hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者ケア施設における看護・介護の専門職QOLの構造

本研究は、Professional QOL(Stamm,2009)の概念モデルを基盤とし、高齢者ケア施設に勤務する看護・介護職に特有な専門職QOLの概念構造を明らかにすることを目的としている。今年度は昨年度から継続して、専門職QOLの主要概念である「共感疲労」の概念分析を実施した。海外文献はScopus、CINAHLを使用して「Compassion Fatigue」、和文献は医学中央雑誌Webで「共感疲労(共感性疲労)」で検索した。分析方法はRodgersの概念分析アプローチに基づき文献中の共感疲労の先行要件・定義(属性)・帰結について記述された箇所を抽出、分析を行った。概念分析の結果、共感疲労とは、1先行要件:専門職には共感の能力が備わっている、2定義(属性):病気や災害等で強いストレスを受けた、あるいはトラウマを抱えた対象者の援助を行うことにより、専門職側に無自覚に共感が起こる。共感は肯定的・否定的な側面がある。肯定的に作用すれば共感満足となり、過酷な職務に対する自尊心や仕事の継続意欲が維持される。否定的な側面として共感疲労が起こり、疲労を蓄積させ、身体的・精神的に消耗した状態になる、3帰結:共感疲労はパフォーマンスを低下させ、ケアの質の低下や、専門職の消耗による多様な身体的・心理的症状の出現が報告されている。身体的・心理的症状により仕事を継続することが困難となり、離職に至る。現状のStammのProfessional QOL尺度(ProQOL尺度)は共感満足・共感疲労・バーンアウトのバランスを評価することで専門職のメンタルヘルスに貢献している。一方で、バーンアウトや二次性トラウマ・ストレスの概念との区別が不明確で、海外文献の概念分析でも再検討が推奨されている。そのため、今回の概念分析の結果を踏まえて高齢者ケア施設に特有な専門職の共感疲労を明確にする必要がある。昨年度から引き続き文献検討による概念分析を行った。本研究はStamm(2009)のProfessional QOLの主要概念(共感満足・共感疲労・バーンアウト)を基盤にしており、計画当初、英語版の測定尺度も国内外で普及していたためこれらの主要概念は確立していると判断していた。しかし、研究に着手し、検討が進むとバーンアウトや二次性トラウマ・ストレスとの類似した概念との違いが明らかになっていないこと、国内外の研究者間でも概念に見解の相違があることから、高齢者ケアに適用するには十分な検討が必要と考え、主要概念の再検討を追加した。概念分析の結果を踏まえ、本調査を行うため、事前準備の段階で時間を長くとったため、進捗状況としては遅れていると判断した。研究推進の課題として、研究途上で概念の定義が不十分な点が明らかとなり、軌道修正が必要となった。これまで専門職QOLを構成する共感満足、共感疲労について詳細に検討を行ってきた結果を公表し、意見交換の機会を得ることで、概念として確立する方向に進める。また、本来の計画である高齢者ケア施設に勤務する看護職・介護職を対象に本調査を行う。本研究は、高齢者ケア施設の看護・介護に特有な専門職QOL(ProQOL)の概念構造を明らかにすることを目的としている。今年度は、専門職QOLの構成要素である「共感性疲労(Compassion Fatigue)」に焦点をあて、病院・高齢者ケア施設に勤務する看護職・介護職が強いストレスを受けた体験を記述した。また、既存のProQOLV(Stamm,2012)の共感性疲労の項目と照合した。北陸の一般病院、介護老人保健施設、介護福祉施設に勤務する看護職・介護職を対象に、郵送法で実施した無記名自記式質問紙調査より、基本的属性、ProQOLV(30項目、うち共感性疲労10項目)、自由記載による強いストレスを感じた出来事の記述をデータとした。分析は基本的属性は単純集計、共感性疲労はProQOL5の得点化で判定、自由記載は内容の類似性によりカテゴリー化した。【結果】対象は290名(回収率66.8%、有効回答率99.3%)、女性266名(91.7%)、平均年齢40.5±10.1歳、看護職256名(88.3%)介護職29名(10.0%)、職務経験年数平均16.5±9.4年、転職経験あり178名(61.4%)であった。ProQOL5共感性疲労が高い判定は3名(1.0%)、低い167名(57.6%)であった。自由記載は90名回答があり(回答率30.8%)、カテゴリーとして[過度でエンドレス・多重課題な仕事の従事][スタッフ間・他職種との葛藤・軋轢][専門職として脅かされた体験]を抽出、看護職・介護職の強いストレス体験とProQOL5の共感性疲労の項目の内容に共通性が認められた。一方、強いストレスを受けた体験の記述と、共感性疲労の得点が一致しない場合もあり、共感性疲労の概念と尺度項目について更に検討が必要であることが示唆された。専門職QOLの構成要素は、既存の尺度では「共感性疲労」と「共感性満足」で構成されている(Stamm,2012)。平成28年度は専門職QOLの主たる構成要素である「共感性疲労」を優先し、看護・介護職による自由記載の質的データ、既存のProQOLV尺度の両方から検討することができた。一方の「共感性満足」も同様に検討しており、平成28年度の実施計画におおむね沿って実施できたと考える。

本研究は、高齢者ケア施設の看護・介護に特有な専門職QOL(ProQOL)の概念構造を明らかにすることを目的としている。平成29年度は、病院・高齢者ケア施設に勤務する看護職・介護職の質的データから専門職QOLの構成要素である「共感性疲労(Compassion Fatigue)」「共感性満足(Compassion Satisfaction)」の概念分析を行った。北陸の一般病院、介護老人保健施設、介護福祉施設に勤務する看護職・介護職を対象にした無記名自記式質問紙調査の自由記載で、ケアを行う上で強いストレスを感じた出来事と、ケアに関連して満足感を得た出来事の記述をデータとして、カテゴリー化を行った。看護職256名(88.3%)介護職29名(10.0%)、職務経験年数平均16.5±9.4年、転職経験あり178名(61.4%)のうち、自由記載のある90名(回答率30.8%)の質的データを分析対象とした。共感性疲労の概念を明らかにするために、強いストレスを感じた出来事の記述から[過度でエンドレス・多重課題な仕事の従事][スタッフ間・他職種との葛藤・軋轢][専門職として脅かされた体験]を抽出した。一方、ケアに関連した満足感を分析した結果、[患者・家族の反応][チームの協働][看護実践][専門職としてのプライド][一人一人の個人的資質]で、主として患者・家族の回復、好ましい反応が看護職・介護職の満足感を支持していることが示された。既存の専門職QOLでは、共感性疲労と共感性満足のバランスの保持が重要であり、今年度抽出したカテゴリー・概念構造と併せて継続して検討する。専門職QOL尺度(Stamm,2012)の構成要素である共感性疲労、共感性満足の概念分析は重要であり、平成29年度は質的データ、文献による検討に時間を要した。年度途中で研究分担者の変更があり、役割分担も変更している。研究遂行に支障はないが、予定よりやや遅れている状況と考える。本研究は、Professional QOL(Stamm,2009)の概念モデルを基盤とし、高齢者ケア施設に勤務する看護・介護職に特有な専門職QOLの概念構造を明らかにすることを目的としている。今年度は昨年度から継続して、専門職QOLの主要概念である「共感疲労」の概念分析を実施した。海外文献はScopus、CINAHLを使用して「Compassion Fatigue」、和文献は医学中央雑誌Webで「共感疲労(共感性疲労)」で検索した。分析方法はRodgersの概念分析アプローチに基づき文献中の共感疲労の先行要件・定義(属性)・帰結について記述された箇所を抽出、分析を行った。概念分析の結果、共感疲労とは、1先行要件:専門職には共感の能力が備わっている、2定義(属性):病気や災害等で強いストレスを受けた、あるいはトラウマを抱えた対象者の援助を行うことにより、専門職側に無自覚に共感が起こる。共感は肯定的・否定的な側面がある。肯定的に作用すれば共感満足となり、過酷な職務に対する自尊心や仕事の継続意欲が維持される。否定的な側面として共感疲労が起こり、疲労を蓄積させ、身体的・精神的に消耗した状態になる、3帰結:共感疲労はパフォーマンスを低下させ、ケアの質の低下や、専門職の消耗による多様な身体的・心理的症状の出現が報告されている。身体的・心理的症状により仕事を継続することが困難となり、離職に至る。
便失禁ゼロへの挑戦:古典的洗腸を用いた排便コントロール

現時点でのBMP参加患児数はHirschsprung病4例(1例が1年以上経過観察)、中間位・高位鎖肛9例(3例)、膀胱・総排泄腔外反症2例(2例)、骨盤内腫瘍1例(1例)。プログラム開始1年での平均スコアの推移を以下に示す;便失禁の有無: 0.5⇒3.0(0-5)、副作用の有無: 1.5⇒2.0(0-3)、患児のQOLスコア: 2.2⇒2.7(0-3)、患児の家族のQOLスコア: 1.3⇒2.5(0-3)。今後も、長期的な経過観察と成果の評価を行い、更に多くの症例の蓄積を目指す。[研究の目的]鎖肛術後/Hirschsprung病術後/二分脊椎症などの原疾患によって、便失禁症状を呈する患児に対するbowel management programの確立。[方法]一日一回、同時刻、同量の同液体・同薬剤を用いた洗腸を行うことによって、24時間便失禁を起こさない状態を維持させる、極めて古典的な手法(便失禁の予防法)。評価項目は、便失禁の有無/副作用の有無/QOL変化(患児自身/患児の家族)に大別し、各々スコア化を行い、一定期間の入院管理の後、外来における定期的経過観察を行う。[結果]1.対象患児の選択は終了、臨床計画に沿って順次上記治療を開始する準備を進めている。2.対象患児、および患児の御家族の中には、一定期間以上の入院、及び厳密な洗腸管理に対して難色を示す方々が予想以上に多く、informed consentには十分な配慮が必要となった。3.看護師/医師を含めた医療スタッフは、日常医療行為の中での本治療への参加となり、体制の調整には苦慮した。4.対象患児を受け入れる病棟の体制として、ベッドの確保にも苦慮した。また洗腸管理における技術的な課題として、手技をより簡略化し、更にはコストの削減も必要との見解に至った。[今後の展望]上記評価項目に沿って、最低でも6ヶ月間の経過観察を行い、bowel management programに伴う症状(便失禁)の推移を注意深く観察する。また経過観察中の患児や、患児の御家族から提起される問題点に関しても注意深く考察する。便失禁に対する一定期間の評価/考察終了後に、本研究結果の報告への準備へと移行する。「研究の目的」「研究成果」プログラム開始時から現在までに、BMPへ参加した患児の基礎疾患と数はHirschsprung病4例(1例が1年以上経過観察)、中間位・高位鎖肛9例(3例)、膀胱・総排泄腔外反症2例(2例)、骨盤内腫瘍1例く1例)。各評価項目における開始1年での平均スコアは、便失禁の有無が0.5⇒3.0(0-5)、副作用の有無が1.5⇒2.0(0-3)、患児のQOLスコアが2.2⇒2.7(0-3)、患児の家族が1.3⇒2.5(0-3)。現時点では、プログラム開始後1年以上経過した患児数が6人と十分ではなく、統計学的処理を行うことは尚早と思われるが、便失禁の有無が平均で0.5から3.0と明らかな改善傾向が示された。また副作用も改善傾向が示され、QOL変化に関しても患児、家族ともに改善傾向を示した。特に家族が感じたQOL指数は、プログラム開始前の1.3から2.5へ比較的顕著に改善した。「今後の展望」本プログラムに現時点で参加されている患児の経過観察と長期的な成果の評価を行うことは当然であるが、更に本プログラムの適応(必要性)を持ちながらも現時点で参加を躊躇されている患児に対して、本プログラムにおける、より良い成果、改善されたQOLを示すことで、また患児一人一人の満足と安堵の声を届けることで本プログラムへの参加を改めて促し、更に多くの症例の蓄積を目指す。
ラネー合金単結晶を用いた選択溶出過程の検証とナノ・バルクハイブリット触媒の創製

ラネー金属触媒は、極めて高い触媒能を有するバルク型金属触媒としてよく知られている。その製法は触媒活性金属Xを含むAl基二元ラネー合金(Al-X; X= Ni, Co, Cuなど)からアルカリ水溶液中でAlをリーチング(選択的溶出)させる極めて単純なものであるが、バルク型の金属触媒として実に画期的なものである。しかし、これまでのラネー触媒の多くは単一金属系であるため触媒材料としてその安定性や高機能化の面で限界があり、この分野の触媒研究はあまり進展してこなかった。そこで、本研究では、触媒化学と金属材料科学(結晶・構造、組織、腐食特性など)の観点からラネー合金の単結晶を用いて選択溶出過程を検証しそのバルク型金属触媒における特異な活性発現起源を学理的に理解するとともにさらにAl基三元系ラネー合金(Al-X-Y)へ発展させ全く新しいナノ・バルクハイブリット触媒材料を創製することを目的とした。特に、本研究は、ラネー触媒の特異な活性の発現要因とされる選択溶出処理における形態・構造変化を明確にするため、ラネー合金単結晶(CaF2-type構造:Al2AuとAl2Pt)をターゲット試料としている。本年度は、主にこれら単結晶試料の作製条件を種々検討した。その結果、フラックス法を用いることで良質な単結晶試料が作製できることがわかってきた。そこで、今後は、これら良質な試料のサイズアップを試み、特定の結晶面の方位出しを行い、結晶面・結晶方位と選択溶出特性(溶出速度とポーラス形態)、導入される歪・欠陥との相関、粒界の影響などを詳細に調べる予定である。本研究における目的を達成するためには、well-definedなラネー合金(金属間化合物)の組成・結晶構造および選択溶出条件を明確にすることが重要である。本研究の目的遂行のためには、リーチング処理による形態・構造変化をより明確にできるモデルラネー合金単結晶(単一相)試料にフォーカスする方がより本質的な知見が得られると判断し、単結晶試料作製条件を中心に検討した。そのため、モデルラネー合金単結晶試料のリートベルト解析等を用いた精密構造解析および各種キャラクタリゼーションを充実させた。リーチング時にCaF2構造からfcc構造へのAu (or Pt)の再構成に伴うポーラス体形成やその構造・形態変化をナノバルクレベルで解明する。固溶体系規則合金(Cu3Au, Cu3Ptなど)やラネー合金多結晶体(Al2Au, Al2Pt, Al3Ni,Al3Co,Al2Cuなど)とも比較を行うことで溶出過程と構造・形態変化、構造異方性や結晶粒界の影響を明確にする。また、各種触媒反応(活性金属種に合わせて反応を選択:CO酸化・水素化、炭化水素類の水素化・水蒸気改質反応など)を適宜行い触媒特性との相関も詳細に調べる予定である。

また、各種触媒反応(活性金属種に合わせて反応を選択:CO酸化・水素化、炭化水素類の水素化・水蒸気改質反応など)を適宜行い触媒特性との相関も詳細に調べる予定である。
高感度サブミリ波分光による含シリコン星間分子の研究

1.400ー500GHzサブミリ波分光法の開発分光法の実効的な感度を向上させる一つの方法として、分子の遷移強度が大きくなるサブミリ波帯での感度の向上が考えられる。これまで我々は400GHzまでの高感度分光をおこなってきた。本研究では、500GHzまで使用可能な4倍周波器を導入するとともに、500GHz以上の周波数領域での分光の可能性を検討した。4倍波の他に5倍波の出力を用いての分光を試みた結果、4倍周波器として指定された周波数帯の端付辺に対応する基本波の5倍波出力が比較的大きいことを見出した。すなわち、5倍波としては、565ー585,615ー635GHz帯では、ある程度の感度で分光が可能なことが判明した。この結果は、適当な出力源を欠いているサブミリ波帯での分光法として意味があると考える。2.星間分子関連分子のミリ波サブミリ波分光(1).新星間分子の発見.野辺山宇宙電波観測所45m電波望遠鏡により暗黒星雲TMCー1及び炭素星周辺雲IRC+10216から見出していた数本の末同定線を、新しい星間分子CH_2CC,CH_2CCCに同定した。また、外国の電波望遠鏡(IRAM,NRAO)の観測結果によると、以前我々が実験室においてスペクトルを明らかにしていたHCCN及びSiNラジカルが新しい星間分子として同定された。(2).含シリコン分子の分光.SiH_4,C_2H_4,CO混合気体の放電プラズマ中に、環状C_2H_2Si,CH_2Si,HSiOが存在することを,それらの分子のミリ波サブミリ波スペクトルを検出、同定することにより初めて明らかにした。スペクトルを解析の結果、CH_2Siの横ゆれ振動が約270cm^<ー1>と極めて低く、CH_2Siがフロッピ-な分子であることが明らかになった。HSiOの水素核の超微細構造の解析から、HSiOがδラジカルであることを示した。1.400ー500GHz帯サブミリ波分光法の開拓.主備品である4倍周波器の納入が平成2年12月になったため、現在のところ、500GHzまでの予備的なテストを終えたに過ぎない。テストの結果、460480GHzの周波数帯で分光に十分な出力が得られたので、56倍波の成分、すなわち、600GHzまでの出力が容易に得られる見通しがついた。2.短寿命分子のミリ波・サブミリ波分光既設のミリ波・サブミリ波分光器を用い、寿命の短い分子、特に、星間分子としての可能性の大きい分子の分光をおこなった。以下に成果をまとめる。1).新星間分子の発見.野辺山宇宙電波観測所45m電波望遠鏡により、暗黒星雲TMCー1及び炭素星周辺雲IRC+10216から見いだしていた数本の未同定線を、新しい星間分子CH_2CC、CH_2CCCに同定した。また、外国の電波望遠鏡の観測結果によると、以前、我々が実験室でスペクトルを明らかにしていたHCCN及びSiNラジカルが新しい星間分子となった。2).その他短寿命分子の分光.含シリコン短寿命分子としては、環状H_2C_2Si分子のスペクトルを初めて明らかにした。FeS( ^5Δi)ラジカルについては、その詳しい理論的解析を進めた。

H_2NO,D_2NO( ^2B_1)ラジカル及ひHCCN、DCCN( ^3Σ^ー)ラジカルについてはそれぞれの振動励起状態にあるスペクトルの測定、解析をおこない、H_2NOの非平面性、HCCNの非直線性に関する知見を得た。その他、炭素原子Cの微細構造線を492GHzにおいて、非常に高い精度で測定した。1、400ー500GHzサブミリ波分光法の開発昨年度主備品として購入した4倍周波器を用いて、400ー500GHz帯での分光法を確立した。4倍波の他に5倍波の出力を用いての分光可能性について試験をおこなった結果、4倍周波器として指定された周波数帯の端付近に対応する5倍波の出力が比較的大きいことを見出した。すなわち、5倍波としては、565ー585,615ー635GHz帯では、分子の遷移強度がある程度あれば、分光が可能であることが判明した。この結果は、今後、適当な出力源を欠いているサブミリ波帯分光の一つの方向として考えられる。2、星間分子に関連する短寿命分子のミリ波サブミリ波分光既設のミリ波サブミリ波分光器を用い、寿命の短い分子、特に星間分子として可能性の大きい分子の分光をおこなった。以下に成果をまとめる。(1)、含シリコン分子の分光、SiH_4,C_2H_2、COの混合気体の放電プラズマ中で環状C_2H_2Si分子が存在することを初めて明らかにしたことは、前年度に報告した。今年度は同じプラズマ中に、CH_2Si及びHSiOが存在することを、それらの分子のミリ波サブミリ波スペクトルの検出、同定により、初めて明らかにした。スペクトルを解析の結果、CH_2SiのCH_2横ゆれ振動が約270cm^<ー1>と極めて低く、CH_2Siがフロッピ-な分子であることが判明した。HSiOの水素核の超微細構造の解析から、HSiOがσラジカルであることが分かった。(2)、その他短寿命分子の分光、HCCS及びCH_2Pラジカルのマイクロ波スペクトルを初めて明らかにした。NH_2,NHDラジカルのサブミリ波スペクトルを詳細に測定、解析し、NH_2としては初めての水素及び室素核と回転の相互作用項を明らかにすることができた。
電気探査・浸透シミュレーションによる浸透部推定手法の特性解明

平成30年度は、数値実験において、高透水部を有する複数の3次元浸透モデル地盤を作成し、浸透シミュレーションより得られた水分分布に対して電気探査シミュレーションを行い、電位分布を作成した。そして、初期地盤の比抵抗分布・透水係数分布の違いによる、電位応答分布の感度特性を整理した。熊本地震で漏水が顕著になった水田で行った湛水試験の比抵抗モニタリングデータについて3次元比抵抗解析を行った。従来の電気探査装置と1断面の測定間隔が30秒の瞬時電気探査装置を用い、3次元比抵抗分布の時間変化を複数ステップで可視化した。瞬時電気探査装置と従来の探査装置で得られたデータの3次元比抵抗分布は同様な傾向を示し、湛水初期の段階では、水田下よりも畔部の方の比抵抗の変化が大きかった。これらより、漏水箇所は水田下よりも畔部である可能性が高いことが示唆された。また、8測線の2次元探査と3次元探査のそれぞれのそれぞれデータを3次元比抵抗解析した結果、概ね同様な比抵抗分布を示し、2次元探査データのみであっても、3次元的な比抵抗分布の推定が可能であることが示唆された。瞬時電気探査装置では、従来の探査装置では、把握が困難であった湛水初期の比抵抗変化を可視化することができ、測定間隔の短い探査データが得られたことで、浸透シミュレーションを併用した高浸透部の推定において、不確実性を低下できることが期待される。浸透が問題となっている実規模地盤で電気探査を行い、検証用の探査データを先行して取得した。並列計算やスパースモデリング等のセミナーなどに参加し、浸透現象および電気探査の数値解析を効率的に行うことを検討した。また、数値実験において、高透水部を有する複数の3次元浸透モデル地盤を作成し、浸透シミュレーションより得られた水分分布に対して電気探査シミュレーションを行い、電位分布を作成した。また、測定間隔が30秒の瞬時電気探査装置を用いることを想定し、熊本地震で漏水が顕著になった水田で行った探査データについて3次元比抵抗解析を行い、浸透状況を複数ステップで可視化した。これらより、おおむね順調に進展していると判断した。2年目は、数値実験を行ったモデルに対応する模型地盤を研究所内に作成し、複数の地盤・透水モデルにおいて、浸透実験を行い、電気探査データを測定する。測定には、瞬時電気探査装置を用い、10分間隔の探査データを測定する。そして、電気探査データからの比抵抗分布・透水係数分布の推定精度を検証する。3年目は、実規模地盤において、本手法の適用範囲の検証を行う。電気探査と浸透シミュレーション手法による高透水部推定に効果的な数値解析手法および効果的な測線配置および電極配置を提案するとともに、適用限界を示す。なお、現地現場で検討が行えない場合は、過去に測定を行った、水田やため池地山での漏水調査の電気探査データを用いて行う。

3年目は、実規模地盤において、本手法の適用範囲の検証を行う。電気探査と浸透シミュレーション手法による高透水部推定に効果的な数値解析手法および効果的な測線配置および電極配置を提案するとともに、適用限界を示す。なお、現地現場で検討が行えない場合は、過去に測定を行った、水田やため池地山での漏水調査の電気探査データを用いて行う。並列計算用のコンパイラを購入する予定であったが、購入予定のコンパイラのバージョン変更時期に重なり、年度内に購入することができなかった。また、使用予定である瞬時電気探査機にデータのドリフトが発生することが判明し、その対応をする必要が出た。そのため、次年度では瞬時電気探査機の校正を優先して予算を使用する予定である。
炭化水素産生藻類による石油代替資源の開発に関する基盤技術研究

本研究は将来のBotryococcusを用いた石油代替資源開発に資するため、Botryococcus炭化水素生産代謝経路の生合成経路やその調節機構並びに大量増殖機構に関わる生物学的・化学的研究を行った。その結果、1)鉄成分が細胞やコロニーの形状、そしてオイル生産に与える影響が大きいこと、2)Botryococcusの63株の生産する主要炭化水素は直鎖アルケン型(race A)、トリテルペン型(race B)、テトラテルペン型(Race L)および上記3つの型のいずれにも属さない種々の構造のものが含まれるマルチ型タイプに分類されたこと、3)BOT-70はMEP経路を使ってテルペノイドを合成していること、4)炭化水素合成時にはSAMサイクルが活性化されていること、5)B.brauniiの大量発生には亜熱帯地域の夏季の成層形成・日照が重要であり、また窒素分濃度の高い水域にはB.brauniiはほとんど出現しないこと、6)細胞増殖が飽和する以上の光エネルギー(40μmol photons/m^2/s)が光合成生産を介して炭化水素生産等の物質生産に振り分けられていることが示された。Botryococcusの炭化水素生産に関わっていると思われる49種類の遺伝子を同定した(中嶋)。炭化水素は細胞側面と下部を中心に存在し、細胞側面ではキャップ状構造のつなぎ目位置によく認められた。また細胞外への油滴の滲出は葉緑体の開裂箇所から起きることが示唆された(河地)。炭素水素のキャラクリゼーションを簡単に行うために分子鋳型粒子を作成した。フレキシブル構造の炭化水素に対し構造を持つ炭化水素の構造をよく認識し、メチル基などの空間配置も認識することを明らかにした。株による細胞外分泌粘質多糖の構成糖の違いを明らかにした(彼谷)。BOT-70株の炭化水素生合成能が高い時に特異的に発現するタンパク質を二次元電気泳動で特定し、SAMシンターゼを同定した。また、トレーサー実験により、BOT-70株が、脂肪酸合成系とテルペノイド合成系由来の2つの炭化水素生合成系を持つことを示唆した(加藤)。本種のブルームが見られる沖縄県石垣島の湖沼において、発生機構を解明するための調査をおこなったところ、6-8月の水温の高い時に本種が優先し、水温が低下する10-2月にかけて他の植物プランクトンと共存状態になることが判明した。特に穏やかな水面時には水深1-2mに垂直分布のマキシマムが見られた(渡邉)また、自然集団は赤色光で最大の光合成活性を示すことが明らかとなった(白岩)。分子系統関係の異なる本種培養株について、光質が与えられる生体成分組成の変化について調べた。赤色光培養した全ての株で炭素/窒素比の増加が見られた。ただし、赤色光での炭化水素含量の増加効果は、必ずしも属内で共通した性質でなく、炭水化物を蓄積する株も見られた(宮下)Bootryococuusbrauniiの基本的な生物学的特性をあきらかにするため栄養塩と増殖・コロニー形成の関係及びオイル成分の分析と合成過程に関する研究を進めた。その結果、1)Feの不足によって増殖速度だけでなく、細胞外物質の生産量が減少しコロニーの形成が阻害されること、2)オイル代謝に係わる各遺伝子の発現量を調べた結果、対数増殖期では脂肪酸のβ酸化経路により、大量のアセチルCoAを作り、これを用いてテルペンが合成されている可能性が示唆され、3)国内のボトリオコッカス60株の炭化水素の構造解析より、脂肪酸合成系によると思われる炭化水素を生産する株は21株、テルペノイド合成系によると思われる炭化水素を生産する株は39株であったことが判明し、4)フルオレセインを用いた蛍光イメージングによる炭化水素の簡便な定量法を確立し、さらに14C-トレーサー実験によりメタボリックフローを解析するとにより、炭化水素の骨格の合成とメチル化修飾はほぼ同時期に起こることが示唆された。

また、ボトリオコッカスの大量培養技術開発を目指した特性解析も進め、1)ボトリオコッカスの光合成速度は、赤色光で大きく、エネルギー効率も大きいこと、さらに、赤色光照射下での増殖に対する飽和光強度は光合成のそれよりもはるかに低いことが分かったこと、2)光質による炭化水素蓄積量の変動がボトリオコッカスにのみ限定された性質でなく,ある特定の藻類群において広くみられこと、3)沖縄県のダム湖でボトリコッカスの大量発生機構を調査した結果、ボトリオコッカスは夏期、成層が発達する時期に優先種となること、さらにボトリオコッカスが発生する水域は発生しない水域と比較して窒素濃度が低いことが判明した。Botryococcus brauniiの基本的な生物学的特性をあきらかにするため栄養塩と増殖・コロニー形成の関係及びオイル成分の分析と合成過程に関する研究を進めた。その結果、1)Botryococcusのオイルは細胞中央部で生成された後、葉緑体間隙を通って、コロニー外に露出した細胞周縁部から主に分泌されていた。2)ボトリオコッカス3株(BOT-22、144、88-2)の主要炭化水素はBOT-22:C_<34>H_<58>(トリテルペン、純度90%).BOT88-2:C_<27>H_<50>(直鎖で3個の二重結合、45%)、C_<27>H_<52>(直鎖で2個の二重結合、55%).BOT-144:C_<34>H_<58>(トリテルペン、純度96%)であり、炭化水素含量はいずれの株も乾燥藻体当り20-50%の範囲にあった。3)BOT-70株の大規模ESTを得て、オイル生合成に関わる遺伝子を抽出した。その結果、多くの生物種に共通のテルベノイド生合成経路であるメバロン酸経路の酵素遣伝子はみつからなかったが、植物および真正細菌に特異的な経路である非メバロン酸経路の11反応のうち7つの反応について、候補酵素遺伝子がみつかり、さらに、このBOT-70株に特異的に発現しているSAHハイドロラーゼ遺伝子の発現パターンは、昨年度に単離したSAMシンターゼと同様に炭化水素合成のさかんな時期にBOT-70株で高度に発現し、SI-30株での発現量は低かったことから、炭化水素のメチル化がRaceBの炭化水素合成速度を決定する可能性が示唆された。また、ボトリオコッカスの大量培養技術開発を目指した特性解析も進め、1)白色蛍光灯光源、青(波長470nm)、緑(波長530nm)および赤(波長627nm)のLED光源をつかって、ボトリオコッカスの光合成活性と増殖速度を調べた結果、250・mol m^<-2> s^<-1>の白色光(太陽光)で培養し、夜間は緑色補助光を照射することで、ボトリオコッカスの増殖と炭化水素生産効率が最適になることが判明した。また、クエン酸鉄とグルコースの添加はボトリオコッカスの増殖を促進すること、2)昨年度と同様に沖縄県のダムにおけるボトリオコッカスの大発生は夏期の成層期に見られることを再確認できた。
水中衝撃波を用いた岩石の動的引張強度の評価

本研究では、動的荷重源として爆薬の水中爆轟により発生する水中衝撃波を用いることにより、従来の動的強度評価法よりも大きな衝撃エネルギーを岩石試料に作用させることが可能でかつ動的荷重の制御が容易である実験装置を提案・試作した。岩石試料は棒状で一端に衝撃荷重を与えた場合に、他端で引き起こされるホプキンソン効果を応用する実験であり、水パイプの長さを変化させるだけで衝撃荷重の大きさを制御できる。本実験結果を基に岩石の動的引張強度の評価法について検討し、その妥当性について議論した。同時に、岩石破壊挙動のデータ収集を行った。水パイプ長さをLw=70mm以上にした場合、爆源近傍では顕著な破壊は確認されなかった。70mm以上の場合、岩石試料中を伝播する波は、爆源側の破壊の影響を受けないと考えられる。爆源近傍にて圧縮破壊や引張破壊を考慮しない簡単な仮定を用いて、自由面側の破壊状況を検討できる。Lwが70mm以上では自由端から引張応力に原因する破断面までの距離はLwの増加とともに増加する傾向を示したが、Lwが50mm、30mmの場合はその反対の傾向を示した。Lwが70mm以上では水中衝撃波が平面的に岩石試料に入射していることが予想された。この結果は試作された有限差分法に基づく流体コードにより妥当な評価であることが示された。弾性波の一次元応力伝播理論に基づく動的引張強度の評価法について検討した。実験結果から得られる情報(自由面速度履歴)は亀裂の成長過程を含んでいるために従来の動的引張強度の評価方法を簡単に適用できないことを指摘した。亀裂の情報から破断が始まる瞬間を推定することにより動的引張強度を見積もる方法を提案し、来待砂岩について適用した。この方法に従い得られる強度は静的な方法により得られるそれより若干大きい程度であった。さらに、異なる水パイプ長さの破壊実験結果を用いて、応力波形状を推定し、それをもとに動的引張強度を評価する方法を提案した。本研究では、動的荷重源として爆薬の水中爆轟により発生する水中衝撃波を用いることにより、従来の動的強度評価法よりも大きな衝撃エネルギーを岩石試料に作用させることが可能な実験装置を提案・試作した。この装置の特徴は、円筒状岩石試料と爆薬の間に配置された水パイプ長さを変えることにより、動的荷重を変化させることが可能なところにある。平成13年度では岩石試料を来待砂岩(直径60mm)として、水パイプの長さを30mm300mm(以下Lwで表す)まで変化させた実験を行った。研究内容と得られた結果は以下の通りである。爆発実験計測項目1)爆源と反対側の円筒状岩石試料端面の自由面速度、2)高速撮影によるリアルタイムの岩石試料側面の破壊状況写真、3)実験終了後、回収された試料による爆源近傍の破壊状況検討結果1)爆源近傍の破壊状況水パイプの長さをLw=70mm以上にした場合、爆源近傍では顕著な破壊は確認されなかった。このことから70mm以上の場合・岩石試料中を伝播する波は、爆源側の破壊の影響を受けないと理解できる。2)自由端側の破壊状況水パィプ長さが70mm以上では自由端から引張応力に原因する破断面までの距離はLwの増加とともに増加する傾向を示したが、Lwが50mm、30mmの場合はその反対の傾向を示した。この結果からLwが70mm以上では水中衝撃波が平面的に岩石試料に入射していることが予想された。3)動的引張強度の評価弾性波の一次元応力伝播理論に基づいて実験結果の整理を試みた。この理論にはいくつかの仮定が含まれており、必ずしも実験がその仮定を満足しているとは限らない。実験結果から得られる情報は亀裂の成長過程を含んでいるために従来の動的引張強度の評価方法を簡単に適用できないことを指摘した。そのため、従来の動的引張強度の評価法に関する検討を種々の角度から来年度も検討する。

この結果は試作された有限差分法に基づく流体コードにより妥当な評価であることが示された。弾性波の一次元応力伝播理論に基づく動的引張強度の評価法について検討した。実験結果から得られる情報(自由面速度履歴)は亀裂の成長過程を含んでいるために従来の動的引張強度の評価方法を簡単に適用できないことを指摘した。亀裂の情報から破断が始まる瞬間を推定することにより動的引張強度を見積もる方法を提案し、来待砂岩について適用した。この方法に従い得られる強度は静的な方法により得られるそれより若干大きい程度であった。さらに、異なる水パイプ長さの破壊実験結果を用いて、応力波形状を推定し、それをもとに動的引張強度を評価する方法を提案した。
最先端再生可能エネルギー技術を学習する教材とカリキュラム開発及び評価

本研究は,(1)児童・生徒の実態と教育現場の状況の調査,(2)学校現場が求める教材の把握,(3)体験を通して学習する教材の開発,(4)学習カリキュラム開発(教材活用の検討),(5)授業実践,(6)教育効果の測定・評価,(7)教員研修への応用及び社会教育への提案,(8)研究のまとめ,を行った。その結果,児童・生徒は,新しい技術に対する正しい認識を深め,持続可能な社会に積極的に関与する態度が育成できた。本研究の目的は,1.最先端の再生可能エネルギー技術を題材とし,児童・生徒に体験的に学習する教材・教具を開発する。2.それらを活用した効果的な授業展開やカリキュラムを構築する。3.授業実践や教員研修及び科学館等での活用を通して,それらを評価し,成果を広範囲に発信することを目的にしている。平成22年度の研究成果及び検討結果を下記に示す。1.小学校及び中学校の新学習指導要領におけるエネルギーに関する学習項目を洗い出し,現在活用されている教材及び教材・教具の利用状況を現職教員から意見徴集を行い,研究の方向性を確認した。2.再生可能エネルギーの教材として,簡易の色素増感タイプの太陽電池の市販教材を調査し,より活用可能な色素増感太陽電池の教材化を進めた。また,単結晶・多結晶・アモルファスなど,素材の違いによる発電効率の実験を行った。3.これまで開発を進めてきた風力発電教材を新学習指導要領に対応できるように改良し,短時間で製作可能な製作題材として風力発電教材を開発し,指導過程を検討した。特に風の弱い状態での発電を意識し,サボニウス型の風力発電装置に磁気浮上軸受けを活用した。4.海洋エネルギーに着眼した教材として,簡易波力発電に関する教材を開発した。5.学校現場の教員と検討会を持ち,教育現場での求められる教材として,開発する教材に関して,意見徴集を行なった。6.平成23年度の授業実践のための打ち合わせを持ち,具体的な実践校を設定し,指導手順の検討を行った。平成23年度の研究成果及び検討結果を下記に示す。1.本年度より始まった小学校の新教育課程におけるエネルギーに関する学習項目を先進校の教諭と4回に渡る意見交換を行い,エネルギーを定量的に測定する装置を開発し,授業実践でその効果を検証した。2.再生可能エネルギーの教材として,色素増感タイプの太陽電池を活用した,電気二重層コンデンサに充電する装置を開発した。また,単結晶・多結晶・アモルファスなど,素材の違いによる発電効率の実験をもとに,それらを学習する指導過程を検討した。3.海洋エネルギーに着眼した教材として,波力発電教材を開発し,実用新案を申請した。また,それらを活用した授業実践を行い教材の評価,カリキュラムの評価を行った。4.平成24年度の授業実践のための打ち合わせを持ち,具体的な実践校を設定し,指導手順の検討を行った。5.開発した教材を普及するために,教材メーカとへ働きかけ,教材として市販化する検討会を持った。本研究は,1児童・生徒の実態と教育現場の状況の調査2学校現場が求める教材の把握3体験を通して学習する教材の開発4学習カリキュラム開発・教材の改良5授業実践6教育効果の測定・評価7教員研修への応用・社会教育への普及,研究のまとめの手順で進めてきた。1については,学習指導要領および教科書レベルでの学習項目を洗い出し,2学校現場で利用されている教材・教具について,現職教員を含む検討会を実施し明確化した。その結果,再生可能エネルギーの利用などが謳われる反面,それらを学習する教材・教具については,簡易な風力発電装置や太陽電池パネルを利用した太陽光発電の実験キットが存在するだけで,最先端の再生エネルギー技術を学習する環境が整っていない学校現場の実業が明らかとなった。そのことを受けて,学校現場で利用可能な,風の流れと動力伝達,発電の仕組みを容易に学習できる風力発電装置を開発した。また,海洋エネルギーを学習する教材として,波力発電装置を3種類(発達段階に応じて,小学校で学習するもの,中学校で学習するもの,高等学校で学習するもの)を開発した。同様に,簡便な設備を用いて安価に製作可能な色素増感太陽電池の製作プロセスを検討し開発した。4これら開発した教材・教具を援用した授業展開を現職教員共に検討し,5授業実践でその効果を検証した。6効果の検証は,知識面,情意面と2つの側面を意識し,それらを評価する調査シートを現在の児童生徒の実態に基づき,認知心理学的手法で作成した。それらを通して授業方法の改善を図り,カリキュラムの中に位置付ける取り組みを行った。

7以上の知見を整理し,より学校現場で広く利用されるように,教員研修(都道府県研修,免許更新講習)に利用し,これまでの研究成果を評価・公開を進めた。当初立てた計画通り,本年度は,教材・教具を開発し,実験授業を通して,教材・教具,カリキュラムの表ができた。また,東日本大震災の影響で,新エネルギーに対する注目が集まり,これまで以上に学校現場が,これらの研究に興味を示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。これらの研究をさらに推進すると共に,研究成果をまとめ,評価し,発信したいと研究計画を立案している。まず,教材・教具の改善である。本研究で,開発した教材をより効率よく安価で,提供できるよう改善する。指導過程を再吟味し実験授業でその効果を検証する。また,教員研修とでそれらを活用し,教員からの評価をいただくとともに,広く活用するための手立てを検討する。研究成果を,学会等で発表し,成果物を流通させる。
阿蘇火山の浅部熱活動に伴う地下水流動と熱放出過程の研究

本研究では,阿蘇火山における地下浅部熱放出過程を,熱エネルギー収支の観点から理解することを念頭に複合的観測を実施した.以下にその経過と得られた知見をまとめる.まず,活動火口近傍の地磁気連続観測によって火口直下数百m程度の温度状態の監視を行った.これによれば1997年以来継続していた温度低下の傾向が1998年3月を境に温度上昇へと転じている.以下に述べるように自然電位や噴気活動に大きな変動が観測されていないことから,この時期に深部から何らかのエネルギー供給が行われた可能性がある.地磁気観測と並行して,火口の東南側に電極を配置して自然電位の連続観測を行った.観測当初は雷害により安定したデータが取得できなかったため,電源を太陽電池方式にするなどの処置を施した.この連続観測では研究期間中有意な変動は見られなかった.しかしながら,中央火口丘規模(5km×5km程度)のスケールで自然電位の空間分布を調査したところ,山頂部付近で明瞭な高電位を示すことが明らかになった.従って,阿蘇火山が比較的大規模な熱水対流系を擁していることは確かである.本研究では,阿蘇火山の噴気にプリュームライズ法を適用して放出熱エネルギー量を見積もる予定であったが,研究期間中の噴気活動は一貫して低調で,この方法の適用に不向きな条件であった.そのため,デジタルビデオカメラを用いた実験の代替地として九重火山を選定した.ビデオ画像をパソコンに取り込んで噴気を追跡し,プリュームライズ法を適用した.カメラを固定して撮影を行えば自動処理による放出工ネルギーのモニタリングも可能であることがわかった.また,この方法によるエネルギー量算出の妥当性を検証するために,別府温泉の噴気を利用してビトー管による直接測定との比較測定を行った.この結果,プリュームライズ法はファクター2程度の誤差で放出エネルギーを見積っていることが明らかとなった.本研究に最終目的は阿蘇火山の熱収支を見積もることにあるが,そのために地磁気観測による地下浅部(数百m深)の蓄熱状態のモニタリング,自然電位観測による熱水対流のモニタリング,プリュームライズ法による噴気からの熱エネルギーの放出量の見積もり,の3項目を目指している.平成9年度は,地下浅部における温度状態を把握するため,火口周辺に配置されたプロトン磁力計によって地磁気全磁力の連続観測を実施した.今年度の阿蘇中岳火口は,前面湯留まりの状態が継続したが,地磁気観測の結果からは地下浅部でゆっくりと冷却が進行していることが伺える.これに加えて,地下における熱水対流をとらえるため火口周辺の自然電位観測網の一部を整備した.これまでのところ,熱水対流の消長を示唆するような自然電位変化は観測されていない.本年の阿蘇火山は噴気活動が低調であったためプリュームライズ法を用いた噴気画像の解析は実施しなかった.また,本年度は有毒な火山ガスの濃度が高くなることが多く,死亡事故が発生したこともあって,火口近傍での観測は一時中断せざるを得なかった.そのため,代替地として九重火山を選び,噴気画像の収集をおこなった.また,プリュームライズ法の精度を評価するため,別府地域で小規模な温泉噴気を利用してプリュームライズ法の画像解析とピト-管法による直接測定を同時に実施した.これまでの研究経過は随時関連学会,研究会等で発表した.本研究では,阿蘇火山における地下浅部熱放出過程を,熱エネルギー収支の観点から理解することを念頭に複合的観測を実施した.以下にその経過と得られた知見をまとめる.まず,活動火口近傍の地磁気連続観測によって火口直下数百m程度の温度状態の監視を行った.これによれば1997年以来継続していた温度低下の傾向が1998年3月を境に温度上昇へと転じている.以下に述べるように自然電位や噴気活動に大きな変動が観測されていないことから,この時期に深部から何らかのエネルギー供給が行われた可能性がある.地磁気観測と並行して,火口の東南側に電極を配置して自然電位の連続観測を行った.観測当初は雷害により安定したデータが取得できなかったため,電源を太陽電池方式にするなどの処置を施した.この連続観測では研究期間中有意な変動は見られなかった.しかしながら,中央火口丘規模(5km×5km程度)のスケールで自然電位の空間分布を調査したところ,山頂部付近で明瞭な高電位を示すことが明らかになった.従って,阿蘇火山が比較的大規模な熱水対流系を擁していることは確かである.本研究では,阿蘇火山の噴気にプリュームライズ法を適用して放出熱エネルギー量を見積もる予定であったが,研究期間中の噴気活動は一貫して低調で,この方法の適用に不向きな条件であった.そのため,デジタルビデオカメラを用いた実験の代替地として九重火山を選定した.ビデオ画像をパソコンに取り込んで噴気を追跡し,プリュームライズ法を適用した.カメラを固定して撮影を行えば自動処理による放出工ネルギーのモニタリングも可能であることがわかった.また,この方法によるエネルギー量算出の妥当性を検証するために,別府温泉の噴気を利用してビトー管による直接測定との比較測定を行った.この結果,プリュームライズ法はファクター2程度の誤差で放出エネルギーを見積っていることが明らかとなった.
Ｂ型肝炎根絶を目指した安全な新規免疫療法の開発

B型肝炎ウイルス(HBV)の感染には、急性期に多量のHBs抗原が放出された後に宿主免疫応答が誘導されHBs抗原量が減少する一過性感染と、HBs抗体が検出されずHBs抗原が長期間にわたって放出され続ける持続性感染がある。またHBワクチンを接種してもHBs抗体を産生しないノンレスポンダーが存在するが、ワクチン接種時のB細胞応答にどのような違いがあるのかは明らかにされていない。そこでHBs抗原に特異的なB細胞応答の解析システムを確立し、HBワクチンに対するB細胞応答を評価した。B細胞応答の評価法として、HBs抗原特異的Enzyme-Linked Immuno Spot (ELISPOT) assayを作成した。HBs抗体を分泌するハイブリドーマを用いて検証を行い感度が十分に高いことを確認した。次にHBs抗原で免疫したマウスのB細胞応答を評価した。HBs抗原を4匹、生理食塩水を3匹のマウスに皮下注射し、21日後に追加免疫した。初回免疫後7日目と28日目に採血し、末梢血単核細胞(PBMC)におけるHBs抗原特異的B細胞の頻度と血清HBs抗体力価を測定した。その結果、HBs抗原で免疫したマウスでは100万個のPBMC中に平均して約40個のHBs抗体分泌細胞がスポットとして検出された。一方、コントロール群ではほとんど検出されなかった。HBs抗体分泌細胞の数は、血清HBs抗体力価とおおよそ相関していたが、HBs抗体力価の方が個体間のばらつきが大きかった。さらにHBワクチンの接種を受けた健常人2名の血液より単離したPBMCのB細胞応答を評価した結果、38および43のHBs抗体分泌細胞がスポットとして検出された。血清HBs抗体力価はそれぞれ309IU / Lおよび550IU / Lであった。この結果から、ヒトにおけるB細胞応答の評価でもELISPOT assayは有用であることが示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1、B型慢性肝炎患者では、CD8+T細胞は抗原提示を長期間受けた免疫寛容状態にあるため、HBV特異的T細胞が抗原を認識した期間によって抗CD40抗体のT細胞に対する効果が変化するかを検討した。HBV特異的T細胞受容体を発現するトランスジェニック(Tg)マウスから取り出したCD8+T細胞を、肝臓内でHBVを複製するHBV-Tgマウスに養子移入し、養子移入後早期および後期に抗CD40抗体でHBV-Tgマウスを処理した。既報の通り(Isogawa M, et al. PLOS Pathogen 2013)、養子移入後早期に抗CD40抗体を投与した場合には、HBV特異的CD8+T細胞は機能性を獲得し、肝臓内HBV-mRNA量が低下した。これに対し、養子移入後後期すなわちT細胞が抗原を長期間認識した後に抗CD40抗体を投与した場合、T細胞の機能性は回復せず、肝臓内HBV-mRNA量は不変であった。すなわち、抗CD40抗体の単独治療およびsiRNAによる抗原抑制との併用療法は、B型慢性肝炎における機能的CD8+T細胞応答誘導には不十分であることが予想され、今後の研究の方向性に関わる重要な知見を得た。2、HBs特異的ヒト抗体遺伝子トランスジェニックマウスの作製:HBs特異的ヒト抗体遺伝子トランスジェニックマウスを作製する準備のために、ヒト抗体遺伝子のVH領域およびVL領域を、それぞれ、マウスCγ2a(膜型、分泌型)およびCκ遺伝子に接続したコンストラクトを構築した。1、抗ヒトCD40抗体の最適化を図るにあたり、まず抗CD40抗体のHBV特異的CD8+T細胞応答への影響を、治療の対象となるB型慢性肝炎患者に近い状態のT細胞を模したモデルを用いて詳細に解析した。この結果、抗CD40抗体によるHBV特異的CD8+T細胞の機能性誘導は、抗原認識後早期に治療介入した場合に比べ、T細胞が長期的に抗原認識した後に治療した場合には、治療効果が低くなることが分かった。抗CD40抗体の単独治療およびsiRNAによる抗原抑制との併用療法は、B型慢性肝炎における機能的CD8+T細胞応答誘導には不十分であることが予想され、今後の研究の方向性に関わる重要な知見を得た。この点において、研究は概ね順調に進展していると考える。2、HBs特異的ヒト抗体遺伝子トランスジェニックマウスを作製する準備のために、ヒト抗体遺伝子のVH領域およびVL領域を、それぞれ、マウスCγ2a(膜型、分泌型)およびCκ遺伝子に接続したコンストラクトを構築した。現在、それぞれの抗体が機能を持った状態で発現できるか、タンパク質を発現させて検証中である。B型肝炎ウイルス(HBV)持続感染は、肝硬変・肝細胞癌への進展に加え、HBV再活性化の問題があり、その根絶が求められている。平成29年度は、内在性のHBV特異的B細胞応答を評価するための、HBs抗体を産生するB細胞の頻度を測定できるELISPOT法が確立できた。この方法はBCRトランスジェニックマウスとは異なり、自然界に存在するポリクローナルなHBV特異的B細胞応答を評価するという特徴を持つ。さらにこの方法は、マウスだけではなく、ヒトの血液中に存在するHBV特異的B細胞応答の評価が出来、今後の検討において、大変に有益な検査系となりうる。

1siRNAを用いたHBs抗原抑制により機能的なHBV特異的T細胞応答を誘導するは、感染の時相によっては可能であることがわかった。2HBs抗体を産生するB細胞の頻度を測定できるELISPOT法が確立できた。この方法は、ヒトの血液中に存在するHBV特異的B細胞応答の評価系が可能となり、今後の成果が大いに期待できる。B型肝炎ウイルス(HBV)の感染には、急性期に多量のHBs抗原が放出された後に宿主免疫応答が誘導されHBs抗原量が減少する一過性感染と、HBs抗体が検出されずHBs抗原が長期間にわたって放出され続ける持続性感染がある。またHBワクチンを接種してもHBs抗体を産生しないノンレスポンダーが存在するが、ワクチン接種時のB細胞応答にどのような違いがあるのかは明らかにされていない。そこでHBs抗原に特異的なB細胞応答の解析システムを確立し、HBワクチンに対するB細胞応答を評価した。B細胞応答の評価法として、HBs抗原特異的Enzyme-Linked Immuno Spot (ELISPOT) assayを作成した。HBs抗体を分泌するハイブリドーマを用いて検証を行い感度が十分に高いことを確認した。次にHBs抗原で免疫したマウスのB細胞応答を評価した。HBs抗原を4匹、生理食塩水を3匹のマウスに皮下注射し、21日後に追加免疫した。初回免疫後7日目と28日目に採血し、末梢血単核細胞(PBMC)におけるHBs抗原特異的B細胞の頻度と血清HBs抗体力価を測定した。その結果、HBs抗原で免疫したマウスでは100万個のPBMC中に平均して約40個のHBs抗体分泌細胞がスポットとして検出された。一方、コントロール群ではほとんど検出されなかった。HBs抗体分泌細胞の数は、血清HBs抗体力価とおおよそ相関していたが、HBs抗体力価の方が個体間のばらつきが大きかった。さらにHBワクチンの接種を受けた健常人2名の血液より単離したPBMCのB細胞応答を評価した結果、38および43のHBs抗体分泌細胞がスポットとして検出された。血清HBs抗体力価はそれぞれ309IU / Lおよび550IU / Lであった。この結果から、ヒトにおけるB細胞応答の評価でもELISPOT assayは有用であることが示された。2、HBV特異的液性免疫応答の評価系の確立:(1)HBs特異的B細胞応答の評価系の構築:蛍光標識した4量体HBs抗原を構築する。このHBs抗原に結合するB細胞がフローサイトメトリーで測定できることを、まずはHBs抗原で免疫した野生型マウスで検証する。(2)HBs特異的抗体応答の評価系の確立:抗体が結合しているHBs抗原としていないフリーのHBs抗原は分子量および複合体のサイズにより判別し、それぞれを定量できるかを検討する。3、HBs特異的ヒト抗体のV領域をマウスの定常部領域に結合させて、機能的抗体が作製できることを確認できれば、ヒト抗体を相同組換えにより、マウスゲノム遺伝子に組み込むためのコンストラクトを構築する。新学術領域研究「学術研究支援基盤形成」の支援を受けて、ヒト抗体遺伝子がマウス抗体定常部領域の5'側に組み込まれたマウスを作製する。平成29年度に確立した評価系を用いて、次の検討を行う。1HBVトランスジェニック(HBV-Tg)