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体制形成期北朝鮮の言語規範化に関する政治文化史的研究

本研究は、体制形成期の北朝鮮における言語規範化をめぐる政治文化史的な研究であり、言語規範化のより総合的な研究(事業A)と金壽卿という研究者を中心とした事例研究(事業B)によって構成される。事業Aについては、長年の研究蓄積をまとめあげ、公表する作業が進行した。2018年度には、総合的な研究(韓国等における招待講演)と個別的な研究(初期言語理論および言語浄化に関する原稿執筆)をおこなった。こうした研究により、1945年以降の北朝鮮の識字運動、漢字撤廃、正書法改革、言語浄化が一続きのものであり、したがって総体的に見る必要があるということが明確になった。事業Bについては、単行本(単著)の草稿を出版のために整理しなおす作業を完了した(約900枚を約750枚に圧縮するなど、大幅にまとめなおした)。それに並行してサンクトペテルブルクとモスクワでの調査を進めたほか、韓国(韓国文化人類学会、西江大など)やドイツ(テュービンゲン大)などで研究成果をおこなった。それとともに、個人を中心に据えた歴史叙述の可能性について、日本語・コリア語・ドイツ語で研究論文を刊行した。単行本は未刊行ではあるが、これらにより金壽卿という一人の言語学者を中核に据えた「全体史」を描き出すことができた。また、共同の事業として、学術論文集の韓国での刊行準備を進めた。『労働新聞』の欠落分の収集を進め、これまで海外から集めた1946年から1969年までの号の電子化作業を完了した。クラウドを利用して、コリア研究センターのコンツェーヴィチ文庫の電子化資料の整理を実施した。事業Aについては、講演原稿や草稿の執筆を相当進めたが、年度内の公刊にまではいたらなかった。事業Bについては、単行本(単著)の草稿が完了し、年度内の出版を目指していたが、担当編集者の異動などの想定外の事態が生じたため、編集作業に大幅な遅れが生じた。学術論文集を韓国で刊行する作業を進めていたが、韓国の編集サイドからのリクエストへの対応に手間取り、刊行にはいたらなかった。以上の単行本(単著)および学術論文集の刊行に合わせて公開学術シンポジウムの開催を企画していた関係で、年度内開催にも遅れが生じることになった。まず、事業Bの単行本(単著)の年内刊行を進める。韓国での学術論文集の刊行も年度内刊行を目標に作業を進める。以上の出版事業に合わせて、公開学術シンポジウムを同志社大学において開催する。また、電子化作業の終わった資料について、著作権問題などをクリアしたものについては公開する。研究初年度である2016年度は、事業A・Bともに、計画どおり調査(資料、インタビュー)に重点を置くとともに、まとまった部分について積極的に研究発表を実施した。調査面においては、米国(Los Angeles, Washington DC)および中国(北京、延吉)での資料調査およびインタビュー調査を進めた。特に、研究対象となっている当時の事情を知る高齢の関係者へのインタビュー調査、1940年代の『労働新聞』の系統的な撮影による収集、朝鮮戦争期の鹵獲資料中の研究・高等教育関連のものの収集において大きな進展が見られた。データ整理については、194060年代の言語学関連雑誌および単行本の電子化作業を進め、目録・年表の作成作業に着手した。研究成果の発表としては、国内外の学会等での報告(日本語、コリア語、英語による)を進めたほか、研究成果の一部を国内外で活字化した。資料調査およびインタビュー調査は、調査地に若干の変更はあったものの、内容的にはおおむね当初の予定どおり実施できた。研究成果発表は、当初計画していた以上の達成があったが、単行本の原稿の執筆作業は多少遅れている。研究基礎資料の電子化作業について、若干の遅れが見られるが、おおむね順調と評価できる。2017年度は事業Bが大きく進捗し、単行本の草稿が完成した(7章+序章・終章+付録という構成)。当初想定していたよりも分量が多くなってしまい(約900枚)、これでは出版のハードルが高くなるため、出版社との相談をしはじめた。また、英語による学会報告もおこない、発信に務めた。特に、公刊を予定している単著のうち第2,3,5章のなかの文字論のエッセンスを台湾で報告し、また日韓独の三角交流プログラムで第7章となる部分を報告したが、いずれも単なるコリアン・スタディーズではない研究交流の場であり、そのようなところでも好評を得ることのできる研究であることを確認した。3月に韓国での追加調査を実施したが、金壽卿の遺族とともにフィールドワークをおこなうなど、単著に向けて研究をより深めることができた。ただし、こうした研究とりまとめの作業に比重が置かれた分、データ入力や海外調査が当初の予定どおりは進まなかった。事業Aについては、これまでに公表した論文をまとめなおす作業を進めながら、進捗した部分について学会報告をおこなった。特に釜山での招待講演において、「言語的近代」という問題について、あらためて問題提起的な報告をおこない、活発な議論を呼んだ。研究のとりまとめという点においては、書籍(単著)の草稿が完成するなど、事業Bが大きく進捗した。

その分、研究基礎資料の入力作業などが予定していたとおりには進まず、この点については最終年度で改善したい。また、事業Aの方が校務との兼ね合いもあって遅れているが、これも最終年度で取り戻したい。これらを合わせて評価すれば、差し引きで「おおむね順調」と言うことができる。本研究は、体制形成期の北朝鮮における言語規範化をめぐる政治文化史的な研究であり、言語規範化のより総合的な研究(事業A)と金壽卿という研究者を中心とした事例研究(事業B)によって構成される。事業Aについては、長年の研究蓄積をまとめあげ、公表する作業が進行した。2018年度には、総合的な研究(韓国等における招待講演)と個別的な研究(初期言語理論および言語浄化に関する原稿執筆)をおこなった。こうした研究により、1945年以降の北朝鮮の識字運動、漢字撤廃、正書法改革、言語浄化が一続きのものであり、したがって総体的に見る必要があるということが明確になった。事業Bについては、単行本(単著)の草稿を出版のために整理しなおす作業を完了した(約900枚を約750枚に圧縮するなど、大幅にまとめなおした)。それに並行してサンクトペテルブルクとモスクワでの調査を進めたほか、韓国(韓国文化人類学会、西江大など)やドイツ(テュービンゲン大)などで研究成果をおこなった。それとともに、個人を中心に据えた歴史叙述の可能性について、日本語・コリア語・ドイツ語で研究論文を刊行した。単行本は未刊行ではあるが、これらにより金壽卿という一人の言語学者を中核に据えた「全体史」を描き出すことができた。また、共同の事業として、学術論文集の韓国での刊行準備を進めた。『労働新聞』の欠落分の収集を進め、これまで海外から集めた1946年から1969年までの号の電子化作業を完了した。クラウドを利用して、コリア研究センターのコンツェーヴィチ文庫の電子化資料の整理を実施した。事業Aについては、講演原稿や草稿の執筆を相当進めたが、年度内の公刊にまではいたらなかった。事業Bについては、単行本(単著)の草稿が完了し、年度内の出版を目指していたが、担当編集者の異動などの想定外の事態が生じたため、編集作業に大幅な遅れが生じた。学術論文集を韓国で刊行する作業を進めていたが、韓国の編集サイドからのリクエストへの対応に手間取り、刊行にはいたらなかった。以上の単行本(単著)および学術論文集の刊行に合わせて公開学術シンポジウムの開催を企画していた関係で、年度内開催にも遅れが生じることになった。計画の変更は特にない。成果の一部を単行本にするための原稿執筆作業を急ピッチで進める。やや遅れている研究基礎資料の電子化作業について、2017年度はより力を入れたい。単行本化の実現のための作業を急ピッチで進める。やや遅れている研究基礎資料の電子化作業について、2018年度こそは力を入れたい。1950年代の北朝鮮の言語学に関する文献調査などがまだ不足しているので、そこも推進したい。まず、事業Bの単行本(単著)の年内刊行を進める。韓国での学術論文集の刊行も年度内刊行を目標に作業を進める。
腹腔内化学療法におけるナノ粒子化抗癌剤の播種巣内浸透性を規定する諸因子の解明

(1)胃癌MKN45の腹膜播種モデルにて、NK105の腹腔内投与はPTX群と比較して、播種の成立を有意に強く抑制した。解剖時の肝腎機能には差はなく、NK105の腹腔内投与は播種に対してより高い有効性を示すことが推測された。(2)播種結節の表面は多数のCD31陽性の微小血管を含む繊維性膜様構造が存在し、PTXの腹腔内投与後はこの血管群を強く障害させることが判明した。(3)腹腔内CD90(+)間葉系細胞は腹腔内に散布された癌細胞を集合させ、その生育に適した線維性間質を誘導することにより、腹膜播種の成立を促進させた。この細胞を標的とするDasatinibの臨床応用の可能性が示唆された。1.ヒト胃がん細胞MKN45をヌードマウスに移植し薬剤を腹腔内投与し、播種を定量する実験系で薬剤の効果を判定した。ナノミセル化パクリタキセル(NK105)はパクリタキセルよりも強い抗腫瘍効果を発揮した。また、投与後のALT/AST、Creatininの値はパクリタキセルと同程度であった。また、シスプラチンは腹腔内投与で有意な抗腫瘍効果を示さなかったが、脂溶性製剤ミリプラチンは明らかに播種の発生を抑制した。2.胃癌患者の腹水、腹腔洗浄液を回収し、細胞を白血球マーカーCD45,癌細胞に特異的なマーカーCD326に対するモノクローナル抗体で染色し、FACSを用いて、その個数を算定し、腹腔内遊離癌細胞の相対的頻度をCD326(+)細胞/CD45(+)細胞の比率(tumor cell/leukocyte ratio : TLR)にてとして測定した。手術時の検体では、腹膜播種を有する38症例のTLRは腹膜播種のない場合(28例)と比べて有意に高値であった。(中央値=4.85(0-751.37)vs 0(0-2.14),p<0.001)。また、腹腔内化学療法を施行した患者においては、TLRは化学療法後で全例低下し、その変化は洗浄細胞診の結果よりも明らかの鋭敏であった。3.胃癌患者の腹水、腹腔洗浄液中の細胞中のCD14(+)細胞は、末梢血中のCD14(+)monocyteと比べ明らかに大型で、Arginase, CD206, CD163などのM2 macrophageの抗原に加えて、collagen1を強く発現していた12週間の培養で繊維芽細胞状に形態変化し、vimentin, alpha-SMAなどの間葉系マーカーを発現するようになった。また蛍光標識したパクリタキセル投与後の播種巣内での分布を蛍光顕微鏡で観察すると、辺縁部に集積し、その部位に存在する微小血管の障害を示す組織像が得られた。また、低酸素領域を検出するピモニダゾー染色でパクリタキセルの集積した辺縁部の周辺が強く染色された。この事実から、パクリタキセル腹腔内投与の抗腫瘍効果に血管新生阻害が関与している可能性が示唆された。2.胃癌患者の腹水、腹腔洗浄液を回収し、細胞を白血球マーカーCD45,癌細胞に特異的なマーカーCD326に対するモノクローナル抗体で染色し、FACSを用いて、その個数を算定し、腹腔内遊離癌細胞の相対的頻度をCD326(+)細胞/ CD45(+)細胞の比率(tumor cell/leukocyte ratio:TLR)にて測定する方法をより多数の検体で施行した。3.胃癌患者の腹水、腹腔洗浄液中の細胞中のCD14(+)細胞は、末梢血中のCD14(+)monocyteと比べ明らかに大型で、Arginase, CD206,CD163などのM2 macrophageの抗原に加えて、collagen1を強く発現していた12週間の培養で繊維芽細胞状に形態変化し、vimentin, alpha-SMAなどの間葉系マーカーを発現するようになった。また、この細胞は免疫抑制能を有する事も判明した。In vivoでこの細胞をヒト胃がん細胞MKN45と一緒にマウス腹腔内の接種したところ、腹膜播種の成立を増強し、組織観察の結果、本細胞が間質に分布し、コラーゲン線維を産生していると考えられた。

さらに、本細胞を抑制する試薬、Dasatinibを投与すると、播種は有意に抑制され、dasatinib投与群における播種結節内の線維性間質成分は明らかに減少していることが判明した。1.ヒト播種結節の切除検体の病理学的検討にて、播種結節の周辺には繊維性皮膜様構造が存在し、内部にCD31(+)の微小血管が多数存在していた。また、辺縁部には細胞分裂を示すKi-67(+)癌細胞が多数存在した。マウスでPaclitaxelをIPした後の播種結節では、この辺縁の微小血管が著明に障害されており、同部に低酸素領域が誘導されていた。以上の結果から、PaclitaxelをIPの抗腫瘍効果の一部は腫瘍血管の障害を介している可能性が示唆された。2.前年度まで検討していた胃癌患者の腹水、腹腔洗浄液中の細胞を培養して得られた大型の付着細胞はCD14(+)細胞から分化するのではなく、少量存在していたCD90(+)の細胞が活発に運動、分裂したものであることが判明し、適切な培養条件下で、骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨芽細胞などに分化する能力を有していた。また、TGFーbで刺激すると、collagen1を強く発現していた12週間の培養で繊維芽細胞状に形態変化し、vimentin, alpha-SMAなどのcancer associated fibroblast (CAF)の形質を発現し、免疫抑制能を有する事も判明した。In Vitroでこの細胞をヒト胃がん細胞少数のMKN45と共培養すると、MKN45のアポトーシスを抑制するとともに、活発に動きまわることによりMKN45を運搬し、がん細胞のクラスター形成を促進した。また、In vivoにて一緒にマウス腹腔内の接種したところ、MKN45の腹膜播種の成立を増強し、組織観察の結果、本細胞が間質に分布し、コラーゲン線維を産生していると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。腫瘍外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。ナノミセル化製剤の腹腔内投与の有用性が証明された。脂溶性白金製材の腹腔内投与の有用性を示唆するデータも得られた。In vivoにおける薬剤効果に関するデータはほぼ予定通りえることができ、ナノ製剤の腹腔内投与の臨床的有用性を確認することができた。その過程で、ヒト腹腔内間葉系細胞の働きについての新たな知見が得られ、これをターゲットとした新たな播種治療の可能性が浮かび上がってきた。前年度の継続。ミセル製剤の物理学的性質と抗腫瘍効果の相関を検討する。1.本結果に基づき、胃癌腹膜播種症例に対するNK105腹腔内投与の臨床応用に進みたいと考える。NK105は現在、再発乳癌に対する保険申請過程にあると聞いているが、可能ならば先進医療制度による臨床試験の実施を検討する。2.ヒト腹腔内間葉系細胞の特性について、生理学的、免疫学的手法を用いてより深く検討し、腹膜播種におけるこの細胞の真の役割を特定する。さらに、本細胞をターゲットとした新たな播種治療の可能性を模索する。前年度の継続。サイズ,電荷の異なるミセル製剤を作成し、in vivoでその効果を検証する。
バルクSiC結晶中の積層欠陥のアクティブ制御

SiC(炭化ケイ素)はSiに代わる次世代パワーデバイス材料として注目されている。SiC中の転位や積層欠陥は、パワーデバイスの性能や信頼性に影響を与えるため、欠陥密度の低減が求められている。SiCパワーデバイスにおいては、積層欠陥の形成が問題になっている。バイポーラデバイスにおいて、順方向動作時に基底面転位からショックレー型積層欠陥(SSF)が拡張し、順方向電圧が降下する現象が報告されている。同様の積層欠陥の拡張は、紫外線照射によっても生じるため、キャリアの再結合が関与していると考えられている。しかしながら、積層欠陥の拡張メカニズムは未だ不明である。本研究では、パワーデバイスにおける劣化現象を逆手に取り、SiC結晶中の積層欠陥を外部からのシグナル(紫外光の照射、電圧印加)によってアクティブに積層欠陥を制御することを目指す。このために、本研究では、紫外光照射その場X線トポグラフィ観察と、キャリアライフタイムの測定により、積層欠陥拡張現象を定量化し、転位論と半導体物理をブリッジングする物理モデルを構築することを目的としている。2017年度に構築したその場観察システムを活用し、2018年度は積層欠陥の拡張収縮条件の明確化を行った。その結果、100°C以上の比較的低温においても、紫外光照射により、部分転位の運動により、積層欠陥が拡張することが明らかとなった。また、照射強度を低く、温度を高くすることにより、積層欠陥は拡張から収縮に変化することも明らかとなった。温度と紫外光照射強度を系統的に変化させ、積層欠陥の拡張・収縮挙動を観察とキャリアライフタイム測定の結果から、紫外光照射により励起されたキャリアが積層欠陥と部分転位において選択的に再結合をするが、紫外光照射や電圧印加による積層欠陥挙動の駆動力となっていることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。しかしながら、積層欠陥の拡張メカニズムは未だ不明であり、現在、SiCパワーデバイスの高性能化に向けて、積層欠陥の抑制方法が検討されている。このために、本研究では、紫外光照射その場X線トポグラフィ観察と、キャリアライフタイムの測定により、積層欠陥拡張現象を定量化し、転位論と半導体物理をブリッジングする物理モデルを構築しすることを目的としている。2017年度は、転位論に基づき積層欠陥の拡張・収縮速度を定式化し、キャリア再結合による積層欠陥エネルギーと活性化エネルギーの変化が、現象の本質であることを見出した。また、あいちシンクロトロン光センターにおいて紫外光照射その場X線トポグラフィーシステムを構築し、積層欠陥が拡張する紫外光照射条件を取得した。また、時間分解フォトルミネッセンスにより、欠陥におけるキャリア再結合速度を評価した結果、バルクと比較して約100倍の再結合速度であることが明らかとなった。この結果は、欠陥において優先的にマイナーキャリアの再結合が生じていることを示唆しており、転位論に基づく物理モデルと一致する。2017年度に実施予定であった、その場観察システムの構築、欠陥におけるキャリアライフタイム測定、積層欠陥拡張における紫外線照射強度依存性取得に加えて、前倒しで物理モデルの構築も着手している。

温度と紫外光照射強度を系統的に変化させ、積層欠陥の拡張・収縮挙動を観察とキャリアライフタイム測定の結果から、紫外光照射により励起されたキャリアが積層欠陥と部分転位において選択的に再結合をするが、紫外光照射や電圧印加による積層欠陥挙動の駆動力となっていることが示唆された。2017年度に構築したモデルを基に、観察結果の解析を行うことで、2018年度に予定しているアクティブ制御の指針取得に速やかに移行することが可能となっている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
アルツハイマー病に特徴的な病巣が脳内に伝搬する分子機序の解明

アルツハイマー病(AD)は病理組織学的に不可逆に進行する脳の変性疾患である。その病巣の進行は、脳全体に沈着するアミロイド斑(SP)と解剖学的に連続した脳部位が侵されていく神経原線維変化(NFT)の2大特徴がある。剖検時にSPとNFTの程度と拡がりによって病理学的にBraak分類された(SP;0, A, B, C,およびNFT: 0, I, II, III, IV, V, VI)脳の3箇所(嗅内皮質、側頭葉、前頭葉)からRNAを抽出して解析した。AD病巣の伝搬に関する分子としてexosome由来のmiRNAに注目して、脳部位別にBraak分類に伴って発現変動を見い出した。アルツハイマー病は一旦獲得した高次脳機能が不可逆的かつ段階的に失われていく脳の病気である。本人がアルツハイマー病の初発症状である“もの忘れ"を自覚したとき、脳病変は進んでおり元の健康な脳に戻れない。しかも発病後は有効な根本治療薬が無いのみならず、症状を停止させる薬も無い状況である。従って、無症候期に正確な診断を行い的確な予防対策、軽度認知障害の段階にあっては治療的介入を行う先制医療が求められている。しかし、既にアルツハイマー病を発病した460万人を放置して良い訳はない。脳組織を対象として健康脳から発症重症に至る病態の本質的進行過程を表現する分子を同定する研究は重要である。アルツハイマー病は生活環境や内的環境因子に加えて遺伝要因がベースにあるが、受精後はゲノム配列は不変であるので、配列解析だけでは加齢に伴っては発症する分子機序の解明には限界がある。本研究では、パーソナルゲノム情報を基盤にしたアルツハイマー病固有の遺伝子発現制御が存在すると仮定して、脳内で実際に機能するRNAを直接解析することを試みた。アルツハイマー病、パーキンソン病、ピック病、レヴィー小体病、ALSは、それぞれ固有のタンパク分子が凝集・蓄積し脳組織内を特定の方向に広がっていく特徴がある。アルツハイマー病については、2大特徴である老人斑と神経原線維変化の量的空間的時間的変化が臨床病勢に深く関連することが判ってきたので、脳部位ごとに病理変化(Braak分類)に伴う遺伝子発現RNA量の変化を測定した。神経病理学的に診断された剖検脳を用いて、アルツハイマー病の病勢を反映すると考えられる空間的時間的に変動するノンコーディングRNAの候補を見いだした。アルツハイマー病(AD)は、加齢に伴って軽い物忘れを初発症状として発症し、軽度・中等度・重度の臨床経過をとる脳の病気である。脳組織学には神経細胞の外にアミロイドが沈着する老人斑(SP)と神経細胞内の神経原線維変化(NFT)を2大特徴とする。本研究は、剖検時にSPとNFTの広がりと程度によって、神経病理学的に分類(Braak stage分類)された凍結脳を研究対象とした。同一個体のゲノムは臓器、組織、細胞を超えて同じと仮定すれば、AD病変の脳内進展は脳各部位におけるその時点の遺伝子発現変動を反映していると考えられる。AD病巣が不可逆的に拡大する過程に注目して、各Braak stage(正常ー>重度:0, I, II, III, IV, V, VI)における脳部位の微小脳組織からマイクロRNAを抽出して網羅的に解析を行った。クラスター解析によって、嗅内皮質、側頭葉、前頭葉ごとに病巣の進展に伴って単純増加または減少する2群ならびにBraakstage IIIを境に増加から減少へまたは減少から増加に転ずる2群の合計4群に分かれた。マイクロRNAは微小な構造体(exosome)を形成して脳内を伝搬すると考えられ、伝搬先の細胞内での機能を推測するためにマイクロRNAがターゲットにするmRNAをデータベースから抽出した。これらのmRNAのAD脳における発現プロファイルを確認して、ターゲットmRNAの分解あるいは翻訳抑制が病巣進展にマイクロRNAがどのように関連するかを検討する段階に達した。微小脳組織でも多種類の細胞を含むので、単一細胞レベルにおける解析が今後の大きな課題である。これまでの共同研究実績と信頼の上に立って脳病理標本の提供を受けたことにより、着実に研究が進捗した。既設の次世代シークエンシングも、新学術領域研究および基盤研究を通した豊富な実験の経験の積み重ねがあって、RNA抽出、専用サンプル調製、シークエンシング操作も順調に進めることができた。シークエンサーから出力される生データをサーバーに保存した。これらの生データのクリーニングを行うと共に、公開データの参照および無料解析ツールを活用して、ノンコーディングRNAの染色体上の座位決定や発現量を計算したので、統計解析学的に検討できる段階までの研究を達成した。ゲノム医科学

H26年度に取得したマイクロRNAをはじめとするノンコーディングRNA量とシークエンス情報を、神経病理学者とアルツハイマー病脳の進展についてディスカッションする。同時に、情報学の専門知識のある研究者の協力を得て既知未知ノンコーディングRNAの情報解析をする。これらの結果から、さらに追加すべき検体があれば同等の方法を採用する。H26年度に同定したマイクロRNAに関して、神経細胞由来の培養細胞を用いた導入実験による生物学的検証をおこない、国内のみならず国外の神経病理学者および情報学者と意見交換する。初年度予定の大半の解析は終了したが、追加試料の提供がある。追加試料の解析に使用。追加試料の解析費用と成果発表に使用予定。
各種音場における音節明瞭度を用いた非常放送文の評価に関する研究

本研究では、各種音場における明瞭度の異聴傾向の分析を高齢者・健聴者について行った。分析は異聴確率推移分布を求めるにとどまった。非常放送文の収集に関しては18の施設について非常放送システムの調査を行った。その結果、百貨店は客のパニックを避けるため、店員が臨機応変に対応することから非常放送文を用意していないこと、また非常放送はほとんどの場合肉声で行われることがわかった。非常放送文を準備していたのは半数の9施設であり、それらの施設の文を用い、キーワードを抽出した場合としない場合について分析を行った。また、収集した文を用いて分析に用いた音場において「聞き取りやすさ」の聴感実験及び文章了解の度合いに関する主観評価実験を行った。その結果、音場の条件が悪いところでは文章の内容に関わらず了解し難く、残響は特定の音節に対して了解し難くしている傾向が結果として得られた。異聴傾向に関しては音節の出現頻度を考慮して明瞭度を評価すると音場によっては今までの評価と異なってくることがわかった。文章の評価は、音節の異聴度と文中におけるその音節の出現率を用いて音節受聴という観点に限定して行えることがわかった。今後、音節異聴の観点のみではなく、音節の異聴により引き起こされる単語の意味あるいは文の意味の誤り方についてオートマトン等の手法を用いて検討をする必要がある。今回の成果は研究期間中には発表できなかったが、今後、日本建築学会等で発表していく予定である。
折紙計算論に基づく折り可能性の考究と折紙手法発見

●折紙の理論を構築し,国際雑誌Journal of Symbolic Computationで発表した.この理論では,面の集合と面同士の隣接関係と重なり関係からなる構造により,抽象折紙を定義し,抽象折紙の折り操作を抽象書換え系の書換え操作でモデル化する.さらに,コンピュータの実装に向けて,抽象折紙をラベル付きハイパーグラフで表現し,抽象書換え系をグラフ書き換え系で実現する.さらに,この理論を実装し,本研究の前年度までに構築されているEos(E-Origami System)に組み込んだ.グラフ書き換えのアルゴリズムについても,新たに開発するとともに,アルゴリズムの正当性の基礎になるいくつかの定理を証明した.グラフ書き換えによる折紙の構築過程を可視化することに成功するとともに,折紙をグラフとして見たときの構造の特徴をも明らかにした.●折紙定理のコンピュータによる自動証明の高速化のために,Eosの定理証明モジュールに様々な方法を組み込んだ.たとえば,証明で用いるグレブナ基底の計算に折紙構築履歴に依存した単項式順序を組み込むこと,折紙幾何に特化した証明ドキュメントの自動生成がある.これらの改良により,折紙定理証明の効率は著しく向上した.たとえば,Morleyの定理の自動証明には当初17時間もかかったが,10分程度で完了するようになった.●上記EOSシステムのウェブ・インタフェイスの構築研究を継続して行い,ウェブ・インタフェイスの改良をおこなった.●藤田による折紙の公理をウー・リットの方法で代数的に解釈し直し,折紙の構築の基本操作を与える藤田の公理の代数的な性質を解析した.ウー・リットの手法で用いる特性集合を調べることにより,藤田の公理が記述する幾何の縮退条件を代数的に求めることができた.折紙を基に,あるいは「折る」ことや「折り畳む」ことを原理として,構成される幾何オブジェクトに関する学問の基礎理論の構築をはかり,得られる知見を理工学へ適用することを目的とする研究を推進した.具体的には,藤田の折紙公理の論理的,代数的な解釈のアプローチを用いて,「折れる」ことの概念を次のような手順で拡張し,精密化した.(1)折紙を幾何制約問題の求解としてとらえる.(2)幾何制約問題を,一階述語論理で定式化する.(3)代数的な解釈により,折紙を多項式系で表現する.(4)定理証明系や,代数的および数値的求解系を用いて,定式化に用いた公理系の完全性と健全性を検証する.完全性,健全性の概念は研究を進展させることにより,厳密な概念へと導く.(5)効率面からみた公理系の再吟味を行う.この研究では,抽象折紙という数学的な構造を導入し,折紙を面の集合とその集合上で定義される二つの二項関係で定義した.折紙を構築することは,抽象折紙の書き換え列として定義できる.書き換え列を生成する際に得られる多項式の集合が,折紙の幾何的な性質を表現しており,これに対して,グロブナ基底の計算やシリンダ分解を行うことにより,折紙の幾何的な性質を計算論的に検証することができた.さらに,計算機での実装にむけて,グラフ理論を駆使した形式化を行いつつ研究を推進している.この研究と並行して,折紙を可視化し,幾何学的な性質を調べるために,EOS(E-Origami System)と呼ぶ計算折紙システムの開発を更に進め,平成21年度以降の計算折紙論の研究をさらに進めるための環境を整備した.1.藤田による折紙の公理化をさらにすすめ、折れ線が複数個ある場合の折り方の代数的意義を考察した。考察結果から得られた新たな折り紙操作を計算折紙環境に実装した。新しい機能に基づいた新たな折紙作図方法を考案した。この結果は、高階折り紙につながる意義を持っている。2.折紙を抽象化し、数学的な対象として扱う研究を推進し、折紙の形式的モデルを提示した。モデルは、面の集合とその上で定義された二つの面の相互関係を表す関係からなる構造である。モデルのもつ数学的な性質についても明らかにした。具体的には、折紙を代数系として扱い、折紙の作品作りを代数系の変換として定式化し、すでに構築された計算折り紙環境に実装した。3.代数系をグラフで表現し、グラフ・カテゴリ論的な形式化を進めている。グラフ書換え系を定義し、折紙をラベル付きハイパーグラフとして表現する。さらに、そのグラフをグラフ書換として定式化した。さらに、グラフ書換え系を定義し、グラフ書換を実装した。グラフの書換の方法をプログラムとして定義し、書換のプロセスについて、推論することができるようグラフ書換言語を定義しその処理系を実装した。4.定理証明系を駆使した、折紙作図の研究をさらに推進し、グロブナ基底法の応用を進め、グロブナ基底の計算時間を削減する方法を検討している。それと同時に幾何の定理証明に用いられる他の方法ウー・リットの方法の適用について検討を開始した。●折紙の理論を構築し,国際雑誌Journal of Symbolic Computationで発表した.この理論では,面の集合と面同士の隣接関係と重なり関係からなる構造により,抽象折紙を定義し,抽象折紙の折り操作を抽象書換え系の書換え操作でモデル化する.

さらに,コンピュータの実装に向けて,抽象折紙をラベル付きハイパーグラフで表現し,抽象書換え系をグラフ書き換え系で実現する.さらに,この理論を実装し,本研究の前年度までに構築されているEos(E-Origami System)に組み込んだ.グラフ書き換えのアルゴリズムについても,新たに開発するとともに,アルゴリズムの正当性の基礎になるいくつかの定理を証明した.グラフ書き換えによる折紙の構築過程を可視化することに成功するとともに,折紙をグラフとして見たときの構造の特徴をも明らかにした.●折紙定理のコンピュータによる自動証明の高速化のために,Eosの定理証明モジュールに様々な方法を組み込んだ.たとえば,証明で用いるグレブナ基底の計算に折紙構築履歴に依存した単項式順序を組み込むこと,折紙幾何に特化した証明ドキュメントの自動生成がある.これらの改良により,折紙定理証明の効率は著しく向上した.たとえば,Morleyの定理の自動証明には当初17時間もかかったが,10分程度で完了するようになった.●上記EOSシステムのウェブ・インタフェイスの構築研究を継続して行い,ウェブ・インタフェイスの改良をおこなった.●藤田による折紙の公理をウー・リットの方法で代数的に解釈し直し,折紙の構築の基本操作を与える藤田の公理の代数的な性質を解析した.ウー・リットの手法で用いる特性集合を調べることにより,藤田の公理が記述する幾何の縮退条件を代数的に求めることができた.
新規細胞間シグナル系を介した樹状細胞機能制御

膜型分子であるCD47とSIRPαは各々の細胞外ドメインを介して相互作用することにより細胞間シグナル伝達システムとして機能する。SIRPαは樹状細胞に高発現しており、CD47-SIRPα系が免疫機能制御に重要であると考えられる。本研究において研究代表者は、CD47-SIRPα系が自己免疫疾患の発症や樹状細胞の恒常性の制御に重要であることを示した。また、抗SIRPα抗体を用いることにより自己免疫疾患を制御できる可能性を見出した。樹状細胞は抗原提示細胞としてナイーブなT細胞を活性化することで、特異的な抗原に対する免疫系の活性化に中心的な役割を果たす。また、最近では自然免疫と獲得免疫をつなぐ重要な役割を担っていることが明らかになってきている。しかしながら、樹状細胞の分化・活性制御の分子機構については未だ十分には分かっていない。本研究では、樹状細胞による免疫系制御の基盤となる樹状細胞-リンパ球間相互作用について、申請者が見出している新しい細胞間シグナルシステムCD47-SHPS-1系による制御機構を中心に、樹状細胞の制御メカニズムの解明に取り組み、感染症や自己免疫疾患、がん免疫療法への応用の基盤とすることを目的とする。今年度は、以下の結果を得た。(1)SHPS-1は樹状細胞の分化に関与していると考えられる。マウス脾臓には3種類のCDllchighDC(conventional DC,cDC)が存在し、SHPS-1はそのうちCD8°CD4+cDCまたはCD8°CD4-cDCに強く発現するが、SHPS-1のKOマウスにおいて、これらの分画のうちCD8 (1)SHPS-1は樹状細胞の分化に関与していると考えられる。マウス脾臓には3種類のCDllchighDC(conventionalDC,cDC)が存在し、SHPS-1はそのうちCD8- CD4+cDCまたはCD8- CD4 +cDCに強く発現するが、SHPS-1のKOマウスにおいて、これらの分画のうちCD8- CD4+cDCのみが著しく減少していた。以上の結果より、SHPS-1はinvivoにおけるcDCの二次リンパ組織内での恒常性の制御に重要なシグナル系であることが示唆された。D4+cDCのみが著しく減少していた。以上の結果より、SHPS-1はin vivoにおけるcDCの二次リンパ組織内での恒常性の制御に重要なシグナル系であることが示唆された。(2)SHPS-1 KOマウズでは、コラーゲン誘導性関節炎(CIA)の発症が著しく抑制されることを見出した。さらに、SHPS-l KOマウス由来樹状細胞によるCD4陽性T細胞のTh17への分化が障害されていることも明らかにした。また、CD47とSHPS-1の結合を特異的に阻害するSHPS-1のモノクロナール抗体を作製した。さらに、この抗体を用いて接触過敏性皮膚炎(CHS)の発症を抑制できる.ことを明らかにした。今後、抗体を用いた治療につきさらに検討を加える予定である。SHPS-1は樹状細胞に強く発現し、SHSP-1 KOマウスの2次リンパ組織ではCD11c陽性CD8陰性樹状細胞が顕著に減少していることを見出していた。骨髄キメラマウスなどを用いた種々の検討からDC上のSHPS-1がこの制御に重要であることが明らかとなった。さらに、SHPS-1はCD8陰性樹状細胞の前駆細胞からの増殖や分化には関与せず、成熟後の生存に重要であることが明らかとなった。一方、CD47 KOにおいても、2次リンパ組織ではCD11c陽性CD8陰性樹状細胞が著名に減少していることを見出した。さらに、骨髄キメラマウスを用いた検討により、非血球細胞上(おそらくはストローマ細胞など)のCD47と樹状細胞上のSHPS-1との相互作用が樹状細胞の恒常性維持に必須の役割を果たしていることが示唆された。

しかしながら、樹状細胞の分化・活性制御の分子機構については未だ十分には分かっていない。本研究では、樹状細胞による免疫系制御の基盤となる樹状細胞-リンパ球間相互作用について、申請者が見出している新しい細胞間シグナルシステムCD47-SHPS-1系(別名CD47-SIRPα系)による制御機構を中心に、樹状細胞の制御メカニズムの解明に取り組み、感染症や自己免疫疾患、がん免疫療法への応用の基盤とすることを目的とする。昨年度までは、SHPS-1(SIRPα)が二次リンパ節内での樹状細胞の分化とホメオスターシスの維持に関与していることを、SIRPα変異マウスの脾臓での樹状細胞を解析することにより明らかにした。今年度は、SIRPα変異マウスの解析をさらに進め、SIRPα変異マウスの脾臓においては野生型マウスと比較してT細胞ゾーンでのCD4陽性T細胞数が減少していること、さらにT細胞ゾーンでのT細胞の発達とホメオスターシスに重要であるケモカインCCL19、CCL21、IL-7が減少していることを見出した。また、骨髄移植モデルを用いることにより、脾臓T細胞ゾーンの発達には、血球細胞上のSIRPαが重要であることを見いだした。一方でCD47欠損マウスもSIRPα変異マウスと同様の表現型を示した。以上のことから、SIRPαと同じくそのリガンドであるCD47は、脾臓におけるT細胞の恒常性の維持に必須であることが示唆された。
生物が持つ表面微細構造の不規則性と多機能性

生物が持つ微細な表面構造は自己組織化過程によって形成される。そのため熱揺らぎに起因する構造の乱れや不規則性が必然的に存在する。興味深いことに、そのような乱れの存在にもかかわらず、表面構造は複数の機能を発揮する場合がある。例えば、ガの複眼やセミの翅には、数百nm程度の間隔で配列した小さな突起構造が存在することが知られており、モスアイ構造、あるいはナノパイル構造と呼ばれている。この構造は、光の反射を抑制する反射防止効果、水滴をはじく撥水効果、さらには他の昆虫を上に登らせない滑落効果を持っている。本研究では、このような多機能性が乱れや不規則性の存在にもかかわらず生み出される原理を明らかにすることを目的として実施している。今年度は走査プローブ顕微鏡(原子間力顕微鏡)を新規に導入し、装置の立ち上げを行った。特に、顕微鏡の探針となるカンチレバーに関しては、いくつかのタイプを試験し、試料に対して適切なものを選定した。その後、ミンミンゼミとアブラゼミの翅に対して予備的な観察を行った。二種類のセミの翅の表面にあるナノパイル構造を観察したところ、アブラゼミの突起の間隔はおよそ1.5マイクロメートル、ミンミンゼミの場合には300ナノメートルであり、大きな差があることが分かった。さらに、突起の高さについても二つの種類では数倍程度の差があることが分かった。また、滑落性を評価するために、数種類の昆虫を歩行させる実験をおこない、二種類の翅において違いがあることが分かった。また、微細構造の不規則性が光学特性に与える影響を調べるため、コロイド粒子の球状凝集体に関する研究を並行して行っている。こちらに関しては、凝集体の結晶ドメインの配向の差により、反射の特性が大きく異なることを明らかにし学会発表を行った。今年度新規に導入した走査プローブ顕微鏡は順調に稼働しており、既に予備的なデータが得られれている。また得られたデータの解析方法の開発は順調に準備が進んでおり、突起構造の不規則性の評価方法が確立されつつある。また、並行して行っている不規則性な微細構造が示す光学特性に関連して、コロイド粒子の凝集体を対象とした研究が大きく進展した。以上のことから、本研究全体としておおむね順調に進展していると判断した。今後、原子間力顕微鏡を用いた構造と機能の評価を行う。ナノパイル構造の乱れには水平方向の乱れ(突起配列の不規則性)と垂直方向の乱れ(突起の高さのばらつき)の二つが考えられる。原子間力顕微鏡を用いた観察を行い、突起の位置と高さについて定量的な測定を行う。得られたデータを画像処理により自動的に解析する方法を確立し、乱れを統計的に評価する。機能面に関しては、まず第一に滑落性の評価に取り組む。具体的にはカンチレーバーに台形プローブを用いたフォースカーブ測定を行う。フォースカーブの測定により、吸着力を定量的に測定することができ、静止摩擦係数を考慮することで滑落効果を確認する。また、ファンデアワールス力を仮定した引力を理論的に計算し、測定結果を解釈する。また構造不規則性が光学特性に与える影響を調べるために、球状のコロイド凝集体についての研究も継続して行う。

以上のことから、本研究全体としておおむね順調に進展していると判断した。今後、原子間力顕微鏡を用いた構造と機能の評価を行う。ナノパイル構造の乱れには水平方向の乱れ(突起配列の不規則性)と垂直方向の乱れ(突起の高さのばらつき)の二つが考えられる。原子間力顕微鏡を用いた観察を行い、突起の位置と高さについて定量的な測定を行う。得られたデータを画像処理により自動的に解析する方法を確立し、乱れを統計的に評価する。機能面に関しては、まず第一に滑落性の評価に取り組む。具体的にはカンチレーバーに台形プローブを用いたフォースカーブ測定を行う。フォースカーブの測定により、吸着力を定量的に測定することができ、静止摩擦係数を考慮することで滑落効果を確認する。また、ファンデアワールス力を仮定した引力を理論的に計算し、測定結果を解釈する。また構造不規則性が光学特性に与える影響を調べるために、球状のコロイド凝集体についての研究も継続して行う。
電子カルテデータ二次利用による患者転倒に関するクリニカルインディケータ開発研究

第一四半期は、電子カルテデータ二次利用による患者転倒リスク予測に関する、これまでの研究内容をベースとして新たな分析を加えて論文としてまとめ、日本医療情報学会の刊行する学術雑誌に投稿し、原著論文として掲載された(横田,他.電子カルテデータを利用した後ろ向きコホートによる患者転倒リスク予測式の構築・評価・実装手法.医療情報学34(3). 2014; 119-128.)。また、今後の研究内容について東京大学の設置する医学部倫理委員会より研究実施の承認を得た。第二四半期より、電子カルテシステムに蓄積されたデータより、病院全体について、また患者個人について転倒予防や転倒リスク予測に使用可能なデータの探索・検討を開始した。その過程と結果について、第34回医療情報学連合大会(第15回日本医療情報学会学術大会)において口頭発表を行った(横田,他.電子カルテデータを用いた推定式による入院時転倒発生件数の算出.医療情報学34 (Suppl.), 2014:754-755.)。また関連領域の情報収集のため、12th International Congress on Nursing Informatics、第16回日本医療マネジメント学会学術総会、第34回日本看護科学学会学術集会へ出席した。第三四半期以降、検討を経て決定した電子カルテデータの各種別について、データ収集・データクリーニング・データベース作成を開始し、これらの作業と並行して適切な分析方法についての検討を行った。また、一部のデータについて統計解析を含めた分析を開始し、一般化可能性を秘めた患者個人に関する転倒リスク予測モデルを構築した。看護師が電子カルテシステムに日々入力している看護必要度データと、電子カルテシステムに登録されている年齢・性別などの患者属性情報のみにより、患者がある日に転倒するかどうかを予測するモデル、Find Fall risk of inpatients From Nursing Data(FiND)を構築・評価した。結果、その感度・特異度は国内同規模の医療機関における先行開発研究に比肩する精度を持つことが分かった。研究成果について論文としてまとめ、2016年1月、日本看護科学学会が発行する英語論文誌Japan Journal of NursingScienceに原著論文として掲載された。また、平成25年度に電子カルテシステムに実装していた、入院患者転倒リスク判別機能の実装後評価を試みた。実装前後11ヶ月分ずつの院内での転倒発生件数を、看護必要度データ等の患者情報に関する因子で調整したマルチレベル・ロジスティック回帰分析により比較したところ、実装する前と比べて実装後は、患者の転倒発生オッズ比が0.79倍(95%信頼区間: 0.69-0.91) (p<0.001)と低下したことが分かった。この研究成果は、2016年6月に開催される看護情報学に関する国際会議である、13th International Congress in NursingInformatics発表の予定である(採択済み)。電子カルテシステムに蓄積されたデータより、解析に用いるデータ種別の検討と、収集・クリーニングを実施し、計画通りデータベースを構築した。特徴は、ある一日について院内横断的に、どの診療科でどの病棟に入院している、どのようなADLの状態の患者が転倒したかあるいは転倒しなかったかを俯瞰することができ、また必要に応じて絞り込むことができる点である。これにより収集したデータ群の特徴を捉えることができるようになった。このデータベースを活用して様々な角度からデータを検証・分析し、病院としての転倒リスク指標の土台となると考える、患者個人に関する新たな転倒リスク予測モデルを構築した。医療情報学構築した患者個人に関する転倒リスク予測モデルを応用し、病院としての転倒リスク予測モデルを構築する。また関連する領域の学術雑誌への投稿や学術集会での発表を通して研究成果について議論・意見交換を行い、より洗練させることを目指すとともに、臨床現場での実際の活用方法について検討する。計画的に執行した結果として278円の未使用額が生じたが研究遂行に支障は来していない。次年度についても物品購入費、学術集会旅費、論文チェック等のために適切に計画通り執行する。
ペルオキシソームの形成と制御過程におけるRINGファミリーペルオキシンの機能解明

これまでの研究により、私はペルオキシソーム形成因子Pex10pおよびPex12p(ペルオキシンと総称)を同定し、これらがペルオキシソーム膜上で複合体を形成してペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送に関与するという結果を得た。これらについては第55回細胞生物学会大会、アメリカ細胞生物学会2002Summer meeting、および第42回アメリカ細胞生物学会年会にて発表を行った。本研究ではPex10p、Pex12p、およびもう一つのRINGペルオキシンであるPex2pに共通して見られるRINGフィンガー構造に注目し、マトリクスタンパク質の輸送過程およびペルオキシソーム膜透過装置におけるRINGペルオキシンの機能を分子レベルで解明することを目的としている。最近、RINGフィンガーを持つタンパク質がユビキチン/プロテアソーム分解系の中でユビキチンリガーゼ(E3)として機能することが報告されている。RINGペルオキシンがタンパク質分解、修飾に関与することでペルオキシソームの恒常性を制御する可能性を検討するため、精製組み換えRINGフィンガーペルオキシンを用いたin vitroユビキチン結合実験を構築した。本年度の研究では、このin vitro実験系を使用してRINGペルオキシン3種のユビキチンリガーゼ活性に必要な特異的E2の同定およびリガーゼ活性の有無を検討したところ、少なくともRINGペルオキシン3種のうちの一つは、ある特定のE2との組み合わせでリガーゼ活性を持つことを明らかにした。これが生理的な意味を持つものであるかどうかを検討するため、現在in vivoの実験系でリガーゼ活性の有無を確認している。さらに、RINGペルオキシンはペルオキシソーム膜上で複合体を形成していることが判明しているので、RINGペルオキシンのリガーゼ活性に他のRINGペルオキシンの影響があるかどうかを検討している。
行動変容モデルの援用による市民向け防災行動促進プログラムのデザイン

自らが設計・参加する防災イベントでの参与観察を通じて、防災行動の促進要因・阻害要因を整理した。これを踏まえて、Prochaska J O, Redding C A, Evers K E(2008による行動変容と変化のステージごとの働きかけのモデルを基に、防災行動変容のための働きかけの仮説モデルを設計し、日本地域学会で学会発表論文として発表した。具体的には、公衆衛生や保健指導の分野で用いられるTTMを援用して現在の市民向け減災プログラムの課題を分析し改善するためのモデル案を提示した。本研究における整理は仮説的・概念的なものであり、一般化のためには更なる精度の向上や、定性・定量調査を通じたモデルの検証と改善が必要なことは言うまでもない。一方で、本研究の提示により、市町村・研究者・NPOといった各レベルでの市民向け減災プログラムの設計・実施者にとって市民の減災行動達成過程における自らのプログラムの位置づけ(役割と限界、減災行動の促進のために連携すべき他のプログラム)を明確する一助になればと考えている。また上記仮説モデルの検証のために、高知県内の防災教育・市民向け防災イベントへの参画を通じた社会実験系の設計に取り組んだ。本年度、研究の核となる防災行動変容のための働きかけの仮説モデルを設計し、これをもとに具体的な防災活動設計のキー概念を提示することができた。昨年度設定した防災行動変容のための働きかけの仮説モデル・具体的な防災活動設計のキー概念を用いて、高知県内の防災教育・市民向け防災イベントの設計・実施及び効果検証を行なう。研究は計画通り遂行したが支払い金額の関係上、少額の残金(千円強)が生じた。残額は少額であるため、今年度計画の中でそのまま使用する。
遺伝子治療による静脈グラフト開存率向上への試み-c-mycアンチセンスオリゴDNA導入による静脈グラフトの形態,機能的変化の検討-

虚血性心疾患に対する,大動脈-冠動脈バイパス手術のグラフト材料としての静脈グラフトの開存率を向上させることがその遠隔成績の向上にとって極めて重要であり,本研究の究極的な目標として,アンチセンスオリゴDNAの導入による遺伝子治療によって処理された静脈グラフトが遠隔期の高い開存率を達成することを目的とした。血管壁への遺伝子導入方法として静脈採取後内腔より潅流+外膜側よりのpluronic gelまたはpolaxamer gelを用いた持続的浸透法のみでは、その導入の持続時間、効率に問題があり、更に有効な方法が必要であると考えられた。この点について、臨床でも使用されている、フィブリン糊の噴霧によるgelの体内での動態について検討したところ、1週間においてもその形態が維持されており、遺伝子導入のDNAの担体として有用であることが示唆された。c-mycアンチセンスオリゴDNAの導入による効果については、内膜肥厚病変の程度、VCAM-1,ICAM-1などのactivation markerの発現の程度について、かならずしも、pluronic gelまたはpolaxamer gelを用いた持続的浸透法によるc-mycの遺伝子導入の効果を明らかにすることは出来なかった。その理由として、遺伝子導入効率の問題と、アンチセンスオリゴDNAの導入法自体の問題が示唆され、現在、遺伝子導入効率を改善させる為に、導入方法として新しいreceptorを介して遺伝子導入を、また、フィブリン糊のDNAの担体としての有用性を、アンチセンスより長いpromotorを含んだDNAの導入による遺伝子導入効果について更に検討している。
FTラマン分光法によるバナジウム(III)錯体の溶液構造の研究

海産無脊椎動物のホヤに含まれるバナジウムの化学形や生理・生化学作用の解明を目指して、3価バナジウムを中心とする様々なバナジウム化合物のラマンスペクトルを測定し、溶液内におけるバナジウム種の同定や構造に関する基礎的知見を得た。まず、ホヤ血球細胞のホモジェネートのスペクトルを測定した。スジキレボヤの血球細胞をジャイアントゼルを多く含む文画(GC)とバナジウムを含む細胞(バナドサイト)であるシグネットリングセル(SRC)に分け、それぞれのラマンスペクトルを測定した。GCおよびSRCでは、硫酸水素イオンあるいはアルキルスルホン酸に帰属できるバンドと、硫酸イオンに帰属されるバンドが観察された。両試料ともにバナジウムに由来するバンドは検出できなかった。これは、スジキレボヤの血球細胞中のバナジウム濃度がラマンの検出限界以下であったためと考えられる。一方、バナジウムボヤの試料からは、硫酸イオンによるバンドに加えて、バナジル基に基づくラマンバンドが明確に観測された。水溶液中における3価および4価バナジウムイオンと硫酸イオンの相互作用を調べるために、V_2(SO_4)_3とVOSO_4の水溶液のラマンスペクトルを測定した。両方の溶液のスペクトルには、フリーの硫酸イオンに帰属されるバンド以外に、バナジウムに配位した硫酸イオンに帰属できるバンドが観測され、水溶液中で硫酸イオンがバナジウムに直接配位していることが明らかになった。ボヤは、海水中から5価バナジウムを取り込み、3価まで還元して血球細胞内に蓄えている。そこで、5価バナジウムの溶存種の構造と振動位置を関連づけるために、5価バナジン酸のラマンスペクトルのpH依存性を調べ、各オリゴマー種によるラマンバンドを帰属した。FTラマン分光器を用いて、ホヤ血球細胞のホモジェネートのスペクトルを測定した。スジキレボヤの血球細胞を、ジャイアントセルを多く含む分画(GC)とシグネットセルを多く含む分画(SRC)に分け、それぞれのラマンスペクトルを測定した。スジキレボヤの試料は、蛍光のために分散型分光器では測定不可能であったが、今回、FT型分光器を用いることで初めて測定が可能になった。また、以前に採取し、分散型ラマン分光器でスペクトルを測定した、バナジウムボヤの試料についても再測定を行った。GCでは、1057、902cm^<-1>に硫酸水素イオンあるいはアルキルスルホン酸に帰属できるバンドが、986^<-1>に硫酸イオンに帰属されるバンドが観測された。SRCでも、同様のスペクトルが観測されたが、バンドの相対強度は異なっていた。この違いが、溶存化学種の相対濃度の差によるものなのか、単にpHの差によるものなのかは、現在検討中である。いずれの試料についても、バナジウムに由来するラマンバンドは検出されなかった。一方、バナジウムの試料からは、硫酸イオンによるバンドと共に、990cm^<-1>付近にバナジル基に基づくラマンバンドが観測され、バナジウムの存在が確認された。従って、血球細胞中のバナジウムと硫酸イオンの相対濃度については、別の測定法からの結果も併せて、ホヤの種による違い、血球細胞の種類による違いをさらに詳しく調べる必要がある。一方、生体内バナジウムに関連したバナジウム錯体の溶液構造をFTラマンスペクトルを用いて調べるための予備実験として、簡単なバナジウム塩溶液のラマンスペクトルのpH依存性や濃度依存性を調べている。バナジウム錯体の溶液構造の研究にFTラマン分光法をどのように利用できるかを探るための基礎的データの収集を主に行った。まず、試料容器の形状について検討を行った。様々な直径と高さを持つ円筒形セルや球状セルを試作し、ラマン感度の比較を行った。