hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミリ波・マイクロ波用フェライト薄膜のGaAs半導体基板上へのエピタキシャル成長

半導体基板上へのフェライト薄膜のエピタキシャル成長技術の確立を目的とした本研究において、応用上最も重要なガーネットフェライトの半導体基板上へのヘテロエピ成長に不可欠な中間層の探査を中心に研究を行ない、以下の研究成果を得た。1.SiおよびGaAs基板上にエピタキシャル成長することが既に知られている蛍石型結晶構造を持つCeO_2およびSc_2O_3型結晶構造を持つY_2O_3が、スパッタ法によりGGGガーネット基板上にエピタキシャル成長することを初めて見いだした。これらは、(111)面GGG基板上に、それぞれ、400°C、450°Cおよび500°Cで良好にエピタキシャル成長し、その成長方位は基板と同方位であった。また、面内でGGG基板の[100]軸に対して膜の[100]軸が40度傾いていることを明らかにした。2.(111)CeO_2/GGG上へのYIGガーネットフェライトのエピタキシャル成長を試みた結果、ガーネットフェライトは形成されず、ガーネットに比べYイオンの多いオルソフェライト相が生成することを確認した。これは、膜の成長初期において、中間層のCeイオンが膜中に拡散して希土類イオンリッチとなりオルソフェライトが生成しやすくなったことに起因する。3.ガーネット構造は8分子で立方晶単位格子を形成するが、各陽イオンの周りの酸素配位は大きく歪んでいる。この低対称性のエピタキシャル成長への影響を明らかにするため、新しい中間層として、CeO_2と同一の蛍石構造を持ち、且つ結晶対称性の低いZrO_2のスパッタ法によるGGGガーネット基板上への成長を試みた。これにより、(111)GGG基板上に、従来蒸着法で得られている基板温度(600°C以上)よりはるかに低い400300°Cでm-ZrO_2の(111)面が優先配向し、500°C以上ではt-ZrO_2の(200)が優先的に成長することを明かにした。スパッタ法によるGaAs半導体基板上へのフェライト単結晶薄膜のエピタキシャル成長を目的とした本研究において、本年度はガーネットフェライトのエピタキシャル成長に必要なバッファー層の探査と成長条件を調べ以下の結果を得た。1.SiおよびGaAs基板上にエピタキシャル成長することが既に知られている蛍石型結晶構造を持つCeO_2およびSc_2O_3型結晶構造を持つY_2O_3、In_2O_3がガーネット基板上にもエピタキシャル成長することを初めて見いだした。これによりSiまたはGaAs基板上にこれらのバッファー層をはさんでガーネットフェライトがエピタキシャル成長する可能性を得た。また、これらのバッファー層上にはペロブスカイト構造を持つ高温超伝導酸化物が成長することが報告されていることから、構造の似たスピネルフェライト、六方晶フェライトのエピタキシャル成長の可能性も示唆される。2.CeO_<2'>Y_2O_3およびIn_2O_3のは、(111)面GGG基板上に、それぞれ、400°C、450°Cおよび500°Cで良好にエピタキシャル成長し、その成長方位は(111)面であった。また、面内でGGG基板の〔100〕軸に対して膜の〔100〕軸が40度傾いていることを明らかにした。

3.(100)面GGG基板上には、成長温度、投入電力に依存してCeO_2の(100)または(111)がエピタキシャル成長することを見いだした。本年度は、ミリ波・マイクロ波用フェライトの中で最も機能性の高いガーネットフェライトをSi,GaAs半導体基板上にエピタキシャル成長させるための中間層の探査、成長条件の確立及びそれらの中間層上へのガーネットフェライトの結晶成長を行ない、以下の結果を得た。1.ガーネット構造は8分子で立方晶単位格子を形成するが、各陽イオンの周りの酸素配位は大きく歪んでいる。この低対称性のエピタキシャル成長への影響を明らかにするため、前年度ガーネット上へのエピタキシャル成長を確認したCeO_2と同一の蛍石構造を持ち、且つ結晶対称性の低いZrO_2のスパッタ法によるGGGガーネット基板上への成長を試みた。これにより、(111)GGG基板上に、従来蒸着法で得られている基板温度(600°C以上)よりはるかに低い400300°Cでm-ZrO_2の(111)面が優先配向し、500°C以上ではt-ZrO_2の(200)が優先的に成長することを明かにした。しかし、まだエピタキシャル成長は確認されていないため、更に成長条件を詰めることにより低対称性との関連を明らかにする必要がある。2.前年度中間層として見いだされた(111)CeO_2/GGG上へYIGガーネットフェライトのエピタキシャル成長を試みた。しかし、ガーネットフェライトは形成されず、ガーネットに比べYイオンの多いオルソフェライト相が生成することを確認した。これは、膜の成長初期において、中間層のCeイオンが膜中に拡散して希土類イオンリッチとなりオルソフェライトが生成しやすくなったことに起因する。
仕事の誇りは安全行動を促進するか

職業的自尊心が業務推進意欲と安全態度を介して安全行動意思を導く機序をモデル化し、質問紙調査により検証した。職業的自尊心は業務推進意欲の技量工夫因子を促進し、作業予定厳守因子を抑制していた。技量工夫因子は安全態度の個人行動因子を促進し、安全行動意思に先行していた。組織的公正が職業的自尊心を促進していた。(芳賀)新たな職業的自尊心尺度を作成した。新尺度と職業的満足度及び転職意向との間に概念規定に沿った関連がみられ、有効性が示唆された。(小口)仕事の誇りの関連研究を概観し、また伝統工芸職人に聴取調査を行った。その結果、誇りは自己への投資量や組織内外からの反応の影響を受けることが示唆された。(山浦)職業的自尊心から安全行動意図に至る計画的行動理論に基づくモデルを拡張して、組織的公正と組織コミットメントを含むモデルを仮定し、製造業の現場で働く407人を対象にした質問紙調査を行った。その結果、1、職場の公正が職業的自尊心と組織コミットメントを高めること、2、職業的自尊心は技量・工夫に関わる業務意欲を高め、工程厳守の業務意欲を抑制すること、3、自分自身の行動によって安全を守ろうとする安全態度を直接的にも間接的にも高めることが再度確認された。一方、組織コミットメントも技量工夫の業務意欲を高めるが、工程厳守の業務意欲を抑制しないこと、安全態度には直接的な影響を持たないことが明らかになった。これらの結果は、安全行動におよぼす職業的自尊心の重要性を検証しただけでなく、職業的自尊心を高める具体的施策についての手がかりを得た点で重要な成果である。(芳賀)サービス産業やホワイトカラー層の職業的自尊心について、既存の尺度の延長では測定できないのではないかとの考えから、新たに概念化をした上で、基本的な構造を考え、項目を作成した。同時に、最近のリーダーシップ研究の成果である、サーバント型のリーダーシップについても検討した。職業的自尊心とサーバント型リーダーシップと職業的自尊心との間には、一定の関連が予測できるためである。(小口)誇り(pride)について、集団アイデンティティに関連する論文のレビューを行い、その内容と伝統工芸職人を対象にした聴き取り調査の結果と併せることで概念整理を試みた。また、誇りがもつネガティブな側面を視野に入れながら、最適な条件を明らかにする必要性も示唆された。その上で、1、誇りを高めるための研究、2、安全関連の諸変数に及ぼす誇りの効果性研究、3、一連のプロセス解明の研究を行うことについて、注目したい要因とそれに関わるおおよその仮説を導いた。(山浦)職業的自尊心が業務推進意欲と安全態度を介して安全行動意思を導く機序をモデル化し、質問紙調査により検証した。(山浦)職業的自尊心(仕事の誇り)がどのようにして業務推進意欲および安全行動に結びついているかを計画的行動の理論に基づいてモデル化し,それを製造業の現場で働く従業員を対象に実施した質問紙調査で検証し,モデルを修正した。さらに,職業的自尊心を形成する要因として企業イメージを仮定したが,質問紙調査では明確な結果が得られなかった。その後の文献調査によって,職業的自尊心には職場が公正であるという信念が重要であることが示唆されたため,様々な業種の勤労者を対象にしたWeb調査を行った。社員群と契約社員・パート等群、事務・営業職群と現場業務群で比較したところ、すべての群で組織的公正から職業的自尊心と組織コミットメントへの比較的大きな影響がみられた。また、職業的自尊心が技量工夫意欲を増加させ、工程厳守意欲を低下させるのに対して、組織コミットメントは両方の意欲を高めることが確認された。ただし、群によりパス係数の値に差がみられた。また,国内外の研究者との交流を行い,個人・組織のレジリエンスと職業的自尊心および安全行動との関連を検討した。(芳賀)職業的自尊心について、関連する諸概念について考察した。特に、職務満足感、上司の支援行動、サイコロジカルエンパワーメントについてである。(小口)本年度は、文献レビューと伝統工芸職人への聴き取り調査を試みた。文献レビューについては、安全行動に関する研究および、仕事の誇りに関する概念と関連する研究知見の整理を現在も継続して行っている。その中では、仕事への誇りが、職種アイデンティティを強化し、職種内/職種外協力を促す効果があること、健康的な職場環境であるための重要な要因であること等が示唆されている。聴き取り調査からは、仕事のミスによって職人としての誇りを自覚し直し、ミスの再発に留意する循環が示唆された。

(山浦)2013年度調査で製造業において職業的自尊心ー安全行動意思モデルに組織的公正、組織コミットメントを導入した拡張版が有効であったことをふまえ、2014年度は製造業以外の業種へのモデルの適用を検討した。情報通信業(n=240)、医療病院(n=791)、運輸業(n=362)において質問紙調査を行った。構造方程式モデリングを用いて分析したところ、拡張版職業的自尊心ー安全行動意思モデルはおおむね適用することができ、要因間の関係性が確認された。しかし、職業的自尊心尺度で天井効果項目が多くみられた、手続き的公正尺度で低い評定平均値が得られた、など、日本の産業現場に汎用的に用いるためには尺度項目の検討が必要であることが示唆された。(芳賀)新たな職業的自尊心尺度の作成を試みた。新尺度では、職業で求められる要件をどの程度発揮したいか、どの程度発揮できているかの得点の差が少ないと職業的自尊心が高いと操作的に定義した。新尺度は職務満足度との間に有意ではあるが低い正の相関係数を示したのに対し、既存尺度は職業的満足度と極めて高い相関係数を示していたことから、新尺度は職務満足度とは異なる側面を測定していると考えられた。また、新尺度では業種における転職意向に有意な関連があったのに対し、既存尺度では全ての転職意向に関連するか、関連しないかのいずれかであり、新尺度の方が概念的に想定される関連性に合致していた。以上から新尺度の有効性が示唆された。(小口)仕事の誇りは、安全行動および仕事の効率化をともに高める重要な要因であることが明らかになっている(大谷・芳賀, 2013)。そこで、この仕事の誇りを促進する要因についてレビューを行った。社会的アイデンティティ理論にもとに、仕事上の自己査定の高さ(明確な自己定義)に影響を及ぼすことが予想される5つの要因を選定し、アンケート調査票を作成、実施した。(山浦)産業・組織心理学当初の計画では職業的自尊心を高める要因として企業イメージを仮定していたが、初年度に行った調査によって、その影響が小さいことが明らかになった。代わりに組織的公正を検討対象として調査したところ、組織的公正が職業的自尊心と組織コミットメントの両方を高めることが明らかになった。これまでの調査・分析で、組織的公正が職業的自尊心と組織コミットメントを通して安全態度、安全行動意図に影響を及ぼすモデルが確認されつつある。また、サービス産業や伝統工芸職人を対象とした調査も平行して進めており、様々な業種・職種における職業的自尊心の構造が明らかになりつつある。ただし、レジリエンスと職業的自尊心、安全行動の関係については、まだ十分な解明がなされておらず、平成26年度の課題として残った。交付申請書には本研究の目的として「本研究は職業的自尊心(仕事の誇り)がどのようにして業務推進意欲や安全行動に結びつくのか,計画的行動の理論に基づいてモデル化し,検証する。さらに,職業的自尊心の形成にかかわる諸因子,とりわけ企業/社員イメージについて調査を行うとともに,職業的自尊心とチーム効力感,レジリエンス,組織市民行動等との関係を分析する。これらの研究を通して,産業・組織心理学に新たな知見をもたらすだけでなく,企業の安全対策にこれまで欠けていた観点からの施策を提言する」と記載した。初年度である平成24年度には,職業的自尊心が業務推進意欲および安全行動にどのような形で結びついているかをモデル化し,それを検証することができた。
市中に出現するPVL陽性MRSAの調査とその病原性に関する研究

皮膚科外来患者由来MRSAの性状およびPVLの保有を検討し、市中感染型MRSAに多いSCCmecを保有する株が多く分離されることを明らかにした。得られたPVL陽性株を分子疫学的に解析した結果、米国、インド、台湾などの諸外国からの持ち込みと思われるPVL陽性株と我が国特有と思われるものの存在を明らかにした。インドおよび台湾由来と推定されるPVL陽性株はgroup3に属する新規PVLファージを保有していることを明らかにした。小児及び成人血清中の黄色ブドウ球菌及びPVLに対する抗体値を作成し、小児の場合、抗体価が低い場合が多いことを確認した。1.順天堂病院検査室より本年度の皮膚科外来MRSAの5株を順天堂浦安病院検査室より皮膚科外来患者由来MRSA7株を分与頂き、SCCmecのタイプを調べるとともに、PVL遺伝子の保持を検討した。その中にはPVL陽性株は存在しなかった。しかし他の目的で検査室から分与いただいたMRSA20株を調べたところ、たまたまPVL陽性菌の存在が見いだされた。今後さらに検討する予定である。3.ラテックス凝集反応を用いて教室に保存しているPVL陽性株の産生量を測定した。PVL産生量は使用する培地によって変化すること、CCY培地と呼ばれるPVL産生を促進する培地はその中に含まれるピルビン酸が主要な役割を果たしている事を明らかにした。今後更に検討を続ける予定である。4.肺培養細胞等に関しては、順天堂大学共同細菌に協力を依頼し、培養系の確立に着手した段階である。1.本年度は順天堂病院由来株7株、順天堂練馬病院由来株4株、順天堂静岡病院の皮膚科外来MRSA15株MSSA45株を対照として、PVL遺伝子の保有を調べたが、陽性株は検出されなかった。次年度は対象株の枠を広げて検討を続ける予定。しかし、これらの株の中には新規SCCmecを持つ株が多いことを見出し、現在塩基配列の決定を行っている。2.順天堂医院患者の同意を得て成人血清(30検体)、小児血清(26検体)を分与いただき、酵素抗体法にてブドウ球菌に対する抗体価及びPVLに対する抗体価を酵素抗体法にて測定した(倫理委員会承認ずみ)。ブドウ球菌は免疫グロブリンを非特異的に吸着するプロテインAを欠落させたRN4220株を用いた。成人に比して、小児血清のブドウ球菌に対する抗体価は全体的に低かった。またPVLに対する抗体価の測定は現在まで成人血清3検体、小児血清5検体ともに低かった。本研究で想定したのは、他の白血球溶解酵素との交差反応性であり、交差反応すること、及び少数の小児では交差反応が低い場合が多い傾向が検討した範囲内で確認された。3. CA-MRSAの代表株の一つであるUSA400MW2株の培養上清を用いて、ヒト好中球に対する細胞障害活性をFlow cytometryの手法により解析した。培養上清は、PVL蛋白質の産生量が多いと報告されているCCY培地を用いて約19時間培養後、上清を回収し、回収した培養上清をmembrane filterによる過後、-80°Cに保存した。使用時、培養上清をPBS(-)にて、10、50、100、250、500、1000倍希釈し、細胞と室温にて約0.5-2.0時間反応させ、Flow cytometryにて解析を行った。MW2培養上清は、ヒト好中球を破壊し、その作用は希釈倍率及び作用時間依存的であった。また、抗PVLモノクローナル抗体の存在下では、ヒト好中球の破壊が有意に抑制され、好中球破壊にPVLが関与していることが明らかになったが、高濃度の培養上清を用いた場合には、モノクローナル抗体存在下でも好中球溶解を完全には抑制できず、PVL以外の他のleukocidinが好中球溶解に関与している可能性が示唆された。本年度は順天堂病院由来61株を検討しPVL陽性株1株(JCSC9076)を検出した。JCSC9076はMLSTではST8に属し、type IVa SCCmecを保有する点でUSA300と同じ特徴を示したが、ACMEと呼ぶ遺伝因子を保持していないため、米国で蔓延しているUSA300株とは異なると判断した。PVL陽性株にはPVL遺伝子を持つファージが染色体上に溶原化しているが、ファージの種類の違いの検討及び染色体タイプやSCCmecタイプを決定する事により、分離株を特徴付けした。その結果、group3に属する新規PVLファージの存在を見いだし、全塩基配列を決定して報告した(Zhang2011)。またPVL陽性株は、諸外国のPVL陽性市中感染型MRSAの持ち込みと推定される株と、我が国特有と思われる株とに分類できた。

USA300を代表とする諸外国からの持ち込みは現在のところ、わずかであると判断された。今回検出されたST8株と類似の株のアウトブレイクがある全寮制高校でおこるなど、この種の株が我が国で蔓延する可能性が示唆されたため、引き続きPVLファージ構造を始めとするその他の特徴を現在検討中である。PVL産生は1980年代の分離株に非常に多いものが存在した、近年の分離株に於けるPVL産生量は比較的すくなかった。Cell Sorterを用いた培養上清の作用を検討した所、ラッテックス凝集反応の測定値と良く一致したPMNに対する細胞毒性が示された。精製PVL及び培養上清ともに肺培養細胞に対する毒性は低かった。
北伊勢自噴帯における地下水の涵養機構に関する研究

1.北伊勢自噴帯には約300の自噴井が現存し,その多くは丘陵や段丘・台地に分布する。自噴井の深度の最大値は365mであり,鮮新世から更新世にかけて淡水環境のもとで堆積した奄芸層群が主たる被圧帯水層となっている。これらの自噴井は上総掘りの鑿井技術によって掘削されたものが多く,近年自噴量は減少傾向にあるが,潅漑用水や生活用水として地域の人々の生活になお重要な役割を果している。2.自噴量の大きい地域は調査地域を東流する中小河川群の中流域にほぼ南北に帯状に分布しており,自噴量の最大値は156l/分,平均値は37l/分であった。実測値より得られた自噴量の平均値が調査地域全域を代表すると考えれば,自噴井の総本数から推計される本地域の自噴量の総量は約9,300l/分(=13,400m^3/日)である。3.Na^+とHCO_3^-がそれぞれ陽イオンと陰イオンの合計に占めるの比の値は,深度とともに大きくなる傾向が認められ,これらの値が地下水の水質進化,すなわち滞留時間を定性的に表す良い指標となることを示している。本地域においては不透水性ないし難透水性の加圧層が連続して発達する範囲が限られており,このため性質を異にする深さと広がりを持った被圧地下水が広範囲にまとめられて地域特性を表しているものと考えられる。4.全陰イオンに対するHCO_3^-の比の値の水平分布は,地下水の涵養域が東西の両方向にあることを示唆している。すなわち,西方の山地部から東方の臨海部にかけての地下水の流動に加え,調査地域の東部に認められる背斜軸の周辺域も被圧地下水の涵養域となっており,東から西への地下水流動の存在が指摘される。5.水質進化の進んだ自噴地下水についてトリチウム濃度から平均滞留時間を算出した結果,最大値は約65年となった。ただし,比較的新しい水の帯水層への局部的な混入を考慮する必要がある地域も存在する。
日本語・英語のダイナミック・セマンティクスとその自然言語処理への応用の研究

今年度は、ダイナミック・セマンティクスの拡張とより実用的な研究への基礎的研究を行った。ダイナミック・セマンティクスの拡張としては、(i)英語の複数形・複数形代名詞・数量詞のダイナミック・セマンティクスDPL_Q^*を提案し、発表した。(ii)認知意味論の観点を取り入れた動作動詞のダイナミック・セマンティクスDynamic Cognitive Semanticsを提案し、発表した。(iii)ダイナミック認識論理(DEL)の確率論による拡張であるダイナミック・セマンティクスDynamic Probabilistic Logicを提案し、発表した。(iv)DELとダイナミック信念論理(DDL)のサーベイ・比較を行い、発表した。(v)英語のfusion pronounとfission pronounについて定式化し、そのダイナミック・セマンテイクスDPL^Mを提案し、現在投稿中である。(vi)英語の総称文のダイナミック・セマンティクスを提案し、現在、論文としてまとめているところである。があり、応用的な研究としては(a)ダイナミック・セマンティクスのXMLプログラミングによる実装とその情報抽出への応用を行い、発表した。(b)DCLの基本的な部分系をJava 3Dを使って実装した。というものがある。本年度では、日本語と英語のダイナミック・セマンティクスおよびその自然言語処理への応用として以下の研究を行い、発表した。1.英語の複数形のダイナミック・セマンティクス:Kamp & Reyle(1993),Krifka(1996)で提案されている複数形のダイナミック・セマンティクスの不備を指摘し、「半束構造」に基づいた「動的選択子」、「動的分配子」、「動的複数一般化量化子」によってDPLを拡張したDPL*Qを提案し、複数形の解釈の問題と複数照応の問題を扱った。2.情報抽出のためのダイナミック・セマンティクスとXML技術の統合:ダイナミック・セマンティクスをXML技術(File Markup LanguageおよびShallow Natural Language Processing Markup LanguageのDTDによる定義、XSLTプログラミング、XPath、XPointer、XLinkの応用)により実装し、さらにHTMLプログラミング(Javascript)によるGUIの実装と、構成されたファイルからの情報抽出の仕組みを実装した。これのさらなる応用として、地震記事からの地震情報の抽出や、特定領域テキストからの領域オントロジーの抽出、相関規則の発見などの枠組みも提案した。3.認知意味論のダイナミック・セマンティクスによる再解釈:Lakoff、Langackerらによって提案されている認知意味論のイメージ・スキーマに変わる数学的モデルを「私的視点モデル」として提案し、その状態推移を言語の意味としてとらえるダイナミック・セマンティクスを提案した。その結果、位置前置詞、方向前置詞、動作動詞、認知的形容詞、程度形容詞などのダイナミックセマンティクスだけでなく、談話における視点移動や行為者変換などのダイナミツク・セマンティクスを与えることができた。さらに1に関しては日本語の複数や数量子移動、2に関してはさらなる応用の可能性の研究、3に関しては更なる語彙意味論との統合、そして、他に、(a)エージェント理論との統合、(b)曖昧性解消との統合、(c)発見・予測・知識変更理論との統合の研究を現在継続中である。というものがある。
ハムスターにおけるインフルエンザ飛沫伝播モデルの確立

インフルエンザは主としてA型およびB型インフルエンザウイルスを起因とする呼吸器疾患である。飛沫を介してヒトからヒトへと効率よく伝播することが最大の特徴であり、毎年、人口の5ー10%がインフルエンザに罹患する。ヒトインフルエンザの研究においては様々な動物モデルが使用されているが、小型で効率の良い飛沫伝播を再現する動物モデルは存在しない。本研究ではインフルエンザの新たな飛沫伝播動物モデルを確立するため、ハムスターを用いた実験を行った。その結果、ウイルス株によって、飛沫伝播を起こすものと起こさないものが存在することが明らかになった。2009年に出現したH1N1ウイルスは、効率よく個体間を伝播した。インフルエンザの最大の特徴は、「効率の良い飛沫伝播」である。ヒトインフルエンザ研究においては4種類の動物モデルが確立されているが、飛沫伝播をサポートし、かつ、臨床症状を示す小型動物モデルは存在しない。そこで本研究では、ハムスターを用いて、小型の飛沫伝播動物モデルの確立を目指す。本モデルが確立されたら、特殊な大型施設を用いることなく、BSL3施設においても容易に飛沫伝播実験を行うことが可能になるため、ウイルスの性状解析だけでなく、新たなワクチンや抗ウイルス薬の開発およびそれらの評価法の進展に大きく寄与できる。これまでに、複数のA型およびB型ウイルス株を用いて、ハムスター個体間における直接あるいは飛沫伝播実験を行った。A型ウイルスは、実験室株および臨床分離株ならびに2009年にパンデミックを起こしたH1N1株を使用した。B型ウイルスは、臨床分離株を用いた。これらのウイルス株を用いて、1つの群はウイルス接種群、もう1つの群はウイルス非接種群とした。これらを1つのケージ内で飼育し、接触を介した直接伝播が起こるかどうかを確認した。また、飛沫伝播実験用のケージ(2つのケージ間にスペースを設けた特殊ケージ)を作製し、飛沫伝播が起こるかどうか、起こるのであれば、各ケージでの適切な飼育匹数あるいは2つのケージ間の距離を検討した。これまでに、いくつかのA型ウイルス株において、接触を介した直接伝播だけでなく、ハムスターからハムスターへと飛沫伝播を起こすことを見出した。インフルエンザの最大の特徴は、効率の良い飛沫伝播である。ヒトインフルエンザ研究においては、これまでに4種類の動物モデルが確立されているが、飛沫伝播をサポートし、かつ、臨床症状を示す小型動物モデルは存在しない。そこで本研究では、小型のげっ歯類であるハムスターを用いて、小型の飛沫伝播動物モデルの確立を目指す。本モデルが確立されたら、特殊な大型施設を用いることなく、BSL3施設においても容易に飛沫伝播実験を行うことが可能になるため、季節性インフルエンザウイルスやH5N1高病原性鳥インフルエンザウイルス等の性状解析だけでなく、新たなワクチンや抗ウイルス薬の開発およびそれらの評価法の進展に大きく寄与できると考えられる。これまでに、複数のA型およびB型インフルエンザウイルスを用いて、ハムスター個体間における直接接触伝播実験および飛沫伝播実験を行ってきた。直接伝播実験では、ウイルス接種ハムスターと非接種ハムスターを1つのケージ内に飼育した。飛沫伝播実験では、2つのケージの間に2枚の金網でスペースを設けた特殊ケージを作製して実験を行った。その結果、2009年に出現したH1N1新型ウイルス株では、非接種ウイルスの血中に高い抗体価が認められただけでなく、鼻洗浄液中からウイルスが分離された。すなわち、H1N1新型インフルエンザウイルスは、非常に高い効率でハムスター個体間で飛沫伝播することを見出した。一方、A型ウイルスにおいてもB型ウイルスにおいても飛沫伝播を起こさない株が存在したことから、ウイルス学的要因が飛沫伝播能力に影響を与えていることが示唆された。ウイルス学これまでに、飛沫伝播実験に用いるためのケージ条件(ケージサイズ、ケージ間の距離、飼育匹数等)を決定した。また、いくつかのウイルス株がハムスターにおいて飛沫伝播を起こすことを明らかにした。一方で、飛沫伝播を示さない株も存在した。今後は、どのようなウイルス因子がハムスターにおける飛沫伝播能を担うのかを明らかにするため、リバースジェネティクスを用いて、種々の変異ウイルスを作出する。これまでにいくつかのウイルス株でハムスターにおける飛沫伝播が認められたため、一時、ハムスター感染実験を中断し、分子生物学的実験により変異ウイルスの作製をメインで行ってきた。そのため、ハムスター購入のための金額が予定よりも少なかったため、次年度使用額が生じた。今年度は、引き続き種々の変異ウイルスをリバースジェネティクスにより作製し、ハムスターを用いた飛沫伝播実験を実施する。
人工酵素

適切なモデル系を用いることにより酵素の触媒機能の本質を見究めるとともに、構造的により安定で、かつ酵素が活性を示すことができない化学反応にも関与できる人工酵素の開発を研究目標としている。(1)補酵素機能を規範とした高活性触媒の開発ーオキシゲナーゼの反応中心モデルとしてコバルトシッフ塩基錯体を用いて新規合成反応を開拓した(西長)。フェレドキシンモデル錯体を用いて電気化学的二酸化炭素固定化に成功した(田中)。高活性フラビンモデルを用いて新しい酸化反応を見出した(矢野(由))。ブレオマイシン錯体のDNA塩基認識機能を解明すると共に、特異的塩基切断能をもつ人工ブレオマイシンの分子設計指針を確立した(杉浦)。Nー置換ジアミンの金属錯体を触媒として種々の糖質変換反応に成功した(矢野(重))。(2)人工ホロ酵素の開発ー機能性合成二分子膜をアポタンパクモデルとしてビタミンB_6及びB_<12>活性を発現する人工ホロ酵素を開発した(村上)。発光タンパク質であるエクオリンのモデル化と発光収率に及ぼす要因を明らかにするとともに、ミセル中でのウミホタルルシフェリン類縁体の化学発光に成功した(後藤)。安定性を向上させたチトクロームP450モデルを開発し、その触媒特性の要因を明らかにするとともに、薬物代謝研究への応用について展望を示した(広部)。ミセル系人工金属酵素を創製し、エステル交換、エステル加水分解に酵素類似の高活性を発現させることに成功した(太垣)。キノプロテイン酵素の補酵素であるピロロキノリンキノンをカチオン性ミセル内に固定化し、アミンオキシダーゼ様活性を発現させることに成功した(大城)。(3)微生物酵素系の機能開発ーNADPHが関与するパン酵母を用いて光学純度の高い生成物を得る還元反応を見出した(大野)。以上3年間にわたる研究により所期の目標を達成することができた。
高構造刺激セットの学習・記憶における順序効果の発現機構に関する認知論的研究

本研究では,高構造刺激セットの学習後の再認実験において生ずる順序効果の発現要因として,構造特性と提示時間間隔の効果を検討した.実験において,例えば,学習刺激S1(細い頭,細い胴,上向きの両腕,開脚),学習刺激S2(細い頭,太い胴,下向きの両腕,閉脚)の人の線画を1刺激づつ提示し,記銘させる.これらの刺激は,胴と腕と脚の3属性の値を変換することによって相互に一致する.3属性のうち1属性あるいは2属性の値を変換した刺激は6刺激(生成刺激)あり,学習刺激間の変換(関連変換)によって学習刺激と関係づけられる.再認実験でOld/New判断を求めると,生成刺激に対するOld判断が30%程度生ずる.第1,第2刺激の学習後,第3学習刺激S3(細い頭,細い胴,上向きの両腕,閉脚)の学習後に再認実験を行うと,生成刺激のOld判断は増加する.ところが,第3学習刺激としてS3'(細い頭,細い胴,下向きの両腕,閉脚)を学習させる場合は,生成刺激のOld判断はあまり増加しない.このように,第3学習刺激の学習により,生成刺激のOld判断の増加量に差が生ずることを順序効果と呼ぶ.いま,第3,第2学習刺激,第3,第1学習刺激間の変換数は,S3の場合は2変換,1変換,S3'の場合は1変換,2変換である.この変換数の順序の逆転が順序効果の主要因であれば,第2学習刺激と第3学習刺激間の提示時間間隔(ISI)の変化は影響を持たないと考えられる.ISIが20秒と50秒の2条件を設けた実験の結果,いずれの場合にも順序効果が認められ,ISIによる差異は認められなかった.ところが,第2実験において再認刺激を2刺激ずつ提示する方法を採用したところ,順序効果が消失した.この場合もISIの効果は認められなかった.以上から,順序効果は,ISIではなく,学習刺激間の関係構造に依存することが明らかにされた.しかし,実験2で順序効果が消失する場合のあることが示されたので,順序効果を発現させる心理学機構の全体像を解明する必要がある.本研究では,高構造刺激セットの学習後の再認実験において生ずる順序効果の発現要因として,構造特性と提示時間間隔の効果を検討した.実験において,例えば,学習刺激S1(細い頭,細い胴,上向きの両腕,開脚),学習刺激S2(細い頭,太い胴,下向きの両腕,閉脚)の人の線画を1刺激づつ提示し,記銘させる.これらの刺激は,胴と腕と脚の3属性の値を変換することによって相互に一致する.3属性のうち1属性あるいは2属性の値を変換した刺激は6刺激(生成刺激)あり,学習刺激間の変換(関連変換)によって学習刺激と関係づけられる.再認実験でOld/New判断を求めると,生成刺激に対するOld判断が30%程度生ずる.第1,第2刺激の学習後,第3学習刺激S3(細い頭,細い胴,上向きの両腕,閉脚)の学習後に再認実験を行うと,生成刺激のOld判断は増加する.ところが,第3学習刺激としてS3'(細い頭,細い胴,下向きの両腕,閉脚)を学習させる場合は,生成刺激のOld判断はあまり増加しない.このように,第3学習刺激の学習により,生成刺激のOld判断の増加量に差が生ずることを順序効果と呼ぶ.いま,第3,第2学習刺激,第3,第1学習刺激間の変換数は,S3の場合は2変換,1変換,S3'の場合は1変換,2変換である.この変換数の順序の逆転が順序効果の主要因であれば,第2学習刺激と第3学習刺激間の提示時間間隔(ISI)の変化は影響を持たないと考えられる.ISIが20秒と50秒の2条件を設けた実験の結果,いずれの場合にも順序効果が認められ,ISIによる差異は認められなかった.ところが,第2実験において再認刺激を2刺激ずつ提示する方法を採用したところ,順序効果が消失した.この場合もISIの効果は認められなかった.以上から,順序効果は,ISIではなく,学習刺激間の関係構造に依存することが明らかにされた.しかし,実験2で順序効果が消失する場合のあることが示されたので,順序効果を発現させる心理学機構の全体像を解明する必要がある.
弾性波法に基づくセメント系材料の凝結硬化に伴う物性評価に関する研究

本研究では,弾性波法に基づくセメント系材料の凝結硬化中の物性評価および凝結硬化後の物性評価を行うことを目的としている。具体的には,弾性波の伝播特性である伝播速度,最大振幅値,周波数スペクトルに着目し,(1)セメント系材料の凝結硬化過程における物性評価の体系化を行い,(2)凝結硬化後のセメント系材料における版厚や内部欠陥の評価手法についての検討,ならびに(3)異種材料界面の付着状態の評価方法に関する検討を行った。以下は,本年度に得られた研究成果の概略である。凝結硬化後のセメント系材料における入力する弾性波の周波数が版厚評価に与える影響硬化後のコンクリートの寸法や形状に関わらず,入力する弾性波の上限周波数が版厚に相当する縦波共振周波数に近づくにつれて,周波数スペクトル上の縦波共振周波数位置近傍の周波数成分が卓越する傾向があることを把握した。さらに,版厚に相当する縦波共振周波数に対して1.53倍程度の上限周波数を有する鋼球を用いて弾性波を入力することにより,コンクリート寸法や形状によらず,版厚を的確に推定できる可能があることも明らかにした。異種材料界面の付着状態の評価方法鉄筋とコンクリートの異種材料の界面の付着力の変化を引抜き試験により確認し,これと各種弾性波法により得られた伝播速度,最大振幅値,周波数スペクトルとの比較を行った。その結果,付着力の変化過程において,各種弾性波の伝播特性を適宜使い分けることにより,鉄筋とコンクリートとの付着力を把握できる可能性があることがわかった。○入力・受振する弾性波の周波数帯域とコンクリートの内部欠陥との関係セメント系材料の凝結硬化に伴う物性変化における弾性波挙動を把握するため,まず,コンクリートの内部に空隙がある場合での弾性波の伝播挙動についての基礎検討を行った。実験では,道路橋から切り出したRC床版およびコンクリート内部に水平ひび割れを模擬した供試体を対象に,入力する周波数を変化させるために鋼球直径の異なるインパクターを使用して,インパクトエコー法による空隙検出に関する検討を行った。その結果,インパクトエコー法により推定した水平ひび割れの位置およびその有無は,削孔結果および模擬欠陥設置深さと良い対応を示すものの,設定したあるいは発生している水平ひび割れの深さ全てにわたって,インパクトエコー法のみにより,水平ひび割れを検出することは難しいことがわかった。○セメント系材料の凝結硬化過程における物性評価に関する体系化の試み凝結硬化過程の物性評価における弾性波伝播特性の特徴とその役割についての検討を行った。その結果,伝播速度は,エトリンガイト結晶の生成による見掛けの弾性係数の増加に起因して変化する伝播特性値であることがわかった。また、最大振幅値は,凝結硬化に伴う物理的な物性変化である見掛け粘度の増加状況を良く反映した指標であると考えられ,せん断応力の変化を適確に捉えることが可能であることを明らかにした。一方,周波数スペクトルは,最大振幅値同様に,セメントペーストにおけるせん断応力に対する抵抗性を捉える指標であることも確認した。さらに、周波数スペクトルは,最大振幅値とは異なり、弾性波のエネルギやペーストの凝結硬化性状に依存しないため,最大振幅値では感度の低下するステージにおいて,硬化過程の評価が可能であることも明らかにした。
珪酸塩ガラスの静的及び動的圧縮によるナノ構造と物性の変化

本研究では、珪酸塩ガラスの高圧力下でのナノ構造の変化を明らかにし、地殻下部・マントル上部におけるマグマの挙動及び隕石衝突時の構造変化についての情報を得ることを目的とし、以下のような研究を行った。1.SiO2ガラスについて静水圧による圧縮実験を行い、15GPaまでの圧縮で約28%の密度増加を確認し、それが、非架橋酸素を持つSiO_4四面体の小さなリング構造(3、4員環)の増加によることを明らかにした、この密度増加は、従来の我々の研究で明らかにした衝撃圧縮での密度増加より大きい。さらに、SiO_2,にGeO_2を加えたガラスについても衝撃圧縮を行い、GeO_2成分の増加に伴い構造変化が起こる圧力が低下することを明らかにした。2.CaSiO_3-MgSiO_3,組成ガラスの静水圧縮及び衝撃圧縮実験を行い、構造変化をX線回折法、ラマン分光法ならびに分子動力学計算によって調べた。その結果、静水圧での圧縮では7.5GPaで5%前後の密度増加が観測され、X線回折測定、ラマン分光測定ならびに分子動力学計算の結果から、SiO_4四面体の3,4員環の増加が密度増加に寄与していることが明らかとなった。他方、衝撃圧縮では、これらのガラスは殆ど密度増加を示さず、衝撃圧縮ではSiO_4四面体の3,4員環が生成せず圧力の開放とともに構造緩和が起こり密度が変化しなかったと考えられる。3.オパール試料について、38GPaまでの衝撃実験を行い、そのナノ構造の変化を明らかにした。その結果、オパールは20-30GPaの圧縮で約10%密度が増加し、より高圧では再び密度が減少することを見出した。X線測定の結果から、衝撃圧縮により結晶様の構造が失われ無秩序構造に変化することを明らかにした。4.上記の研究の多くは、国内学会をはじめ2006年には国際鉱物学連合(IMA)で発表し、学術論文などとして公表した。本研究では、地殻・マントルで重要なSiO_2,NaAlSi_3O_8-CaAl_2Si_2O_8,CaSiO_3-MgSiO_3などの組成ガラスの高圧力下でのナノ構造や物性の変化を明らかにすることを目的としている。本年度は、SiO_2ガラス及びCaSiO_3-MgSiO_3組成のガラスを作成し、これらのガラスについてプレスによる高圧実験及び衝撃圧縮実験を行い、生成した高圧力ガラスについてそのナノ構造の変化を調べ以下のような成果を得た。1、SiO_2ガラスについて、15GPaまでの静水圧での圧縮を行い、約28%の密度増加をを確認した。また、圧縮によりその硬度が増加することも認められた。さらに、7.5-10GPa以上で密度増加の割合が大きくなることを明らかにした。赤外分光分析及びX線解析の結果から、この密度増加は、非架橋酸素を持つSiO_4四面体のより小さなリング構造(3,4員環)が増加によることを明らかにした。2、次に、CaSiO_3及びCaMgSi_2O_6組成のガラスを作成し、まず500°Cで7.5GPaまで静水圧下で圧縮した。その結果、CaSiO_3ガラスはほぼ一定の割合で密度が増加するが、CaMgSi_3O_6ガラスでは5GPaから7.5GPaで急激に密度が増加し全体の増加率はCaSiO_3ガラスより大きかった。

また、X線回折測定の結果から、CaMgSi_3O_6ガラスでは5GPaから7.5GPaにかけてFSDPの位置の高角度側への大きなシフトが認められ、密度の増加はSiO_4四面体のより小さなリング構造(3、4員環)の増加が原因と考えられた。3、CaSiO_3及びCaMgSi_2O_6ガラスについて、さらに40.0GPaまでの衝撃圧縮を行った。その結果、SiO_2ガラスなどのテクト珪酸塩ガラスと異なりCaSiO_3及びCaMgSi_3O_6組成のメタ珪酸塩ガラスでは、衝撃圧縮による密度増加はほとんど観察されず、構造の大きな変化も認められなかった。本研究では、地殻・マントル上部でのマグマの挙動を理解するうえで重要な、珪酸塩ガラスの高圧力下でのナノ構造や物性の変化を明らかにすることを目的としている。本年度は、NaAlSi_3O_8及びSiO_2-GeO_2組成のガラスを作成し、これらのガラスについて衝撃圧縮実験を行い、生成した高圧力ガラスについてそのナノ構造の変化を調べ以下のような成果を得た。また、天然のSiO_2非晶質相であるオパールについても、衝撃圧縮実験を行った。1、NaAlSi_3_8ガラスについて、約40GPaまでの衝撃圧縮実験を行い、約25GPaの圧力で約4%の最大密度増加を確認した。この密度増加は、すでに我々が報告しているSiO_2ガラス及びCaAl_2Si_2O_8ガラスの密度増加(11%、2%)の中間であり、この違いは常圧でのガラス構造の違いに起因していることを明らかにした。2、次に、SiO_270%-GeO_230%組成のガラスを作成し、40.0GPaまでの衝撃圧縮を行った。得られた、衝撃ガラスについて、X繰回折測定、ラマン分光測定、ならびに赤外分光測定を行い、そのナノスケールの構造を明らかにした。その結果、約20GPaの衝撃圧力で最も顕著な構造変化(GeO4,SiO4四面体の結合角の減少、及びこれら四面体でできるリング構造が小さくなる)が認められ、さらにSiO_2-GeO_2系ガラスではGeO_2成分の増加にともない構造変化が起こる圧力が低下することを明らかにした。3、さらに、天然のSiO_2非晶質相であるオパールについても、衝撃圧縮実験を行った。この試料については、17年度に構造変化などについて研究を進める予定である。4、上記の研究の一部を、学会で発表するとともに論文として公表した。なお、今年度、購入した示査走査熱量計を用いて、得られた試料について測定を行い、現在解析中である。本研究では、珪酸塩ガラスの高圧力でのナノ構造の変化を明らかにし、地殻・マントル上部でのマグマの挙動及び隕石衝突時の構造変化についての情報を得ることを目的とし、本年度は、SiO2を主成分とするオパールの衝撃圧縮による変化、ならびにMgSiO_3-CaSiO_3、SiO_2-GeO_2組成ガラスの高圧下での構造変化を詳細に調べた。1、16年度、38GPaまでの衝撃圧縮実験を行ったオパール試料について、そのナノ構造の圧力変化を調べた。その結果、オパールは20-30GPaの圧縮で約10%密度が増加し、より高圧では再び密度が減少することを明らかにした。X解回折測定の結果から、オパールは衝撃圧縮により、結晶様の構造が失われ無秩序な構造に変化することが明らかになった。また、赤外・ラマン分光測定の結果から、衝撃圧力の増加による残留温度の上昇などにより、オパールの脱水とSiO_4四面体の重合が促進されていることが分かった。2、MgSiO_3-CaSiO_3ガラスの静水圧及び衝撃圧縮による構造変化の詳細について研究を行った。その結果、静的圧縮で認められる密度増加は、中距離構造(Ca,Mg多面体に付随するSiO_4四面体クラスター構造)の
病像形成とプロテアーゼ-特に乾癬の細胞周期亢進メカニズムの解明

プロテアソームとサイクリンの表皮内局在およびケラチノサイトの分化とプロテアソームとの相関に関する研究を行い以下のような結果を得た。1。プロテアソームの皮膚内局在(1)酵素活性では、その比活性が顆粒層、有棘層で最大を示し、角層、真皮では低値であった。(2)酵素蛋白の発現をプロテアソームモノクローナル抗体を用いてイムノブロット法にて検討したところ、顆粒層、有棘層でのみプロテアソームの発現が認められた。(3)免疫組織学的には、表皮特に顆粒層有棘層の細胞質、核に陽性所見が認められたが、分裂細胞である基底細胞では陰性であった。2。表皮細胞の分化とプロテアソーム培養表皮細胞を高Caにて分化させた時のプロテアソームの発現を検討した。その結果、プロテアソームmRNAとプロテアソーム蛋白は分化に伴って経時的に増加した。3。サイクリンの皮膚内局在サイクリンAは正常皮膚では認められなかったが、乾癬表皮では強く認められた。サイクリンDは正常、乾癬ともに認められなかった。以上の結果は、プロテアソームが表皮細胞の分化に直接関与していること、サイクリンAは表皮の増殖に関与していること、表皮細胞の増殖性疾患である乾癬の病像形成にもプロテアソームとサイクリンが関与していることを強く示唆している。1。2。3。乾癬においては表皮細胞のcell cycleが著明に短縮しており、この事が乾癬における表皮細胞増殖の基本的変化であると考えられている。この乾癬表皮細胞のcell cycle亢進メカニズムを明らかにするために、本年度はプロテアソームとサイクリンの正常ヒト皮膚内局在を生化学的、免疫組織学的に明らかにした。1。プロテアソームの皮膚内局在プロテアソームは、生化学的にはその活性は顆粒層から有棘層で最大を示し、角層、真皮では認められなかった。免疫組織学的にも、顆粒層から有棘層の細胞質、核に強い染色性を示し、角層、真皮成分は染色されなかった。2。表皮ケラチノサイトの分化とプロテアソームとの相関プロテアソーム活性はケラチノサイトの分化に伴って増加した。プロテアソームmRNAの発現量もケラチノサイトの分化に伴って増加した。以上の結果はプロテアソームがケラチノサイトの分化に強く関与している事を示唆している。3。サイクリンの皮膚内局在サイクリンAは正常ヒト表皮には認められなかったが、乾癬表皮では強く認められた。一方サイクリンDは正常ヒト表皮、乾癬表皮ともに認められなかった。この結果は表皮の増殖にはサイクリンAが強く関与していることを示している。今後、サイクリンとプロテアソームの相互作用を、サイクリンの分解速度とプロテアソームの発現量を調べる事により明らかにしてゆきたい。しかし乾癬表皮細胞の細胞周期メカニズムについては全く知られていない。そこでこの乾癬表皮細胞のcell cycle亢進メカニズムを明らかにするために、本年度はプロテアソームとサイクリンの正常ヒトおよび乾癬皮膚内局在を生化学的、免疫組織学的に明らかにした。1)プロテアソームの皮膚内局在プロテアソームは、生化学的にはその活性は顆粒層から有棘層で最大を示し、角層、真皮では認められなかった。2)サイクリンの皮膚内局在サイクリンAは正常ヒト表皮には認められなかったが、乾癬表皮では強く認められた。3)表皮ケラチノサイトの分化とプロテアソームとの相関プロテアソーム活性はケラチノサイトの分化に伴って増加した。

以上の結果はプロテアソームがケラチノサイイトの分化に強く関与しいる事を示唆している。今後、サイクリンの分解と細胞増殖の関係をプロテアソームとの相関において検討してゆきたい。乾癬においては表皮細胞の細胞周期が著明に短縮しており、このことが乾癬における表皮細胞増殖の基本的変化であると考えられている。しかし、乾癬表皮の細胞周期亢進メカニズムについては全く知られていない。本研究においては、非リソゾーム系プロテアーゼであるプロテアソームと細胞周期調節蛋白質であるサイクリンとの相関を明らかにするために正常皮膚と乾癬皮膚におけるこれら蛋白質の分布と表皮細胞の分化におけるプロテアソームの役割について検討した。1。プロテアソームの皮膚内局在酵素活性では、プロテアソームは顆粒層、有棘層で最大活性を示し、角層、真皮では低値であった。免疫組織学的には顆粒層有棘層の細胞質、核に陽性であった。2。サイクリンの皮膚内局在サイクリンAは正常表皮には認められなかったが、乾癬表皮では強く認められた。サイクリンDは正常、乾癬表皮共に認められなかった。3。表皮細胞の分化におけるプロテアソームの役割Proteasome mRNAはCa^<2+>添加による分化の亢進に伴って経時的に増加した。Proteasome蛋白量もCa^<2+>添加後経時的に増加した。以上の結果は表皮細胞の分化にプロテアソームが関与していること、サイクリンAは乾癬表皮細胞の増殖に関与していることを示している。
糖鎖不全IgA分子の簡便・迅速な定量法の開発

IgA腎症の発症・進展過程において、血清IgA1分子ヒンジ領域の糖鎖修飾不全がその病態に関与していることが明らかにされてきた。しかしIgA分子糖鎖修飾不全の検出は、血清からのIgAの分離精製、蛋白分解酵素を用いたヒンジ領域の分離精製、MALDI-TOF型質量分析装置による解析など、きわめて複雑なステップを要することから、日常臨床においてIgA腎症を疑う患者全てにスクリーニングとして、あるいは経過観察などの目的で行うことは、今まで困難であった。しかし、糖鎖修飾異常をもつIgA分子が様々な病態に関与していることは明らかであり、これを経時的に、かつ定量性をもって測定できれば、病態解析のみならず、診断治療にも極めて有用である。私共は、血清からIgAを分離精製する工程を経ず、簡便かつ迅速な方法で糖鎖修飾不全をもつIgAを検出・定量する方法を開発することを目的として、本研究を開始した。私共が考案した方法により、簡便・迅速に半定量的にIgA糖鎖異常が検出されることが分かり、特許出願した(新潟大学、特願2005-206461)。IgA腎症患者では扁桃摘出+副腎皮質ステロイドパルス療法が有効であり、70%以上の寛解率が得られることが知られている。私共は、この治療後の患者血清を経時的に保存し、本法にて糖鎖不全を測定した。結果、一部の症例で、治療後の尿所見の改善と糖鎖不全の低下に明らかな相関を認めた。しかし、全例にこの関連がみられるわけではなく、その理由は現在のところ不明である。糖鎖不全が遺伝的な要素によるものである可能性もあり、この点については今後の臨床遺伝学的な解析が必要である。しかしIgA分子糖鎖修飾不全の検出は、血清からのIgAの分離精製、蛋白分解酵素を用いたヒンジ領域の分離精製、MALDI-TOF型質量分析装置による解析など、きわめて複雑なステップを要することから、日常臨床においてIgA腎症を疑う患者全てにスクリーニングとして、あるいは経過観察などの目的で行うことは、現状では困難である。しかし、糖鎖修飾に異常をもつIgA分子が様々な病態に関与していることは明らかであり、これを経時的に、かつ定量性をもって測定できれば、病態解析のみならず、診断治療にも極めて有用である。本研究は、血清よりIgAを分離精製する工程を経ず、簡便かつ迅速な方法で糖鎖修飾不全をもつIgAを検出・定量する方法を開発することを目的として開始した。IgAのFc領域を特異的に認識するペプチドとして、Streptococcal IgA-binding peptide(SAP)が報告された(The Journal of lmmunology,2002,169:1357-1364)。これを用いて、以下のような操作で糖鎖修飾不全を有するIgAを定量的に検出する方法を考案し、有用性を実証した。SAPをプレートに固相化し、これに検体となる血清を反応させる。結合した血清IgAに対し、ガラクトースやシアル酸が欠失した際に露出する、ヒンジ領域のGalNAcやFc部のManと反応するレクチン(SBA,ConAなど)と反応させる。このレクチンはあらかじめビオチン化されているものを用いるため、その検出はペルオキシダーゼ標識ストレプトアビジンにより可能である。高感度の化学発光検出系により、その発光強度からGalNAcやManなどを露出したIgAを定量的に評価することができる。本年度は、少数例の検体を用いてこの測定系における諸条件の設定を行い、VVレクチンが最も有用であることを報告した。

IgA腎症の発症・進展過程において、血清IgA1分子ヒンジ領域の糖鎖修飾不全がその病態に関与していることが明らかにされてきた。しかしIgA分子糖鎖修飾不全の検出は、血清からのIgAの分離精製、蛋白分解酵素を用いたヒンジ領域の分離精製、MALDI-TOF型質量分析装置による解析など、きわめて複雑なステップを要することから、日常臨床においてIgA腎症を疑う患者全てにスクリーニングとして、あるいは経過観察などの目的で行うことは、今まで困難であった。しかし、糖鎖修飾異常をもつIgA分子が様々な病態に関与していることは明らかであり、これを経時的に、かつ定量性をもって測定できれば、病態解析のみならず、診断治療にも極めて有用である。私共は、血清からIgAを分離精製する工程を経ず、簡便かつ迅速な方法で糖鎖修飾不全をもつIgAを検出・定量する方法を開発することを目的として、本研究を開始した。私共が考案した方法により、簡便・迅速に半定量的にIgA糖鎖異常が検出されることが分かり、特許出願した(新潟大学、特願2005-206461)。IgA腎症患者では扁桃摘出+副腎皮質ステロイドパルス療法が有効であり、70%以上の寛解率が得られることが知られている。私共は、この治療後の患者血清を経時的に保存し、本法にて糖鎖不全を測定した。結果、一部の症例で、治療後の尿所見の改善と糖鎖不全の低下に明らかな相関を認めた。しかし、全例にこの関連がみられるわけではなく、その理由は現在のところ不明である。糖鎖不全が遺伝的な要素によるものである可能性もあり、この点については今後の臨床遺伝学的な解析が必要である。