに取込まれることを示した(Nagai,S., Mimuro, H., et. al., 2007, PNAS)。これらの結果から、Hpの胃粘膜長期定着の確立には、CagAによる胃上皮細胞アポトーシスの抑制が重要であること、また、胃炎惹起には、胃内MφのIL-1依存的炎症性サイトカイン産生促進と、腸管内PPでのDCを介したHp特異的T細胞の誘導が重要であることが明らかとなった。胃粘膜に持続感染を引き起こすヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)は、胃炎、消化性潰瘍、胃MALTリンパ腫、胃ガンの原因菌として多くの研究が行われている。本研究では、ピロリ菌が引き起こす胃炎症惹起とガン化促進に至るメカニズムの解明を目指して、本菌と感染宿主との相互作用に焦点を絞り、「マクロ的解析」、「上皮細胞を中心とした解析」、および、「マクロファージ(Mφ)・樹状細胞(DC)を中心とした解析」、の三つの視点を軸とした研究を遂行している。「マクロ的解析」:スナネズミに経口投与によって感染が成立することが報告されている数種のピロリ菌株を用いて、in vivoでのスナネズミ感染実験系を確立した。さらに、これらスナネズミ感染株のGFP蛍光標識株を樹立した。「上皮細胞を中心とした解析」:In vitroにおいて、CagAを持つピロリ菌が感染した上皮細胞は、ミトコンドリア経路アポトーシスに対して耐性能を有することが明らかとなった。この分子メカニズムを解析した結果、CagAの細胞内移行によって誘導されるMEK/ERK経路の活性化に伴い、Bcl2ファミリータンパク質の一つであるMCL1タンパク質の発現が上昇することが、CagAによるアポトーシス抑制作用に寄与していることが明らかとなった。「Mφ・DCを中心とした解析」:ピロリ菌感染によるサイトカイン産生を精査したところ、ピロリ菌感染による炎症惹起に重要であることが知られている炎症性サイトカインIL-8/MIP2は、上皮細胞よりもMφからより効率的に産生誘導されることが明らかとなった。ピロリ菌が感染したMφを用いて、各種サイトカインの産生を経時的に観察したところ、感染初期に、IV型分泌装置依存的にIL-1の産生が増加し、その後IL-8/MIP2産生が増加することが判明した。また、この感染初期のIL-1産生増加は、Mφによるピロリ菌菌体の貧食とは無関係ではあるが、IV型分泌装置に依存的であることが判明した。

胃炎の発症には、PPを介して感作された、Hp抗原特異的CD4陽性T細胞の誘導と、胃上皮のHp定着が必要であることを報告した(Nagai, S., Mimuro, H., et. al.,2007, PNAS)。2.上皮細胞を中心とした解析:Hpが上皮細胞に感染すると、Hp CagAタンパク質の細胞内移行によるMEK/ERK経路活性化に伴い、BCL2ファミリータンパク質の一つであるMCL1タンパク質の発現が上昇し、その結果、ミトコンドリア経由のアポトーシスが抑制されることが明らかとなった。感染モデル動物であるスナネズミでは、ヒトと同様に胃腺窩上皮細胞のアポトーシスによる迅速なターンオーバーが繰り返されているが、Hp感染動物にアポトーシス誘導剤エトポシドを経口投与すると、CagA陽性Hp感染動物では、胃腺窩のアポトーシス誘導が抑制された。また、感染スナネズミでは、CagAに依存して、表層上皮細胞でのリン酸化ERKとMCL1の発現上昇、胃小窩の肥厚、および定着菌数の増大が観察された。従って、感染によるCagAの細胞内導入によって、MCL1発現亢進による抗アポトーシス活性が上昇し、アポトーシスによる表層腺窩上皮細胞の脱落が抑制され、結果として胃小窩の肥厚と菌定着の増大を誘導することが示唆された(Mimur, H., et. al., 2007, cell Host & Microbe)。3.マクロファージ(Mφ)・樹状細胞(DC)を中心とした解析:Hp感染による炎症惹起に重要である炎症性サイトカインIL-8/MIP2産生は、感染初期のIL-1産生亢進に依存することが明らかとなった(論文投稿準備中)。一方、PPにおいては、上述の胃炎発症に重要なHp抗原特異的T細胞の惹起に先立ち、PP内部で、菌体がDCに取込まれることを示した(Nagai,S., Mimuro, H., et. al., 2007, PNAS)。これらの結果から、Hpの胃粘膜長期定着の確立には、CagAによる胃上皮細胞アポトーシスの抑制が重要であること、また、胃炎惹起には、胃内MφのIL-1依存的炎症性サイトカイン産生促進と、腸管内PPでのDCを介したHp特異的T細胞の誘導が重要であることが明らかとなった。
養子免疫療法に用いるLAK細胞の口腔癌組織への集積性に関する研究

口腔癌患者に対する養子免疫療法の治療効果の発現には、細胞障害活性の高い細胞を腫瘍組織に集積させることが重要であると考えられる。今回の研究では、LAK細胞の細胞障害活性および腫瘍集積性を増強させることを目的として、培養初期のOK432の添加、およびCDDPあるいはIFN-gammaで処理された標的腫瘍細胞の培養上清が細胞障害活性および細胞走化能に及ぼす影響について検討した。(方法)手術切除標本の頚部リンパ節を鋏で細切し、ナイロンメッシュ通過後、比重勾配遠心分離で得られた単核細胞層を回収し、リンパ球を分離した。リンパ球の培養は、5%新鮮凍結血漿を含むHyMedium910培養液を使用し、10mug/mlの抗CD3抗体をコーティングしたプレートあるいはフラスコ中で、70OJRU/mlのIL-2存在下で行い、LAK細胞を誘導した。培養初期に0.05KE/mlのOK432を添加し、細胞障害活性および細胞走化能を比較検討した。細胞障害活性の測定は、4時間の^<51>Cr遊離試験法で行い、標的細胞として舌扁平上皮癌由来細胞株であるNAを用いた。細胞走化能は、ケモタキシスチャンバーを使用し、8mumポアサイズのメンブランフィルターを用い、2時間の培養で測定した。細胞走化因子として、IFN-gamma、およびCDDPあるいはIFN-gammaで処理されたNAの培養上清を用いた。培養終了後、フィルター表面に付着している遊走細胞をヘマトキシリン染色液で核染色を行い検鏡した。(結果)OK432の添加培養により、LAK細胞の細胞障害活性の増強が認められ、同時に細胞走化能の増強も認められた。また、腫瘍細胞(NA)培養上清はLAK細胞の細胞走化能を抑制したが、CDDPあるいはIFN-gammaで処理されたNAの培養上清では、その抑制は軽度であり、LAK細胞の走化能が維持されうる可能性が示唆された。
細菌性エンテロトキシンの糖特異性に関する免疫化学的研究

コレラ毒素(CT)、毒素原性大腸菌の産生する易熱性毒素(LT)の糖特異性に相違が認められるか否かを調べるために、両毒素の赤血球に対する結合の相違の有無を検討した。両毒素はヒト、動物の赤血球と結合するが、未処理赤血球は凝集せず酵素処理赤血球のみを強く凝集することが判った。赤血球膜上の両毒素の結合物質を推定するため、ヒト赤血球と^<125>L-標識毒素との結合に対する種々の物質の阻止能を検討した。その結果、ガングリオシドGM_1が最も効率よく結合を阻止し、糖蛋白、多糖、二糖、単糖より少なくとも10^4以上阻止能が高いことが判った。これらの成果から赤血球膜上の糖蛋白が結合に関与する可能性は非常に低いと考えられる。ガングリオシドGM_1の糖側鎖のど部位に両毒素が親和性を示すか否かを推定するために構造の明らかなガングリオシド、糖特異性の明らかなレクチンの結合に対する阻止能を検討した。GM_1>GD/bP・GD/a>GM_2>GT/A>GM_3の順に阻止能が高いことが判った。効率よく結合を阻止するレクチンは認められなかった。これらのことから、両毒素のガングリオシドGM_1の結合部位は非還元末端Gal-GalNALあるいはこれら二糖に結合した糖側鎖に親和性を示すと推定される。ヒト由来株化細胞に対する両毒素の親和性を検討したが、著しい相違は認められなかった。以上得られた成績から、CT、LT両毒素の細胞に対する結合、ガングリオシドGM_1に対する親和性に関して、著しい相違は殆ど認められないことが示唆された。コレラ毒素(CT),ブタ由来大腸菌易熱性毒素(LTp)は分子構造,作用機作,抗原性など類似点が多い.これら両毒素の細胞表面上のレセプターも類似物質であると推定されているが, LTpはCTと反応しない腸管上皮の糖蛋白質と結合することから,両毒素の細胞表面上のレセプターは異なる可能性が示唆されている.この可能性を確認するため,本研究では細胞表面複合糖質が詳細に研究されているヒト赤血球と両毒素の結合を検討した.^<125>Iで標識した両毒素はヒト赤血球と効率よく結合し,ノイラミダーゼ処理赤血球を用いると未処理赤血球より2倍量の毒素と結合することが判明した.毒素と赤血球との結合はガングリオシドGM_1(GM_1)で最も効率よく阻止されたが,単糖,二糖,糖蛋白質などでは殆んど阻止されなかった.一方,未標識毒素は未処理赤血球に対して極く弱い凝集活性しか示さなかったが,ノイラミダーゼ処理赤血球に対しては著しく高い凝集活性を示した.この凝集活性は糖蛋白,ガラクトース,ラクトース,メリビオースなどで阻止されたがGM_1では効率よく阻止されなかった. GM_1の弱い凝集活性を検討するためGM_1単独およびGM_1と毒素の複合体の凝集活性を調べた. GM_1自体には全く凝集活性は認められなかったが,適量のGM_1と結合した毒素は毒素単独よりも処理赤血球に対して著しく高い凝集活性を示した.以上の成績から, LTpとCTは細菌性レクチンであること,赤血球膜上のGM_1との結合のみでは凝集活性を示さないことが判った.凝集活性を示すには,赤血球表面荷電の低下あるいはfree GM_1と毒素との複合体を形成しうるような条件が必要であることが示唆された.

両毒素の赤血球膜上の結合物質(レセプター)はGM_1であることが判明したが,他の細胞表面上の両毒素の結合物質に差異が認められるか否か更に詳細な研究を行う必要がある.コレラ毒素(CT)、ブタ、ヒト、鶏由来毒素原性大腸菌易熱性毒素(LTp、LTh、LTc)はノイラミニダーゼ、プロナーゼ処理ヒト、動物赤血球を強く凝集し、この活性はガラクトースに特異的であることはすでに報告した。これら毒素の赤血球膜上での結合物質を推定するために、単糖、二糖多糖、糖蛋白、糖脂質を阻止物質として競合試験を行った。その結果、いずれの毒素を用いた場合もガングリオシドGM.(GH.)が最も効率よく毒素と赤血球との結合を阻止し、単糖、二糖、多糖、糖蛋白よりも10^4-10^5程度阻止能が高いことが判った。他のガングリオシドよりも5倍以上阻止能が高った。以上の成値から、これら毒素の赤血球膜上での結合物質はGM、と進定された。次にGM、糖側鎖のどの部位に毒素が結合するかを知るために種々のガングリオシド、糖特異性の明らかなレクチンを阻止物質として競合試験を行った。GM_1>GD_<1b>>GD_<1a>>GM_2>CT1b>GM_3の順に阻止能が強いことが判ったが、毒素と赤血球との結合を効果的に阻止しうるレクチンは認められなかった。ガングリオシドの阻止能と構造式を比較することにより、CT、LT_p、LT_h、LT_cは既存のレクチンが認識しえないようなGM、糖側鎖の非還元末端の二糖Gal-GalNA_c構造あるいはこれら二糖を含む糖側鎖構造を認識し結合すると考えられる。赤血球以外の細胞表面上でのCT、LT_p、LT_h、LT_cの結合物質に相違が見られるか否か、またこれら毒素の結合物質が細胞の腫瘍化の指標になり得るか否かを株化細胞を用いて検討した。本研究で用いたヒト白血病、リンホーマ由来の株化細胞表面上にはこれら毒素と特異的に結合する(糖)蛋白は認められなかった。当初予定していた毒素と結合しうる細胞表面上の糖脂質の同定は本研究の時間内に終了することができず、将来の検討課題となったことは残念である。
人工膝関節全置換術後の動態解析および日本人膝の形態学的検討

私達が開発した日本人向けの人工膝関節ACTIYASは、大腿骨内・外顆共に十分な後方移動を認めた。また、最大屈曲は、従来の深屈曲型人工膝関節と遜色ない結果が得られ、優れた機能性を有することが示された。この結果については、英語論文を投稿中である。CT画像の評価では、前後径/横径(=扁平率)は、大腿骨、脛骨ともに横径に対して負の相関を示し、横径が大きくなるほど扁平率が小さくなることが分かった。この傾向は特に大腿骨で顕著であった。また、ACTIYASのサイズバリエーションは日本人の骨形態に適合しやすいことが示された。この結果については、英語論文を作成中である。私達が開発した日本人向けの人工膝関節ACTIYASについて、本学付属病院で平成25年度にも約100膝の手術を施行した。軟部組織バランスに注意して手術を行い、必要に応じて関節ギャップの計測を行った。また、手術手技と術後の膝関節動態との関連性を評価できるよう、術中の手術操作について記録した。レントゲン撮影については、整形外科での利用が可能な動画撮影用のフラットパネルの導入が本学付属病院で概ね了承されたが、高額であり設置場所の改築を伴うことから、設置時期は未定である。このため、深屈曲位における膝動態解析の手段として静止画の撮像を行った。伸展位、ランジと跪きの姿勢での90°屈曲位、最大屈曲位である。高齢で体位保持が困難な諸例などを除いて、症状が安定する術後2年以降に撮像し、すでに50膝以上の撮像を行った。ACTIYASの正確な3次元モデルをメーカーから入手した。3Dスキャンデータ処理ソフトウェア(ジオマジック)を購入し、ACTIYASの3次元モデルへの軸入れを行った。14例について、動態解析用ソフトウェア(ジョイントトラック:米国フロリダ大学で開発、フリーソフト)でシェイプマッチングを行い、数値解析ソフトウェアを用いて最終的なキネマティクスの解析を行った。コントロール群として他院で以前に手術した、日本で頻用されている他機種との比較を行った。CT画像の評価に関しては、これまでに撮像した症例に加え、人工膝関節置換術を施行した全ての患者で術前CTを撮像してデータを蓄積している。また、36膝について、人工膝関節施行時に行う大腿骨および脛骨の骨切り面の前後径・横径などを計測し、ACTIYASをはじめとした数機種のデザインとの整合性を検討した。私達が開発した日本人向けの人工膝関節ACTIYASについて、本学付属病院で平成24年度にも約100膝の手術を施行した。レントゲン撮影については、整形外科での利用が可能な動画撮影用のフラットパネルがないために、設備要求を行い本学付属病院で概ね了承されたが、高額であり設置場所の改築を伴うことから、設置時期は未定である。このため、深屈曲位における膝動態解析の手段として静止画の撮像を予定している。撮像に必要な各種高さの足台などの器具を、以前に同様の研究を行った土浦協同病院から移送した。対象症例に関して、撮像は術後1年以上経過している症例が望ましいため、平成22年末平成23年末に手術施行した症例約100膝をリストアップし、術前評価、術中記録、術後評価をカルテからピックアップして整理した。ACTIYASの3次元モデルをメーカー入手したが、大腿骨インプラントの内面、脛骨インプラントの近位面などがフラット化されモデルとして不十分であったため、現在、正確なモデルをメーカーに要望しており近日中に入手予定である。3Dスキャンデータ処理ソフトウェア(ジオマジック)は、複数社から見積もりを取っている。試用版を用いてACTIYASの不完全3次元モデルへの軸入れを行った。特に日本人向けの人工膝関節ACTIYASを施行した症例について、重点的に形態学的解析を行う方針である。私達が開発した日本人向けの人工膝関節ACTIYASの正確な3次元モデルをメーカーから入手し、3Dスキャンデータ処理ソフトウェア(ジオマジック)にて、ACTIYASの3次元モデルへの軸入れを行った。動態解析用ソフトウェア(ジョイントトラック:米国フロリダ大学で開発、フリーソフト)でシェイプマッチングを行い、数値解析ソフトウェアを用いて最終的なキネマティクスの解析を行った。

コントロール群として他院で以前に手術した、日本で頻用されている深屈曲型の他機種との比較を行った。その結果、ACTIYASは大腿骨内・外顆共に十分な後方移動を認めた。また、最大屈曲は、従来の深屈曲型人工膝関節と遜色ない結果が得られ、優れた機能性を有することが示された。この結果については、英語論文をジャーナルに投稿中である。CT画像の評価に関しては、人工膝関節置換術を施行した全ての患者で術前CTを撮像してデータを蓄積している。このうち200膝以上について、人工膝関節施行時に行う大腿骨および脛骨の骨切り面の前後径・横径などを計測し、日本人の骨形態を詳しく調べると共に、ACTIYASをはじめとした10機種以上のデザインとの整合性を検討した。その結果、前後径/横径(=扁平率)は、大腿骨、脛骨ともに横径に対して負の相関を示し、横径が大きくなるに従って大腿骨および脛骨の扁平化が進む、つまり扁平率が小さくなることが分かった。この傾向は特に大腿骨で顕著であった。また、ACTIYASは大腿骨インプラントの横径が小さいほど縦長となるようなサイズバリエーションを揃えており、他の機種と比較して、日本人の骨形態に適合しやすいことが示された。この結果については、英語論文を作成中である。膝関節外科、軟骨再生日本人向けの人工膝関節ACTIYASの手術は、特記すべき有害事象もなく順調に施行されている。術中ギャップの計測や術前後の評価も十分に行われており順調である。レントゲン撮像に関して、現在、膝深屈曲を含む静止画の撮像を順次行っている。また、3次元モデルへの軸入れ作業を完了し、Shape-matchingおよびキネマティクスの解析作業を進めている。先行する14例の検討では、ACTIYASの大腿骨ロールバックが深屈曲を導いている結果が得られている。CT画像の解析に関しては、前後径の比率がACTIYASにおいてより日本人膝に近いことが示されている。日本人向けの人工膝関節ACTIYASの手術は、特記すべき有害事象もなく順調に施行されている。レントゲン撮像に関して、当初予定していた動画撮影用のフラットパネルが利用できなかったために、設備要求を行うなど時間を費やした。現在、静止画の撮像を行う方向で調整しており、対象患者のリストアップとデータベース化が完了している。平成25年度に解析を行う準備段階として、3次元モデルへの軸入れ作業を進めており、こちらは予定通りである。CT画像の解析に関しては、ソフトの選定に時間を要したためまだ準備段階であり、実際の計測はこれからである。日本人向けの人工膝関節ACTIYASの手術は、術中ギャップの計測や術前後の評価を十分に行いながら継続していく。静止画の解析を進め症例数を増やしていく。他機種とのキネマティクスの比較を十分な症例数で行い論文の形にまとめる。CT画像の解析に関しては、ACTIYASを施行した症例について、重点的に形態学的解析を行う方針である。今後、症例数を増やして日本人の膝関節の形態学的特徴を明らかにしていく。
網膜における酸化的ストレス抵抗物質としてのヒスチジン含有ジペプチドの研究

種々の動物網膜について、免疫組織学的手法を用いてカルノシンの含有量や局在を調べた。対象はアフリカツメガエル、ラット、ニワトリ、家兎、サルである。1次抗体として精製した抗カルノシン抗体を、2次抗体として金粒子標識ヤギ抗ウサギIgG抗体を使用し、銀染色キットにて発色させた。特に染色性の良い標本については、蛍光抗体法も併用し一部において良好な染色を見た。また、抗ヒスチジン脱炭酸酵素抗体を用いた免疫組織学的検査を、光顕にて行なった。この抗体については、電顕での組織学的検査には今のところまだ成功していない。ラットとニワトリの網膜については、その発生過程における変化も調べた。またこれらに加え、ラットおよび家兎の眼球に光負荷を与え、カルノシンの動態の変化を調べた。また実験的網膜剥離を作成した家兎およびサル眼球についても、同様の分析を行なった。また、あらたにカルノシンの関連物質であるホモカルノシン、およびカルノシン合成酵素に特異的に反応する抗体の作成・精製に成功した。4羽の白色家兎に抗原物質を繰り返し皮下注射し、固相酵素免疫測定法(enzyme-linked immunosorbent assay;ELISA)を用いて抗体価を測定した。抗体価の十分な上昇を確認後、抗体精製のための採血を行ない、得られた血清よりIgGを抽出し、ペプシンで分解後、F(ab')2分画を集め、アフィニティカラムクロマトグラフィーによって抗体を精製した。精製した抗体の特異性の検証は、ドット・ブロット法およびELISA法にて行なった。精製した抗体を使用し、カルノシン、アンセリンと同様に、種々の動物網膜についてホモカルノシンの局在や、カルノシン合成酵素の局在および酵素活性を調べることに着手している。
高電気伝導性安定黒鉛層間化合物の合成と特性

本研究では、セシウムなどのアルカリ金属ー黒鉛層間化合物をホストとし、これに不飽和結合を持つ有機分子を吸収させて3元系黒鉛層間化合物を合成し、それら化合物の構造および電気伝導度などの特性を測定し、大気中で安定な高電気伝導性化合物の開発の指針を検討した。得られた研究成果は以下の通りである。1.ステージ2のセシウムー黒鉛層間化合物に加えて、ステージ2のルビジウムおよびカリウムー黒鉛層間化合物をホストとしてエチレンを含む3元系黒鉛層間化合物を合成した。エチレンーカリウムー黒鉛層間化合物は、従来知られていたエチレンーセシウムー黒鉛系と異なって、独自の層構造を持つが、大気中安定比が比較的低いことが明らかとなった。2.ステージ2のセシウムー黒鉛層間化合物は、エチレン,アセチレンのほか、アクリロニトリル、ベンゼンなどの不飽和結合を持つ有機分子を不可逆的に吸収して、3元系層間化合物を生成する。とくにアクリロニトリルーセシウムー黒鉛3元系層間化合物はステージ2の構造を持ち、他の3元系化合物に比べて高い電気伝導性を保持することが確認された。アクリロニトリルもエチレンと同様に黒鉛層間においてオリゴマー化することにより安定になると思われるが、電気伝導度の経時劣化が大きく、生成した3元系化合物の熱処理などによって若干改善されるものの、いまだ経時劣化を克服できず、今後の課題となった。3.以上のように、本研究においては、アルカリ金属黒鉛層間化合物をホストとし、有機分子の導入による安定な3元系化合物の生成について検討した。現在のところ、エチレンーセシウムー黒鉛3元系化合物がもっとも有望であると結論される。本研究では、セシウムなどのアルカリ金属-黒鉛層間化合物をホストとし、これに不飽和結合を持つ有機分子を吸収させて3元系黒鉛層間化合物を合成し、それら化合物の構造および電気伝導度などの特性を測定し、大気中で安定な高電気伝導性化合物の開発の指針を検討した。具体的な研究成果は以下の通り。1.従来、エチレンを含む3元系黒鉛層間化合物は、ステージ2のセシウム-黒鉛層間化合物をホストとする場合にのみ可能である、とされていたが、ステージ2のルビウムおよびカリウム-黒鉛層間化合物の場合でも、極めてゆっくり3元系化合物を生成することが確認された。エチレン-カリウム-黒鉛層間化合物は、独自の層構造を持つが、大気中安定性が比較的低いことがわかった。2.ステージ2のセシウム-黒鉛層間化合物をホストとして、エチレン、アセチレンのほか、アクリロニトリル、チオフェンなどの不飽和結合を持つ有機分子を不可逆的に吸収して、3元系層間化合物を生成する。とくにアクリロニトリル-セシウム-黒鉛3元系層間化合物はステージ2の構造を持ち、エチレンを含む3元系化合物よりも高い電気伝導性を保持することが確認された。アクリロニトリルもエチレンと同様に黒鉛層間においてオリゴマー化するとこにより安定になると思われるが、電気伝導度の経時劣化がまだ大きく、生成した3元系化合物の熱処理など、一層の安定化のための条件の探索が今後の課題である。3.以上のように、本年度においては、アルカリ金属黒鉛層間化合物をホストとし、有機分子の導入による安定な3元系化合物の生成について検討し、反応化学種の選択や反応条件・後処理方法の最適化により、研究目的とした高電気伝導性・大気中安定性を持つ化合物の開発の可能性とその指針をあきらかにした。

本研究では、セシウムなどのアルカリ金属-黒鉛層間化合物をホストと、これに不飽和結合を持つ有機分子を吸収させて3元系黒鉛層間化合物を合成し、それら化合物の構造および電気伝導度などの特性を測定し、大気中で安定な高電気伝導性化合物の開発の指針を検討した。得られた研究成果は以下の通りである。1.ステージ2のセシウム-黒鉛層間化合物に加えて、ステージ2のルビジウムおよびカリウム-黒鉛層間化合物をホストとしてエチレンを含む3元系黒鉛層間化合物を合成した。エチレン-カリウム-黒鉛層間化合物は、従来知られていたエチレン-セシウム-黒鉛系と異なって、独自の層構造を持つが、大気中安定性が比較的低いことが明らかとなった。2.ステージ2のセシウム-黒鉛層間化合物は、エチレン、アセチレンのほか、アクリロニトリル、ベンゼンなどの不飽和結合を持つ有機分子を不可逆的に吸収して、3元系層間化合物を生成する。とくにアクリロニトリル-セシウム-黒鉛3元系層間化合物はステージ2の構造を持ち、他の3元系化合物はステージ2の構造を持ち、他の3元系化合物に比べて高い電気伝導性を保持することが確認された。アクリロニトリルもエチレンと同様に黒鉛層間においてオリゴマー化することにより安定になると思われるが、電気伝導度の経時劣化が大きく、生成した3元系化合物の熱処理などによって若干改善されるものの、いまだ経時劣化を克服できず、今後の課題となった。3.以上のように、本研究においては、アルカリ金属黒鉛層間化合物をホストとし、有機分子の導入による安定な3元系化合物の生成について検討した。現在のところ、エチレン-セシウム-黒鉛3元系化合物がもっとも有望であると結論される。
日韓の歴史教科書及び博物館歴史展示における日本による植民地期関係記述の比較研究

日本と韓国の歴史学、歴史教育、歴史教育実践に関わる研究者により、日韓の近現代史、とりわけ、日本による植民地期を中心とした時期の公的記述と歴史解釈について、両国の歴史教科書及び博物館歴史展示記述を比較・分析し、両国で共有可能な記述内容の在り方を、学術的側面から検討・提案する。朝鮮半島における日本による植民地期関係の記述比較・分析に関わる資料・解説書を作成し、報告・公開する。