hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国口語語彙の音的分類方法確立のための予備的研究

其の他関連資料に関する個別の研究成果については、重要な口語史料である仏典資料の伝播に関する問題、敦煌トルファン文献の接合問題、トンコイズムというタームの創始者である内藤湖南に関する問題などについて研究成果を公表した。昨年度遅れていたデータ抽出作業をメインに進めた結果、当初の予定通りの作業を年度内に終了することができたため。サンプル作成およびデータ入力の遅れを取り戻し、当初設定した2018年度の計画の通り進め、さらに2019年度に開催を予定している国際シンポジウムの準備を並行して行う。当初の予定通りVictor H. Mair氏と張涌泉氏を招聘し秋に国際シンポジウムを開催、研究成果を公開する予定である。また、最終年度に予定している音で引く歴史口語辞典の試行版のwebでの公開に向けて準備を進める。当初予定していたアルバイトによるデータの整理および入力作業が遅れており当該年度に実施できなかったため、主としてアルバイト報酬について繰り越して使用する予定である。また、当初の2018年度計画に沿って、webでの公開に向けての準備と最終年度(2019年度)に開催予定をしている国際シンポジウムに向けての準備を主として進めていくが、その過程で進捗状況に併せて研究例会・学会などでの一部公表を予定している。よって中国での打ち合わせにかかる出張費用、學會例会参加に関連する費用および前年度に続くデータ整理のための資料・機器購入費を本年度の主たる使用計画として予定している。データ収集のためのアルバイトによる作業が予想以上にスムーズに運んだため、残額は次年度配分額とあわせて、最終年度web公開のための費用に使用する。
実験・観察教室を通じた理科・科学教育の実践による体系化

本研究の目的は、「実験工作キャラバン隊」の活動を通じて、児童生徒に科学に触れて科学に夢を感じる機会を提供し、体験型学習の効果を検証するとともに、大学院生・学部学生が実験工作教室の実践を通じて得る理科教育の能力の向上を評価し、実験工作教室のテーマに宇宙に関わる体験学習のコンテンツを加えてひとつの特色とし宇宙を通じて科学的な感動や夢を与えることを目標としながら、体験学習の科学的内容の高度化・教材化と科学コミュニケーション能力を持った学生の養成を行うことである。実験工作教室に参加した子どもの数は、以前からの取り組みを含めて10,000人に達し、平成25年度のアジア・太平洋物理学会議で発表した。本研究の目的は、若者の科学離れに対処するために、大学の教職員と学生が参加する「実験工作キャラバン隊」の活動を通じて、(1)児童生徒に、化学に触れて科学に夢を感じる機会を提供し、体験型の学習の効果を検証するとともに、大学院生・学部学生が実験工作教室の実践を通じて得る理科教育の能力の向上を評価し、(2)実験工作教室のテーマに宇宙に関わる体験学習のコンテンツを加えて一つの特色とし、宇宙を通じて科学的な感動や夢を与えることを目標としながら、体験学習の科学的内容の高度化・教材化と、化学コミュニケーション能力を持った学生の養成を行うことである。25年度以降の研究実施計画は、体験学習を主とする体系的な理科・科学技術教育の完成に向けて(1)実験工作教室を継続的に開催して児童性の科学的な興味・関心を高めるとともに、これを学生の理科・科学教育を実践する機会とし、体系的な理科教員養成のモデルとし、(2)身近な素材を使う実験のテーマに、宇宙に関するものを含めた比較的高度な内容を加えてその効果を検証し、(3)生徒を対象に、宇宙をテーマにした講演と体験学習を組み合わせた科学講座を複数回開催する。更に(4)学校の授業に取り入れることが容易にするために、学校の理科で扱われている単元との関連にも触れて、実験工作教室で取り上げているテーマやその実践結果を冊子として纏めることである。実験工作教室の実施回数、参加した大学院生・学部学生の数は24年度並みであり、実験工作教室に参加した児童数は25年度中に述べ10,000人を超えた。実験工作教室は、開催のための準備を含めて、学生たちが自主的・主体的に行えるようになり、学生らの教育力の向上が明らかに認められる。これらの成果は理科教育学会で発表し、特に宇宙をテーマとした活動については、25年7月に千葉で開催されたアジア太平洋物理学会議で発表した。本研究の目的は、若者の理科離れに対処するために、大学の教職員と学生が参加する「実験工作キャラバン隊」の活動を通じて、(1)児童生徒に、科学に触れて科学に夢を感じる機会を提供し、体験型の学習の効果を検証するとともに、大学院生・学部学生が実験工作教室の実践を通じて得る理科教育の能力の向上を評価し、(2)実験工作吸湿のテーマに宇宙に関わる体験学習のコンテンツを加えてひとつの特色とし、宇宙を通じて科学的な感動や夢を与えることを目標としながら、体験学習の科学的内容の高度化・教材化と、科学コミュニケーション能力をもった学生の養成を行なうことである。24年度の研究実施計画は、(1)児童生徒を対象として学生が指導する実験工作教室を開催し、(2)体験学習を組み込んだ学部と大学院を通じた体系的な理科・科学技術教育の研究を行うことと(3)宇宙に関わる体験学習のコンテンツを開発して実践することである。実験工作教室の実施回数、参加学生・院生数、参加した児童生徒の数は、それぞれ16回、133名、712名であった。各回とも、事前に実験等のテーマを研究者と学生・院生が決定して、実験を通してこどもたちに何を理解させようとするのかを確認し、実験工作教室の改善のために事後の反省会も毎回行なった。こどもたちと保護者からの実験工作教室に対するアンケート結果は、ほぼ全ての回答が「大変良い」と「良い」であった。学生たちは準備・予行から終了後の整理・反省まで主体的に取組み、科学コミュニケーション能力を持つ学生・院生の養成に関しては着実に成果が上がっている。宇宙に関わる新しいコンテンツの開発・実践に関しては実験工作のテーマに「星座の栞づくり」が加わり、児童生徒の科学への興味・関心を引き付ける面と学生・院生への教育効果の両面で高い効果が認められ、この成果は8月5日開催の天文教育研究会で発表した。子ども達とその保護者に科学の楽しさに触れる機会を提供し、同時に教職を目指す大学生が理科の力を身につけることを目的として、地域の学校等に出向して行う体験学習の活動である。研究期間に出向した回数は37回、参加学生は373名、参加児童数は1996名、保護者は765名であった。

実験・工作のテーマは、「音の実験」「液体万華鏡を作ろう」「化石のレプリカを作ろう」「液体窒素で遊ぼう」「バランスバードを作ろう」「まほうの壁を作ろう」「教訓コップを作ろう」「星の栞を作ろう」「大気圧の実験をしよう」「ジャイロで遊ぼう」「音と空気」「スーパーボールを作ろう」「スライムを作ろう」「芳香剤を作ろう」「葉脈標本」「金星の太陽面通過」「振動反応」等である。実験工作教室に参加した子どもたちおよび保護者からの評価は、極めて高い。小学校等へ出かける際には毎回、大学で事前に「模擬授業」を行う。当日は、概ね昼に終了した後に大学に戻り実験器具等の片付けを済ませたあとで、反省会を開く。学生たちは、4月の年度初めに新しく加わった時点では子どもたちの指導、実験の演示とも覚束ないものが大半であるが、1年後には見違えるほど上達する。これらは学生が主体となって「自律的」に行われており、学生教育の面で成果が現れていると言える。本研究では特に「宇宙に関わるテーマ」の開発を試みた。「星の栞」と「金星の太陽面通過」はその例であり、その成果を2013年のアジア太平洋国際物理会議で発表した。理科教育実験工作教室は研究実施計画の通りに実施しており、これを通じた大学院生・学部学生の教育面についても、参加した学生の学業成績や進路に関して教職に就く割合が高く、成果が上がっていると判断できる。大学院生による学部学生の指導についても、期待通りに行われている。実験工作の新しいテーマの開発に関しても、宇宙に関わる洗練されたものを作り上げることができた。研究実施計画の内、実験工作教室の開催については予定通りに実施しており、これを通じた学生・院生の教育面についても、参加学生の成績・進路の良好な状況から成果が上がっていると判断される。学部学生に対する大学院学生の指導に関しても、期待通りに行われている。児童生徒を対象にした実験工作教室を通じ手行う、学部学生・大学院生に対する教育効果は大きい。理科が必ずしも特異ではない「食わず嫌い」の学生を含めて、取り組みに参加させるための勧誘の工夫を重ねていく。これまでに継続して行ってきた研究の成果を、学会や研究会などの機会を捉えて公表し、併せて実験工作のコンテンツを纏めた冊子を作成する。児童生徒を対象にした実験教室を通じて行う、学生・院生に対する教育効果は大きい。理科が必ずしも得意ではない「食わず嫌い」の学生を含めて取り組みに参加させるために、大学の授業の中に位置づける或いは課題活動の一つとして位置づけるなど、教員側が工夫を重ねていく。平成25年度以降も、各実験・工作のテーマの教材化のために、資料の整理と活動状況の記録のデジタル化を進める。この成果の公表に係る冊子の作成に関わって、25年度内に実験工作のコンテンツを収めた報告書を仕上げるように計画し、そのための経費を年度初めに用意して研究を開始したが、我々が開発したコンテンツが多数になり、研究の進展により当初計画よりも多くの資料を蓄積することができた。そのために年度当初に予定した経費では不足することになり、より充実した内容の報告書を作成するために次年度に繰り越した。研究成果の公表に係る冊子の作成に関わって、当初見込みよりも多く蓄積することができた実験工作のコンテンツの紹介を、更に効果的に行うためにカラーページが多いものにする。そのために、25年度の研究費から繰り越した74,600円を26年度の研究費に加えて使用する。
卵巣におけるプロゲステロンとエイコサノイドの協調的及び拮抗的相互作用の機序の解明

本研究では、1)排卵直前の成熟卵胞でのCOX-2誘導にP4をはじめとするステロイド代謝のクロストーク、GIVA PLA2の産生物がfeedforward/feedback的に調節している可能性を示した。顆粒層のPGE合成酵素については不明点が浮き彫りにされた。2)性周期黄体の自発的退行に、GIVA PLA2の下流で作用するautotaxinという新たな蛋白質が誘導され、退行後期の組織リモデリングに作用することを発見した。この蛋白は妊娠黄体にも誘導され、またFasの発現動態からも性周期黄体と偽妊娠黄体のそれは、妊娠黄体のそれとは違うことを示した。成熟卵胞からの顆粒層細胞の培養は、技術的にうまくいかず、引き続き卵胞膜・顆粒層の結合した、より生理的なin vivo条件での解析を続けることにした。成熟卵胞で合成されるP4の産生部位として、排卵に選抜される卵胞の顆粒層という定説が支配的であるのに対し、筆者らの少なくとも幼若ラットの誘起排卵モデルでの成績では、排卵に至らない卵胞も含めた卵胞膜に、StARと3b-HSDの強い発現を認めた。すなわちP4の受容する部位は顆粒層であるが、産生部位の主体は卵胞膜であるという説を支持する。また顆粒層でのP4やPG合成に関わる酵素蛋白の誘導には、転写因子であるPPARaとLXRが関与する可能性があることも見出した。これの解析は引き続き平成25年度に展開していく。外生的にP4の産生もしくは受容体阻害薬を投与すると、成熟卵胞のCOX-2発現と組織PGE2含量が有意に低下し、P4の産生と作用の下流にCOX-2/PGE2経路があることを実証した。これを支持する論文2編が、すなわちP4の下流代謝物であるtestosteroneや17b-estradiolも特異的受容体相互作用を介して媒介することを、国内からごく最近、発表された。また、ラット黄体のP4が高度に維持される妊娠黄体では、性周期黄体や偽妊娠黄体とは異なり、ステロイド産生細胞のFas発現が全く見られず、定説であるアポトーシス依存的細胞死は主要な機構ではないことを改めて示唆するデータを得た。したがって空胞変性とオートファジーに関わるマーカー蛋白質LC3に関わる研究を開始している。当初の計画であるPLA2の下流のCOXやLOXがどの程度発現し、機能しているかは懐疑的になってきており、アラキドン酸ではないもう一つのPLA2代謝物経路の方にシフトしてきている。本研究での平成25年度の成果は以下に要約される。1)2)は排卵の、3)6)は退行黄体での知見である。1)排卵成熟卵胞のPPAR発現はhCG投与直後の顆粒層と卵丘ではPPAR&#61543;とPPAR&#61537;であり、前者については発現量がhCG4h以降、低下した。2)in vivoにおいてPPAR&#61543;のagonist/antagnoistを投与した状態でのhCGに対するCOX2反応は、antagonistは無効でagonistで発現が抑制された。3)性周期黄体の自発的退行には、GIVA PLA2の下流でlysoPLD活性を発揮するautotaxin (ATX)という新たな蛋白質が誘導されることを発見した。4)両酵素の産生物であるリゾホスファチジン酸(LPA)は、退行時の好中球やマクロファージの浸潤を抑制的に調節し、間質線維芽細胞の増殖と走化性へは促進的に影響した。5)ATXは妊娠後半期の妊娠黄体にも特異的に誘導されることも見つけ、局所でのP4合成や血管新生の促進、及び全身性の何らかの機能を想定している。6)退行黄体でのFas発現はP4の産生と作用の変化には影響されず、また性周期黄体と偽妊娠黄体のそれは、妊娠黄体のそれとは違う組織形態を示した。7)ATXは、胎盤、子宮、胎膜などでも発現し、発現量と活性は概ね分娩直前に増加した。以上のように3カ年にわたる本研究は当初の計画に関しては約60%の達成度に留まったが、ATXという新たな研究の糸口となる因子を発見することができ、この因子は卵巣局所のみならず、妊娠の各所で発現しまた時間的に変動することから妊娠や分娩のメカニズムを探る上でキー物質になるのではないかと思われた。幼若ラットの過排卵モデルにおけるCOX-2発現とそれに関連する酵素の発現動態を調べた。排卵直前の成熟卵胞において、顆粒層組織と卵丘組織の両方にCOX-2は誘導されたが、アラキドン酸供給酵素として、グループ4Aのホスホリパーゼを同定した。

またCOXの下流酵素としてのPGE2合成酵素(PGES)については、mPGES-1が卵丘のみに、mPGES-2とcPGESは卵胞膜に発現しCOX-2ではなくCOX-1と共局在することが明らかとなった。これは、卵胞の破裂、すなわち排卵と卵丘組織の膨潤、すなわち受精とでは、産生される酵素イソフォームやエイコサノイドが異なること示唆しており、非常に興味深い。もう一つのテーマであるラット黄体の退行過程に、Fas、Fas ligand、caspase-3が空間的に一致するように発現し、なかでもFasの発現が一過的に増加することを見出した。この機序はプロゲステロンの産生と作用の変化には影響されず、また性周期黄体と偽妊娠黄体のそれは、妊娠黄体のそれとは違う組織形態を示した。炎症細胞としてみなされるマクロファージや好中球の浸潤動態からもこのことは確認され。黄体退行機序は炎症様の変化としてみなされるものとそうではないものに区別して新たな観点からの検討を示唆するものである。両テーマとも新規の知見が得られ、これは動物種を問わずかなり独創的なテーマへと発展していく可能性を与えている。この中で、1)については約80%、2)については約50%の達成度であり、3)と4)については実験手技の技術的困難さによる遂行がままならない状態を余儀なくされている部分もある。しかしこれは仮説を設定し直すことで、他のいかなる動物種にも見られない新たな黄体調節機構の発見とその解明へと発展してきている。すなわちPLA2の下流でlysoPLD活性で作用するautotaxin(ATX)という新たな蛋白質が強く誘導されることを見出した。この発現や活性は、性周期黄体と妊娠黄体で異なり、その機能も前者では退行黄体の組織リモデリングに、後者では妊娠末期のP4合成促進、及び血中への放出を介して、妊娠と分娩の調節に関わる何らかの広範囲な機能に寄与しているようである。断定的な結論を出すには充分なデータではないが、preliminaryながら興味深いデータを得ている。得られた研究データ量は当初のそれよりも少ないもののその内容はきわめて示唆に富むものであり、質的価値としてはかなり高いと思われる。上記のように、すなわち研究費申請書提出時の計画とは異なる方向に黄体の方については新たなリン脂質代謝系への広がりを見せており、最終年度である25年度に可能な限りの進展を得たいと考えている。この酵素蛋白の作り出すリゾホスファチジン酸(LPA)の働きを調べるために、受容体蛋白の包括的な検索を行なう。黄体のP4合成への影響を、in vivo及びin vitroの両方で調べる。Fas・caspase-3などのアポトーシスや、LC3などのオートファジー関連因子の産生と局在の関連について蛋白質及び脂質レベルで解析している。貪食細胞の好中球やマクロファージの浸潤については、マーカー蛋白の組織化学的検索により、間質線維芽細胞系の増殖と走化性への影響についてはBrdUなどの取り込みアッセイやチャンバー法での解析も進めている。得られたデータの新規な点について、この点を深化させることが研究全体の新規性、独創性につながっていくと思われる。これは動物種差を考慮に入れてもそうであり、研究の3割程度の変更により更に推進できる。前年度の2万円強の繰り越しについては、適切なキットや抗体を買うに足りる類いの物が無かったからである。そこで繰り越し分も含めて、今年度の交付金は、当初の計画通り、一般生化学、分子生物学用試薬のために約80万円を、成果発表と関連知見や技術手法に関わる情報収集のための海外出張(11月、フランスを予定)に約35万円を使用予定である。排卵直前の卵胞について、1)COX-2
マルチフェロイック物質における電気分極を担う超微小原子変位の検出

マルチフェロイック物質における強誘電変位を担うサブピコメートルの原子変位を,放射光X線を用いた超精密結晶構造解析により検出した.多重反射による「偽の」信号強度を回避するプログラムを開発し,強誘電相における消滅則の破れを系統的に見いだして空間群を決定した.また,強誘電変位の秩序変数の観測に成功し,その温度変化が自発電気分極の温度変化と定性的に一致することを見いだした.マルチフェロイック物質における強誘電性を担うサブピコメートルの原子変位を,放射光X線を用いた超精密結晶構造解析により検出する事を試みた.前年度に製作した結晶球形加工装置を用いて,測定試料を200ミクロン程度の球形にし,高エネルギー加速器研究機構Photon Factoryにおいて,X線回折実験による結晶構造解析をおこなった.検出信号強度に混入する「偽の」多重反射を避ける為に,4軸回折計を用いて,多重散乱を回避する条件を計算し,1点1点のブラッグ反射強度を測定した.試料の冷却にはヘリウムガス吹き付け装置を用いたが,ガスの冷却パワーと,外から混入する熱が不均質に混ざり合う為,測定の最中に試料の温度が数十ケルビン以上変化してしまい.強誘電相で安定して測定する事ができなかった.その後試料のマウント法などを工夫する事により,低温で安定して測定が行えるようになった.ヘリウムガス吹き付け装置を用いた同種の測定は世界中の放射光施設でおこなわれているが,同様の温度不均一性が多数報告されている.我々が調べた限り,低温で安定してこの種の実験がおこなえたのは我々が世界で始めてである.測定の結果,多重反射の混入を完全に避ける事はできなかったが,消滅則の破れを系統的に見いだし,これにより強誘電相の空間群をユニークに決定する事に成功した.混入する多重反射の起源は恐らく球形加工の際の歪みや,周囲に付着した小さな結晶からくるものである事が考えられる.今後は表面の歪みを低減して加工できる装置を製作し,再び測定を行う予定である.微弱な信号を観測する為には試料から発せられる蛍光X線等を除去する必要がある.従来の検出器ではそれはできなかったが,本年度に高エネルギー分解能のシリコンドリフト検出器を実験室に導入し,蛍光X線の除去を試みた.その結果,ブラッグ反射と蛍光X線の寄与を完全に分離する事に成功した.マルチフェロイック物質における強誘電変位を担うサブピコメートルの原子変位を,放射光X線を用いた超精密結晶構造解析により検出した.多重反射による「偽の」信号強度を回避するプログラムを開発し,強誘電相における消滅則の破れを系統的に見いだして空間群を決定した.また,強誘電変位の秩序変数の観測に成功し,その温度変化が自発電気分極の温度変化と定性的に一致することを見いだした.本研究の目的はマルチフェロイック物質における強誘電性を担うサブピコメートルの原子変位を,放射光X線を用いた超精密結晶構造解析により検出し,磁気誘起強誘電性の微視的起源解明を目指す事である.原子変位による信号は極めて微弱なため,多重反射を避けて信号を高精度で検出する必要がある.本年度は多重反射回避プログラムの開発と,それらの放射光X線回折実験への適用を試みた.マルチフェロイック物質YMn2O5の単結晶を育成し,その結晶を直径50ミクロンの球に加工する事に成功した.これにより,X線の吸収の影響を最小限にして信号を高精度で検出できるようになった.強誘電相での実験のため,放射光X線回折実験とHeガス吹き付け装置による結晶の冷却を組み合わせる必要があったが,結晶付近の温度勾配が大きすぎて,強誘電相で安定して測定することができなかった.また,結晶性が期待したほど良くなかった為,多重反射を完全に避けきれずに微弱な信号と重畳してしまい,正しい信号強度を得ることができなかった.しかしながら,強誘電相におけるブラッグ反射の消滅則の破れを観測する事には成功し,強誘電相の空間群の決定には成功した.信号の高精度検出の為に,シリコンドリフト検出器の導入を試みたが,現状のシリコン素子では薄すぎて,使用したいX線のエネルギー領域では検出効率が極端に悪くなってしまう事が分かった.厚いシリコン素子を用いた検出器の製作をメーカーに依頼していたが,23年度内の納入は間に合わなかった.まだ解決していない問題点は多数あるが,概ね順調に研究は進展している.問題点の解決の見通しはほぼ全て立っており,24年度にテスト実験を繰り返しながら本研究を推進したい.多重反射回避プログラムの改良は引き続き行う.結晶を球形に加工する際に入る歪みで結晶性が悪くなっている問題があるが,加工時間や加工後の後処理(エッチング等)を行う事で結晶性を良くする.冷却中の結晶付近の温度勾配については結晶をマウントする棒に様々な工夫を施して現在最適条件を探索中であり,今後も続けて行く.シリコンドリフト検出器に関しては,24年度には納入される予定であり,これを既存のX線4軸回折装置に組み込み,高精度の信号検出を実現する.シリコンドリフト検出器の納品が間に合わなかった為に,その分の未使用額が発生している.本年度は前年度の未使用額と本年度の予算を合わせて,シリコンドリフト検出器およびそれに組み合わせるマルチチャンネルアナライザの制作費に物品費として大部分を充てる.試料冷却のための高純度Heガスも購入する.得られた成果を発表し,また情報交換する為の国内学会旅費も計上する.
関節リウマチ発症・進展機構の解明:疾患関連遺伝子間、遺伝子-環境間相互作用の解析

研究計画に沿って、新たに報告された疾患関連遺伝子について本研究計画で使用する集団での追認試験を行った。各遣伝子上の責任遺伝子変異のジェノタイピングを、ABI PRISM 7900HT(アプライドバイオシステムズ社)およびGeneAmpPCR System 9700(同)を利用し、TaqMan法を用いて行った。タイピング後にχ二乗検定、ハプロタイプ解析などの遺伝統計解析によりRAとの関連を確認し、関連を認めたものや、認めなかったものがあった。このうちのいくつかについては論文化して研究報告を行っている。HLA-DRB1はこれまで知られている中で最も強い疾患感受性を示し、疾患重症化とも強い関連を示すことが明らかになっている。日本人でも強い疾患感受性を示すことは示されていたが、今回初めて大規模な解析で日本人でも疾患重症化と関連することを示した。MMP3は臨床的に疾患重症化との関連が確立されており、有望な疾患重症化遺伝子である。このプロモーターにある多型とMMP3血中濃度との関連を確認し、また疾患重症化との関連も示唆された。STAT4は欧米の他施設研究による大規模なゲノムスキャンにより関連を認めた関節リウマチ感受性遺伝子である。当施設でのサンプルに加え、国内で他施設研究を組織し、日本人での関連も確認できたが、疾患重症化との関連は確認できなかった。MHC2TA、CTLA4、ITGAV、PDCD1も欧米で確認された疾患感受性遺伝子である。当施設でのサンプルを用いて解析を行い、関連を認めた。ただしいずれも疾患重症化との関連は確認できなかった。HLA-DRB1、MMP3を中心とした遺伝子間相互作用、遺伝子一環境間相互作用の解析も行ったが、有意な関連は認めなかった。研究計画に沿って、まず既報の疾患関連遺伝子について本研究計画で使用する集団での追認試験を行った。各遺伝子上の責任遺伝子変異のジェノタイピングを、ABI PRISM 7900HT(アプライドバイオシステムズ社)およびGeneAmp PCR System 9700(同)を利用し、TaqMan法を用いて行った。このうちのいくつかについては論文として研究報告を行っている。PADI4は日本人で強い関連を認める疾患関連遺伝子であり、当施設でのサンプルでも関連を確認できた。しかし、白色人種を用いた検討では関連を認めないという報告が相次いだ。これを検証するために白色人種5集団に日本人を含めたメタ解析を行って、白色人種単独でも関連を認めることを確認し、PADI4が人種を超えた疾患関連遺伝子であることを証明した。PTPN22はPADI4とは逆に白色人種で強い関連を認めるものの,日本人では責任変異に多型性を認めない遺伝子である。PTPN22が日本人で真に関連しないことを示すためにHapMapを用いて選択したTag SNPを用いて、広範な解析を行い、日本人においてPTPN22は関連遺伝子でないことを示した。MHC2TAは欧米で確認された疾患感受性遺伝子である。当施設でのサンプルを用いて解析を行い、むしろ日本人でより強く関連することを示した。FCRL3は日本で報告された疾患感受性遺伝子であり、当施設のサンプルでもその関連が確認できた。今後さらに研究を進め、関連が確認された遺伝子については遺伝子間相互作用、遺伝子-環境間相互作用の解析に利用する。
免疫担当細胞の特異的機能制御機構を備えた体外免疫療法シテスムの開発研究

本研究は、体外免疫療法システムの開発を目的とし、テトラヒドロフラン環を基本構造とする合成多糖及びボロン酸を有する高分子を新規に合成し、免疫調節材料としての可能性を検討した。また、肝不全の治療において重要な肝再生促進を目的とした免疫賦活剤固定化材料の開発に関する基礎的研究を行った。合成多糖では、官能基の相違により作用が異なった。スルフォン酸基導入により、顕著な増殖効果がみられ、特にCD4-CD8-のリンパ球分画に作用することが明らかとなった。ボロン酸含有高分子は、ボロン酸スチレンとアクリル酸の共重合体において顕著なリンパ球増殖作用が見られた。そり増殖活性は、アクリル酸の含有率の増加とともに上昇し、50%程度で最大の活性を示し、リンパ球のマイトジェンであるConAによる活性化の60%にも達するすことが明らかとなった。一方、アクリル酸の代わりにアリルスルホン酸ナトリウムを共重合させた場合には活性化作用は示さず、同じ陰性官能基においても相違があることが示された。肝再生促進を目的とした免疫調節材料として、固定化に用いる免疫賦活剤の肝再生に及ぼす効果を肝細胞の初代培養系おいて評価した。対象細胞としてマクロファージ系に着目し、INF-γ、INF-β、MDP、及びLPSを用いた。末梢血単核球を用いた場合、いづれの免疫賦活剤においても肝細胞増殖を変化させなかったが、脾臓細胞を用いた場合は、INF-γにおいて増殖が促進され、その作用が細胞間相互作用によることが明らかとなった。一方、INF-βでは、増殖を抑制し、肝炎の治療に用いられるINF-βは、肝再生の観点よりは好ましくないことが明らかとなった。本研究は、新たな免疫活性材料の開発を基に、副作用がなく且つ効果的な体外免疫調節システムの開発を行うことを目的としている。平成7年度では、免疫調節材料の開発に関し、1.免疫賦活物質の固定化法の検討、2.新規多糖の合成、3.ボロン酸を有する高分子材料の合成を行った。それぞれの概要について以下に述べる。1.エチレン-ビニルアルコール共重合体およびポリビニルアルコールを平均直径250μmのガラスビーズに被覆し、固定化基質として用いた。IL-2免疫賦活物質のモデル試薬として、グラタールアルデヒド法、ビスオキシラン法、エピクロロヒドリン法等の固定化法を比較検討した。固定化IL-2の力価は、IL-2依存性マウスクローン細胞株CTLL-2によるバイオアッセイにより評価した。その結果、ビスオキシラン法およびエピクロロヒドリン法は共に効率よくIL-2の固定化が可能であることが判った。しかし、ビスオキシラン法ではエチレンの含有量が高いほど、一方エピクロロヒドリン法では水酸基の含有量の増加とともにIL-2の力価が高まることが明らかとなった。2.テトラヒドロフラン環を基本構造として、各種の官能基を有する多糖を新規に合成した。マウスリンパ球に及ぼす影響を調べたところ、硫酸基を有する多糖において顕著な増殖効果が見られ、特にCD4-CD8-の分画に作用していることが明きらかとなった。また、マウスマクロファージをも活性化し、NO産生を促し、またLPSとの共存でLPSの作用を強める加成効果が見られた。3.ボロン酸-アクリル酸共重合体を新規に合成し、マウスリンパ球への作用を調べたところ、顕著に増殖させることが判った。その作用はボロン酸の含有量に依存し、含有量50%において最も大きく、ConAによる増殖の60%程度という非常に高い増殖活性を示すことが明きらかとなった。本研究は、新たな免疫活性材料の開発を基に、効果的な体外免疫調節システムの開発を目的としている。

平成8年度では、ボロン酸を有する高分子材料に関し、その免疫細胞に及ぼす作用を検討した。合成した高分子材料はボロン酸スチレンとアクリル酸の共重合体(poly(VPB-AA))、及びボロン酸スチレンとアリルスルホン酸ナトリウムの共重合体(poly(VPB-ASA)であった。poly-(VPB-AA)では、AAの含有率が異なる5種類の共重合体、及びボロン酸スチレンとアクリル酸のホモ重合体の7種類の材料を合成し、溶媒キャスト法により培養プレートの各ウェル底面に被覆し試料とした。免疫細胞として、マウス脾臓リンパ球、及びチオグリコール酸により誘導されたマウス腹腔マクロファージ(Mφ)を用いた。脾臓リンパ球を試料上で72時間培養し、増殖活性をBrdU-ELISA法で調べたところ、共重合体はリンパ球を顕著に活性化することが明らかとなった。その活性化度はAAの含有率に依存し、含有率が増加すると供に上昇し、50%程度で最も大きな活性化を示し、さらにAAの含有率が増加すると、活性が減少することが判った。その最大の活性化の程度は、リンパ球のマイトジェンであるConAの60%にも達することが明らかとなった。一方、Mφに関しては、全く異なる作用を示した。NO産生量を測定したところ、顕著に抑制し、LPS刺激時のNO産生をも抑制した。その抑制の程度はAAの含有率に依存し、AA含有60%において最大の抑制効果が示された。一方、poly(VPB-ASA)では、リンパ球、Mφ共に影響を与えず、AAと同様に負電荷を有しているASAにおいて顕著な差が生ずるという非常に興味ある知見が得られた。本研究は、新たな免疫調節材料の開発を基に、副作用がなく且つ効果的な免疫調節システムの開発を行うことを目的としている。平成9年度では、肝不全の治療において大きな課題である肝再生に着目し、その再生を促進させる免疫調節材料の開発を目的として研究を行った。免疫調節材料として、免疫賦活剤(BRM)固定化材料に着目し、そのBRMの選択を目的として、BRMにより活性化された免疫細胞による肝再生作用効果を、肝細胞の初代培養系において評価した。BRMは、マクロファージ系に対する代表的刺激剤であるINF-γ、MDP、LPSとINF-βを用いた。肝細胞はラットより調製し、L15培地に浮遊させ、肝実質細胞及び非実質細胞の混合培養を行った。ラット末梢血単核球および脾細胞を各BRMで1時間刺激後、肝細胞培養系に加え、培養45時間後に、増殖能としてLabelinng Indexを、肝細胞障害の指標としてGPT値を測定した。また、BRM添加にて免疫細胞を48時間培養後の上清を用い、液性因子の影響を調べた。末梢血単核球を用いた場合、いづれのBRMにおいても差は見られなかったが、脾細胞では有意の相連が得られた。INF-γでは、コントロールの1.4倍の増殖促進が見られた。肝非実質細胞を加えなかった場合、また、脾細胞培養上清では差がないことより、その増殖促進は細胞間相互作用に因ることが明らかとなった。INF-βでは、増殖能が0.6倍に低下し、増殖抑制が見られた。また、非混合培養、培養上清においても抑制傾向を示し、GPTの増加も見られた。LPSではGPTの増加をもたらし、培養上清、また、LPSのみの添加においてもGPTが増加した。MDPもLPSと同様な傾向を示した。
消化管粘膜免疫が左右するバクテリアル・トランスロケーションと全身感染

本研究は、消化管からのバクテリアル・トランスロケーションの過程でどのようにプロバイオティクスが消化管粘膜免疫に作用し、さらに全身感染に発展させる要因について検討することを目的としている。近年、癌化学療法の進歩や臓器移植の増加に伴い、免疫不全患者における感染症の制御は重要な課題となっている。私達のこれまでの研究では、一部のプロバイオティクス株はむしろ全身感染を増悪させ、その病態に粘膜免疫が関与していることが示唆された。そのため、消化管粘膜免疫の活性化が負の方向に感染を導く可能性を含めて、その機序を解明することを目的としている。
動物細胞外マトリックスを標的とする微生物叢の動態と定着機構の解明及びその応用展開

ある種の病原細菌や常在細菌は、動物の細胞外マトリックスを構成する酸性多糖グリコサミノグリカン(GAG)(例:ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリン)を定着や分解の標的とする。本研究では、GAGを標的とする代表的な病原細菌と常在細菌(善玉菌、悪玉菌、日和見菌)を対象に、GAGの認識・断片化・輸送・分解・代謝に関わる分子機構を、ゲノム生物学・分子生物学・構造生物学の観点から解明することを目指す。今年度は以下の成果を得た。病原細菌Stretobacillusmoniliformisはヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸を分解し、ABCトランスポーターを介して不飽和GAG二糖を細胞内に取り込む。本菌に見出した両GAGを認識するタンパク質(Smon0123)について、不飽和ヒアルロン酸二糖との複合体の立体構造を決定した。N-とC-ドメインから構成されるSmon0123は、分子中央のクレフトで不飽和ヒアルロン酸二糖と結合し、基質非結合体と比べて両ドメインを47°閉じた構造に変化させていた。また、本タンパク質は両GAGをクレフト内の共通のアミノ酸残基で認識するが、その特異的な認識には水分子の位置を変化させていることが明らかとなった。プロバイオティクス効果が知られている乳酸菌として、善玉菌Lactobacillus rhamnosus及びヒト腸内から単離されたEnterococcus属細菌がヘパリンを分解することを見出した。また、ヘパリン添加により両乳酸菌による腸管様細胞との接着が阻害されたことから、両菌がヘパリンを介して腸管様細胞と相互作用している可能性が考えられた。日和見菌であるBacteroides属細菌について、多くの種でGAG(特に、ヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸)を分解することが分かり、本細菌群の腸内優占性とGAG分解性との相関が示唆された。以上のことから、病原細菌によるGAGの認識機構及び種々の常在細菌のGAG分解性を明らかにすることができた。病原細菌Stretobacillus moniliformisのGAG結合タンパク質(Smon0123)と各種GAG(ヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸)二糖との複合体の立体構造から、本菌のGAG認識機構を原子レベルで明らかにすることができた。細胞表層に局在するSmon0123はGAG二糖をABCトランスポーターに運搬し、本菌のGAG取り込みに機能する鍵タンパク質の一つであることから、Smon0123はGAG輸送のトリガータンパク質として位置づけることができる。したがって、この構造生物学の観点から得られた知見は、効果的なGAG結合阻害剤の分子設計に繋がり、本細菌による感染を抑制することが期待される。プロバイオティクスとして分類される乳酸菌(Lactobacillus属とEnterococcus属細菌)において、GAG(ヘパリン)分解性を示す善玉菌を見出し、それらの腸管様細胞との接着にGAGの関与を示唆した。両細菌のゲノムには、GAGの輸送、分解、及び代謝に関わる遺伝子群が認められる。これらの知見は、善玉菌の定着促進の研究に繋がると期待される。日和見菌として知られる腸内優占種Bacteroides属細菌の多くがGAG分解性を示すことを見出し、腸内優占性とGAG分解性との相関を示唆した。これらの成果はヒト腸内での微生物叢の形成機構を理解する上で、重要な知見である。以上のことから、病原細菌と常在細菌(善玉菌と日和見菌)による動物細胞外マトリックス構成成分(GAG)への作用に関して、順調に研究成果が蓄積している。病原細菌の一種であるGAG分解性Streptococcus属細菌を対象に、ヒアルロン酸の輸送に関わるホスホトランスフェラーゼ系PTSについて、その遺伝子破壊株を育種し、その性状を解析することにより、本病原細菌におけるPTSの生理的意義を明らかにする。常在細菌のうち悪玉菌として分類されるClostridium属細菌について、そのGAG(ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリン)分解性やGAG存在下での分子応答をRNAseq法による遺伝子発現レベルから解析する。常在性日和見菌(Bacteroides属細菌)を対象に、GAG(ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリン)資化性を調べるとともに、GAG分解・代謝により生じる本細菌群の代謝産物を解析する。特に、ヒト腸管内での本細菌群の生理的意義を明らかにするため、細菌細胞外のアミノ酸や有機酸の分泌レベルを解析する。またヒト腸内細菌叢におけるBacteroides属細菌のGAG分解遺伝子の検出頻度をリアルタイムPCR法により解析し、本細菌群の腸内優占性とGAG分解性との相関を分子レベルで明らかにする。善玉菌としてのGAG(ヘパリン)分解性Lactobacillusrhamnosusを対象に、そのヘパリン代謝に関わる異性化酵素のX線結晶構造解析を進め、本酵素反応に重要な活性部位を同定する。以上の研究により、ヒト腸内細菌叢のGAG標的機構の解明を推進する。本研究では、GAGを標的とする代表的な病原細菌と常在細菌(善玉菌、悪玉菌、日和見菌)を対象に、GAGの認識

・断片化・輸送・分解・代謝に関わる分子機構を、ゲノム生物学・分子生物学・構造生物学の観点から解明することを目指す。今年度は以下の成果を得た。病原細菌Stretobacillusmoniliformisはヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸を分解し、ABCトランスポーターを介して不飽和GAG二糖を細胞内に取り込む。本菌に見出した両GAGを認識するタンパク質(Smon0123)について、不飽和ヒアルロン酸二糖との複合体の立体構造を決定した。N-とC-ドメインから構成されるSmon0123は、分子中央のクレフトで不飽和ヒアルロン酸二糖と結合し、基質非結合体と比べて両ドメインを47°閉じた構造に変化させていた。また、本タンパク質は両GAGをクレフト内の共通のアミノ酸残基で認識するが、その特異的な認識には水分子の位置を変化させていることが明らかとなった。プロバイオティクス効果が知られている乳酸菌として、善玉菌Lactobacillus rhamnosus及びヒト腸内から単離されたEnterococcus属細菌がヘパリンを分解することを見出した。また、ヘパリン添加により両乳酸菌による腸管様細胞との接着が阻害されたことから、両菌がヘパリンを介して腸管様細胞と相互作用している可能性が考えられた。日和見菌であるBacteroides属細菌について、多くの種でGAG(特に、ヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸)を分解することが分かり、本細菌群の腸内優占性とGAG分解性との相関が示唆された。以上のことから、病原細菌によるGAGの認識機構及び種々の常在細菌のGAG分解性を明らかにすることができた。病原細菌Stretobacillus moniliformisのGAG結合タンパク質(Smon0123)と各種GAG(ヒアルロン酸とコンドロイチン硫酸)二糖との複合体の立体構造から、本菌のGAG認識機構を原子レベルで明らかにすることができた。細胞表層に局在するSmon0123はGAG二糖をABCトランスポーターに運搬し、本菌のGAG取り込みに機能する鍵タンパク質の一つであることから、Smon0123はGAG輸送のトリガータンパク質として位置づけることができる。したがって、この構造生物学の観点から得られた知見は、効果的なGAG結合阻害剤の分子設計に繋がり、本細菌による感染を抑制することが期待される。プロバイオティクスとして分類される乳酸菌(Lactobacillus属とEnterococcus属細菌)において、GAG(ヘパリン)分解性を示す善玉菌を見出し、それらの腸管様細胞との接着にGAGの関与を示唆した。両細菌のゲノムには、GAGの輸送、分解、及び代謝に関わる遺伝子群が認められる。これらの知見は、善玉菌の定着促進の研究に繋がると期待される。日和見菌として知られる腸内優占種Bacteroides属細菌の多くがGAG分解性を示すことを見出し、腸内優占性とGAG分解性との相関を示唆した。これらの成果はヒト腸内での微生物叢の形成機構を理解する上で、重要な知見である。以上のことから、病原細菌と常在細菌(善玉菌と日和見菌)による動物細胞外マトリックス構成成分(GAG)への作用に関して、順調に研究成果が蓄積している。
ミトコンドリアと核のクロストーク:イノシトール三燐酸受容体を介するシグナリング

カルモジュリンとカルシウムカルモジュリンカイネース(CaM/CaMKII)により、活性酸素種の産生を介してミトコンドリア膜透過性遷移孔(mPTP)は開口し、膜電位(ΔΨm)は脱分極した。これらの効果は、筋小胞体から放出されるCa^<2+>の上昇により調節されており、筋小胞体とミトコンドリア間のcross-talkが証明された。また、Ca^<2+>の上昇は核内転写因子の調節にも関与していることが示唆された。一方、glycogen synthase kinase-3βによるmPTPの開口は、ミトコンドリアとhexokinase IIの結合に依存することが示され、ミトコンドリアにおけるシグナル伝達における機構の一部が解明された。心筋細胞において、細胞内Ca^<2+>とカルモジュリン(CaM)およびCaM依存性プロテインキナーゼII(CaMKII)は、細胞機能の調節に重要な役割を果たしている。ラットの心筋細胞をサポニンにより細胞膜除去処理した後に、ミトコンドリア膜電位(AΨ_m)はtetramethylrhodamine ethyl ester (TMRE)を、ミトコンドリア膜透過性遷移孔(mPTP)開口の指標にcalceinを、活性酸素種(ROS: reactive oxygen species)産生の指標に2'7'-dichlorofluorescin diacetate (DCF)を用いて、共焦点レーザー顕微鏡により測定した。〔結果〕(1)CaM投与により、40分後にAΨ_mは前値の53.4±3.7% (p<0.05)に低下し、AΨ_mはCaMの濃度依存性に低下した。CaMのAΨ_mに対する効果は、CaMおよびCaMKIIの阻害薬であるW-7とautocamtide 2-related inhibitory peptideにより抑制された。同様にmPTPの開口を示唆するcalceinの蛍光強度も73.5±1.9% (p<0.05)と低下し,この効果もAIPにより抑制された。さらにmPTPの阻害薬であるcyclosporin AはAΨ_mとcalceinの低下を抑制した。(2)CaM投与によりDCFの蛍光強度は前値の8.4倍(p<0.05)に速やかに上昇し、上昇はROSの消去剤であるTroloxにより抑制された。TroloxはAΨ_mとcalceinを低下のいずれも抑制した。(3)細胞内Ca^<2+>をBAPTAによりキレートとするとCaMのAΨ_mとmPTP、およびROS産生に対する効果は減弱した。またthapsigarginによりSRのCa^<2+>含有量を減少させると、CaMのAΨ_mとmPTPおよびROS産生に対する効果は減弱した。〔考察〕CaM/CaMKIIにより、ROSの産生を介してmPTPは開口し、AΨ_mは脱分極した。これらの効果は、筋小胞体から放出されるCa^<2+>の上昇により調節されていた。これらのシグナルは心不全の成立に関連しており、今後の心不全に対する新しい治療のターゲットとして期待される。一酸化窒素(NO)がミトコンドリア膜透過性(mPTP)に及ぼす効果を検討した。〔方法〕ラット心筋細胞膜の除去処理をして細胞内液で灌流した。ミトコンドリア膜電位(ΔΨm)の測定にはTMREを、mPTP開口の評価にはcalceinを用い、NOドナーのspermineNONOate投与時の変化を、共焦点レーザー顕微鏡で観察した。〔結果〕(1)高濃度NONOate(500μM)によるΔΨmの脱分極は、NOのscavengerであるcarboxy-PTIOの投与またはcyclosporineAにより抑制された。(2)高濃度NONOateにより、calceinの蛍光強度が低下し、mPTPの開口が示唆された。(3)低濃度NONOate(0.5-50μM)はatractylosideによるmPTPの開口とΔΨmの脱分極のいずれも抑制した。(4)ONOO-阻害薬であるMn-TBAPは、高濃度NOによるmPTP開口のみを抑制した。(5)チオール基をアルキル化するN-ethylmaleimide(NEM)は、高濃度、低濃度NOの効果を共に抑制した。(6)ジスルフィド結合(SS結合)を還元するdithiothreitol(DTT)は、高濃度NOによるmPTP開口のみ部分的に抑制した。(7)チオール基のニトロシル化を還元するアスコルビン酸は、低濃度NOによるmPTP開口抑制効果のみを軽減した。〔考察〕NOは、高濃度ではmPTPの開口効果、低濃度では抑制効果を示し、高濃度、低濃度のNOのmPTPの効果はNEMにより抑制され、チオール基の関与が示唆された。

高濃度NOのmPTP開口効果は、Mn-TBAP、DTTの投与により抑制され、ONOO-によるSS結合が関与すると考えられた。低濃度NOのmPTP開口抑制効果はアスコルビン酸により抑制され、ニトロシル化が関与していると考えられた。虚血再潅流障害の抑制にミトコンドリアのpermeability transition pore(mPTP)の機能が注目されている。glycogen synthase kinase-3β(GSK3β)のmPTPに対する効果と、そのメカニズムについて研究した。方法(1)細胞膜除去ラット心筋細胞を用いて、mPTPの開口を、calceinと共焦点レーザー顕微鏡を用いて測定。(2)ラット心室筋の単離ミトコンドリアを用いてミトコンドリアと結合したhexokinase II(HKII)をウェスタンブロットと電子顕微鏡を用いて測定。結果(1)GSK3β(10nM)はcalcein強度を低下させ(投与前の79.2±1.3%,p<0.01)、これはcyclosporine A(CsA,mPTPの阻害薬:100nM)、またはSB216763(SB21,GSK3βの阻害薬、3μM)により阻害された(90.4±1.8%,92.1±1.2%,p<0.01)。(3)無グルコースもしくはグルコース6リン酸の灌流により、GSK3βによるmPTPの開口は抑制され(各々91.5±1.5%,88.7±1.4%,p<0.01)、GSK3βのmPTPへの作用はグルコース代謝に関係していることが示唆された。(4)DCCD(1μM)によるミトコンドリアからのHKIIの解離は、GSK3βによるmPTP開口を増強した(59.3±1.5%,p<0.01)。(5)電子顕微鏡とウェスタンブロットにより、GSK3βはHKIIのミトコンドリアへの結合が減少し、虚血再潅流モデルにおいてHKIIとミトコンドリアの結合は低下し、GSK3βの阻害薬であるSB21によりこの結合低下は抑制された。結論GSK3βによるミトコンドリアPTPの開口は、ミトコンドリアとHKIIの結合に依存する。
静電分級法を利用するナノサイズ大気エアロゾル粒子の'あるがまま'質量分析法の開発

本申請研究課題では、静電分級装置(DMA)によるナノサイズ大気エアロゾル粒子の精密分級と、各種分析装置を組み合わせた新しいタイプの超微粒子粒径別成分分析装置を開発することを目的として、以下の検討を行った。1)静電分級装置(DMA)の設計・試作とナノサイズ大気エアロゾルの分級・超微粒子精密分級を目的として、数nm0.1μmを分級範囲とするDMAを新たに設計・製作し、その分級性能と粒子荷電装置に検討を加えて、性能を確認した。・試作DMAのナノサイズ大気エアロゾル分級精度を確認した。2)大気中浮遊粒子状物質の濃度と成分の継続的測定大気エアロゾル成分測定手法に関する検討を行うにあたっての測定点における大気汚染の現状を把握することための基礎データとして、平成1011年度の間、大気エアロゾルの濃度と成分を種々のサンプリング・分析方法で測定し、季節的濃度変動、昼夜別粒径成分の差、道路交通影響を明らかにすると伴に、測定手法を確立した。3)大気エアロゾルの'あるがまま'直接成分測定法に関する検討大気エアロゾルの粒径別の直接的な成分測定法を確立に関連して、以下の検討を行った。・試作DMAによるナノサイズエアロゾル粒子と分級と直接成分測定システムの構築・ICP発光分析装置による大気エアロゾルの直接成分測定・インピンジャー捕集粒子のICP発光分析装置による成分測定・インピンジャー捕集粒子のGC-FIDによる微量有機化合物の測定4)大気エアロゾルのオンライン成分分析法に関する調査および基礎的検討大気エアロゾルのオンライン成分測定に関する調査検討を行い、大気エアロゾル粒子を核として液滴成長させ、これを捕集分析する手法に検討を加えた。本申請研究では、静電分級装置(DMA)による超微粒子の精密分級と質量分析装置を組み合わせた新しいタイプの超微粒子粒径別成分分析装置を開発することを目的として、平成10年度は以下の検討を行った。1) DMAによるナノサイズ超微粒子の分級とその性能評価・超微粒子精密分級を目的として、数nm0.1μmを分級可能範囲とするDMAを新たに設計・試作した。・加熱凝縮法で発生させた臭化スズ超微粒子を、上記で製作したDMAで分級し、透過電子顕微鏡を用いて粒径測定して分級精度を検証した。2) DMA-質量分析装置インターフェースの開発1)の試作DMAで分級されたエアロゾルを質量分析計へ供給するための加熱装置を設計し、製作を開始した。3)質量分析計によるナノサイズ超微粒子および付着有害成分の成分分析DMA-質量分析計による粒径別分析システムの設計・試作を行い、予備的な実験を行った。また、この際に必要となる基礎データとして、当該地域における大気エアロゾルの成分分析も行った。現有のローボリュームエアーサンプラーとアンダーセンサンプラーを用いて浮遊粒子状物質を長期的に継続してサンプリングし、濃度と粒径分布の測定および粒径別の成分分析を行った。成分分析は現有のICP発光分析装置により、主に金属成分に着目して測定し、加熱装置の設計および質量分析装置による測定の基礎データを蓄積した。この結果、当該地周辺での浮遊粒子状物質の粒径分布の2峰性と重金属成分がサブミクロン域に多いことを確認した。また、前処理を含めた一連の成分測定手法を確立し、質量分析装置による測定の妥当性を検証する体制を作った。1)DMAによるナノサイズ超微粒子の分級とその性能評価超微粒子精密分級を目的として、数nm0.1μmを分級可能範囲とするDMAを新たに設計・試作した。昨年度に引き続き、試作DMAで分級されたエアロゾルをGC/MSへ供給するための加熱装置性能に検討を加えた。3)質量分析計によるナノサイズ超微粒子および付着有害成分の成分分析DMA-質量分析計による粒径別分析システムの設計・試作を行い、実験を行った。4)浮遊粒子状物質中の重金属成分の連続測定に関する調査・検討

GC-MSで測定可能な有機物、化合物以外に、重金属成分をリアルタイムで測定可能な方法の調査と予備的な実験を行った。5)大気中浮遊粒子状物質の濃度および成分測定昨年度に引き続き、当該地域における大気エアロゾルの濃度および成分分析を継続的に行った。昨年度のローボリュームエアーサンプラーとローボリュームアンダーセンサンプラーに加え、ハイボリュームサンプラー、ハイボリュームアンダーセンサンプラーを用いて浮遊粒子状物質を長期的にサンプリングし、濃度と粒径分布の測定および粒径別の成分分析を行った。成分分析は現有のICP発光分析装置により、主に金属成分に着目して測定し、加熱装置の設計および質量分析装置による測定の基礎データを蓄積した。また、リアルタイムの気象データも同時に測定すると伴に、発生源寄与を議論する上で重要となるリアルタイム粉塵濃度測定をパーティクルカウンターで行った。