hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合材料からの無機・有機原料の同時フィードストックリサイクル

無機材料とプラスチックの双方を効果的にリサイクルする熱分解油化プロセスの開発を目的とし検討を行った。固定床反応装置および流動床反応装置を用いて、PETおよびPC等の樹脂および複合材料から熱分解油および金属の双方を回収できる事を明らかとした。熱分解する際の熱分解温度および試料供給速度の検討、触媒の機能化により、炭素残渣および昇華性物質の生成を抑制し、油化率の向上も達成された。プラスチックを還元剤とした金属のリサイクルや,PETを基板材料とした銀含有のX線フィルムからのベンゼン生成と銀のリサイクルを行い,プラスチックという有機材料と金属等の無機材料のリサイクルが可能であることを立証した。特に,消石灰あるいは生石灰を触媒とすることでPETから理論収率の90%をベンゼンとして高選択的に生成できることに世界で初めて成功した。熱分解後に残るCaOあるいはCaCO_3中の銀は,既存の電解精錬によって95%の回収が可能であり,その品位も99%以上であることを確認している。本申請課題は,これらの成果をさらに学理へと発展させ,新しいフィードストックリサイクル概念の例を実用レベルで社会に示すことができるリサイクルプロセスを構築した。(1)有機・無機複合ポリエステル材料熱分解フィルム,繊維,テープ,カード類等,様々なポリエステル類を基盤材料とした有機・無機複合材料を熱分解し,有機化学原料化の可能性およびその生成プロセスの基本設計を構築した。(2)触媒としてのCaOの機能の向上化ポリエステル類の加熱・加水分解で生成する有機酸がCaOを触媒としてCa-有機酸塩を形成し,生成したCa-有機酸塩が特異的に分解する。このため,Ca-有機酸塩の生成効率が,全体の収率,及び選択性に大きな影響を与える。本年度はCaOの強度,粒子サイズ,流動性を評価し,その結果を基に,有機化学原料化の収率,及び選択性を向上させることに成功した。著者らはこれまでPET-金属複合材料を高温で加水分解し、金属を分離・回収することが可能であること、PETを加水分解し生成したテレフタル酸(TPA)に生石灰(CaO)を添加することにより、選択的にベンゼンが生成することを明らかにしてきた。しかし、ベンゼンを生成すると同時に、CaO表面に大量の炭素残渣が生成し、ベンゼン収率が減少する問題がある。そこで、本研究ではテレフタル酸を用い、炭素残渣を減少させることによるベンゼン収率の向上を目的とし、検討を行った。その結果、炭素残渣の生成を抑制すると同時にベンゼン収率を向上させるためには、主に中間体として生成するテレフタル酸カルシウム(TP-Ca)の分解速度、隣接するTPA同士の接触による残渣の生成速度の制御が必要であることを明らかにした。また、TPAがCaO表面に広く分散して吸着した場合、隣接するTPAの距離が遠くなるため、高温で反応を行っても残渣が形成されにくく、TP-Caの分解が促進されるためベンゼン収率も向上する。一方、TPAが密集してCaO表面に吸着した場合、隣接するTPAの距離が近くなるため、高温ではTP-Caの分解よりも、隣接するTPA同士で残渣を形成する反応が起こりやすくなる。温度が低い場合には、炭素残渣の生成速度を抑制することができるが、TP-Caの分解速度も同時に低下すると考えられる。隣接するTPA間の距離は、供給するTPAガスの濃度、CaOの充填密度等に起因するため、比較的制御が可能である。TPAの吸着を分散させ、反応温度を高くすることで、より効果的に炭素残渣の生成を抑制し、ベンゼン収率を向上することができた。ベンゼン生成に及ぼす反応温度、TPAガス濃度および反応領域の影響を検討した。その結果、TPAとCaOの気固反応の反応領域を分散させ、CaOの粒径を大きくすることで圧力損失を低下させ、キャリアーガス流量を増大することで、TPAガスを充填層内部まで浸透させることにより、炭素残渣の生成が抑制され、大幅に収率・純度が向上した。さらに、温度を高くするとNo.6では、炭酸カルシウム(CaCO_3)の脱炭酸が促進され、速やかにCaOに再生するため、さらに収率が向上することを明らかにした。また、触媒であるCaOについては、TPAの吸着にはある程度の比表面積および触媒活性が必要であるが、活性が強すぎるとベンゼン生成後の二次反応を促進し、収率が減少することを明らかにした。金属含有PETとしてX線フィルム(PET+Ag)を試料に用いた。銀を回収するため、通気性を保存した石英製の試料ホルダーに試料を充填した。まず、水蒸気雰囲気下でフィルムを加水分解して生成したTPAをCaOと反応させベンゼンへ転換すると同時に分解銀を分離回収した。このとき複合材料へのCaOの添加効果を検討した。得られた液体生成物組成を検証すると、CaO未使用の場合生成物が多様化するものの、CaOを使用することでベンゼン純度が17.1%から77.9%に大幅に向上した。

また、CaO未使用の場合のベンゼン収率は8.6%だったのに対し、CaOを使用することで41.6%まで向上した。銀は金属銀として平均95%回収することができた。以上、本研究では、TPAとCaOの反応によるベンゼン生成機構およびベンゼン生成に及ぼす反応条件の影響を検討した。その結果、TP-Caを経由するベンゼン生成機構およびベンゼン生成に有効な反応条件を見出すことができた。さらに、PETのベンゼン化プロセスをX線フィルムへと応用し、平均95%の金属銀および41.6%のベンゼンを回収することができた。今年度は、ポリエチレンテレフタレート(PET)の加水分解解析および金属を含有する廃PET製品からの有機・無機原料回収試験を行った。また、同じ縮合系樹脂としてポリカーボネート(PC)からの有機原料回収試験を行った。PETを水蒸気雰囲気下で加水分解する際に、熱分解および加水分解の2つの反応が同時に進行することが予想されていたため、18O同位体標識水を用いた解析手法を提案・実施した。加水分解により生成したテレフタル酸は同位体標識されており、熱分解により生成したテレフタル酸は同位体標識されない。生成したしたテレフタル酸の分子量の違いをGC-MSにより測定し、加水分解と熱分解の寄与を算出した。また、TGを用いて反応速度解析も行い、水蒸気濃度の増加に伴い活性化エネルギーが低下することを確認した。金属含有PETとして、PETボトル、X線フィルム、磁気テープおよびプリペイドカードを採用した。原料回収試験により、含有金属の90%以上を炭素残渣と供に残留・回収できることが明らかとなった。また、金属含有PETのPET分からベンゼンを回収するために酸化カルシウム(CaO)の添加効果も同時に検討した。その結果、いずれの試料へもCaOが触媒として効果的に働き、CaO未添加時のベンゼン収率が全ての試料に対し平均0.9%であったのに対し、CaOを添加することにより平均33.8%まで向上した。また、得られた液体生成物のベンゼン純度も平均15%から77%まで向上した。PCは流動媒体に酸化マグネシウム(MgO)を用い、水蒸気雰囲気下、400 °Cで分解することにより、ビスフェノールA(BPA)が48wt%、フェノールが8wt%が回収された。流動床反応装置を用いることで、MgO、PCおよび水蒸気相互の接触効率が高くなり、効率よく有機原料を回収することに成功した。触媒とするCaOの適応範囲・反応条件をほぼ確定でき、実際に廃棄されたPET-Agフィルムからのベンゼン回収と金属回収が実現できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの成果の集大成として、様々な金属含有プラスチックの油化と金属回収について検討し、実用における化学設計指針を構築する。
プラズマによる腫瘍特異的細胞死の誘導機序に関する研究

低温大気圧プラズマは、がん細胞だけを傷害して正常細胞に影響を与えないために副作用の少ない次世代の癌治療法として期待されている。しかし、その腫瘍選択的な細胞死誘発作用のメカニズムについてはよくわかっていないのでこれについて調べた。その結果、低温大気圧プラズマはがん細胞だけにミトコンドリアの断片化と凝集を起し死滅させること、またその原因として、活性酸素がこれらのミトコンドリア形態異常のメディエーターであり、がん細胞の方が正常細胞よりも活性酸素蓄積による酸化ストレスが起りやすいためであることを明らかにした。プラズマ活性化メディウム(PAM)の抗腫瘍効果における活性酸素(ROS)の関与の実証: PAM中に過酸化水素が生成し、これが二次的に細胞内特にミトコンドリア内のROSの蓄積を誘発することが示された。24ー72時間PAM処理は薬剤耐性の悪性メラノーマ、肺がんならびに骨肉腫細胞に強い細胞死を誘発したが、正常メラノサイトや線維芽細胞は傷害せずその作用は腫瘍特異的であった。また、PAMによる細胞死はカスパーゼ非依存的なアポトーシスによることならびに抗酸化性物質N-アセチルシスチン、スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)、SOD類似化合物MnTBaP、およびカタラーゼで抑制された。これらの化合物の抑制効果はがん種によって異なることから、がん種特異的なROSの細胞死への関与が考えられたPAMによるミトコンドリア分裂におけるROSの関与の実証とその分子メカニズムの解明:PAMは濃度、時間依存的にミトコンドリアの分裂を惹起した。この反応は、PAM投与30分後から認められ時間とともに顕著になった。高濃度PAMはミトコンドリアを分裂させるだけではなく凝集させた。ミトコンドリア分裂を制御するダイナミン関連タンパク質1(Drp1)の動態を解析した結果、促進性の616番セリンのリン酸化が時間とともに増大したのに対して、抑制性の637番セリンのリン酸化は1時間後に最大となり以後減少した。その結果、時間経過とともにミトコンドリアの分裂が融合よりも優位となることが示された。このようなミトコンドリア形態やDrp1のリン酸化の変化は正常細胞では認められなかった。さらに過酸化水素投与により腫瘍特異的な細胞死、ミトコンドリアの分裂と凝集、およびDrp1のリン酸化の変化が惹起された。これらの結果からPAMによるミトコンドリア分裂と細胞死にはROSとDrp1のリン酸化が関与することが明らかとなった(これらの結果の一部は、oncotargetにResearch Articlesとして発表した)。今年度の主要な目標はPAMによるミトコンドリアの分裂が細胞死に関与するかどうか、およびそれに関与するROSの同定であった。研究成果として、1.プラズマ照射による過酸化水素生成とそれによる二次的な細胞内ROSの産生、2. ROSの細胞死ならびにミトコンドリア分裂における関与、3. ROSによる腫瘍特異的なDrp1のリン酸化調節を明らかにできたので、今年度の目標はほぼ達成されていると考えられる。ミトコンドリアの分裂に必須なDrp-1 Ser616のリン酸化ならびに分裂阻害シグナルであるSer637それぞれのリン酸化に対する低温大気圧プラズマ(AGP)の作用を部位特異的リン酸化抗体によるウエスタンブロティング法で解析した。その結果、AGPは、Ser616のリン酸化をSer637のリン酸化よりも持続させることがわかった(最低4時間持続)。この結果は、AGPが、分裂シグナルを維持してミトコンドリア(分裂ー融合)ダイナミクスを構成的に分裂優位な状態にシフトさせることを示す。しかし(1)ミトコンドリア分裂の促進によりがん細胞の細胞死は増強されるが、細胞死は誘発されなかったこと、(2)分裂ミトコンドリアの凝集が細胞死では常に認められることから、ミトコンドリア分裂は細胞死の促進に関与するが、細胞死自体はその凝集が惹起していると考えられた。また、オートファジーのAGP抗がん活性における関与を調べたところ、AGPの強度によって二重作用を示すことがわかった。すなわち、高強度AGPではオートファジーによる細胞死(autophagic cell death)が誘発され、低強度AGPによるカスパーゼ非依存性細胞死はオートファジー阻害剤によって促進された。これらの結果から、AGPはいずれの強度でも非アポトーシス性細胞死を惹起することがアポトーシス誘導に抵抗性のがん細胞を死滅させる要因であると考えられた。平成28年度以降の目標3)5)のうち3)「AGPによるミトコンドリアの形態変化のメカニズムの解明」に関して、Drp-1リン酸化を介するミトコンドリアダイナミクスのアンバランス誘発という新知見が得られた。また、「オートファジーのミトコンドリア分裂と細胞死における役割」に関して、オートファジーによる細胞死が示された。さらに、低強度のプラズマ照射液による抗がん活性をオートファジー阻害剤が増強するという予想外の発見の結果4)「AGP感受性を増感させる薬剤のスクリーニング」に関してオートファジー阻害剤がAGP増感剤として有効であるという成果を得た。AGP照射DMEM培地中の過酸化水素(H2O2)を介して腫瘍細胞のミトコンドリア内にスーパーオキシドが産生されて、酸化ストレスが生じる。AGPによるミトコンドリアの分裂にDynamin-related protein1 (Drp1)が関与していた。細胞死を誘発するにはミトコンドリアの分裂のみでは不十分で、その凝集が必要であった。

この凝集にはミトコンドリアの膨化が付随したことから、ミトコンドリアの膜電位喪失や膜完全性の崩壊がこれに必要と考えられた。実際、これらのミトコンドリアの機能不全を強く誘発する細胞膜脱分極がミトコンドリアの凝集に関与することが判った。高濃度のH2O2は細胞膜脱分極を誘発することから、ミトコンドリアの酸化ストレスと機能不全、形態変化間に関連があることが示された。TRAILとAGPは類似したメカニズムにより細胞死を誘発するために、TRAIL感作剤がAGP感作剤ともなりうるかを検討した。その結果、3-メチルーアデニンなどのオートファジー阻害剤が両者の共通の感作剤となることを発見した。これは腫瘍細胞の生存がオートファジーに依存していることに起因しており、このような細胞保護的なオートファジーの減少がこれらの抗がん剤に対する感受性を著しく高めるためであることが示された。本研究の結果、TRAILやAGPのような酸化ストレスを介して腫瘍細胞死を誘発する抗がん剤の作用メカニズムに関して多くの新しい知見が明らかになり、新規な治療法開発に応用されることが期待される。低温大気圧プラズマは、がん細胞だけを傷害して正常細胞に影響を与えないために副作用の少ない次世代の癌治療法として期待されている。しかし、その腫瘍選択的な細胞死誘発作用のメカニズムについてはよくわかっていないのでこれについて調べた。その結果、低温大気圧プラズマはがん細胞だけにミトコンドリアの断片化と凝集を起し死滅させること、またその原因として、活性酸素がこれらのミトコンドリア形態異常のメディエーターであり、がん細胞の方が正常細胞よりも活性酸素蓄積による酸化ストレスが起りやすいためであることを明らかにした。現在のところ、作成したPAMは、細胞増殖抑制、細胞死誘発活性を測定しなければその活性の有無がわからない。これらのアッセイには最低24時間は必要なため、作成したPAMの活性は結果が出た時にはすでに低下している可能性が高い。ROSがPAMによるミトコンドリアの分裂ならびに細胞死誘発のメディエーターであることが明らかにされたので、これをPAMの品質管理に応用する方策を考案する。すなわち、PAM中のROSを迅速、簡便に測定して、その生物活性を予測できるアッセイ系を構築する。(今後の研究の推進方策等)平成28年度以降の目標のうち5)「AGP照射装置および照射方法の改良」は、残念ながら進んでいない。この目標では、使用ガスをヘリウムだけではなく、N2等のガスを試験する予定であったが、現在使用しているプラズマジェットの出力が弱いために、電離しにくいこれらのガスの使用は困難であることがわかった。現有機でも一定の成果は得られているので、この目標はプラズマジェットの出力アップが達成されてからの課題として本研究ではこれ以上行わない。総合領域
非症候群性難聴の新規原因遺伝子PDZD7の変異頻度、臨床像、分子病態の解明

2018年度は、原因不明の先天性を含む15歳以下で発症の両側性の非症候群性難聴患者130家系131人を解析し、PDZD7遺伝子変異を持つ家系を2家系見出した。患者の末梢血よりゲノムDNAを抽出し、ターゲットリーシークエンス解析を行った。パネルには、PDZD7を含む難聴遺伝子154遺伝子を選び、各エクソン配列をRNAプローブとして領域を濃縮後、イルミナ社の次世代シークエンサーでDNA配列を決定した。得られた配列を、Fujikiらの方法によりヒト参照ゲノム配列にマップし、配列変化(バリアント)を抽出した。それぞれのバリアントについて、各種公的データベースの頻度情報・アミノ酸配列における病的変異のコンピュータ予測の結果・遺伝子の遺伝形式や症状の特徴を考慮し、候補バリアントを絞り込んだ。候補バリアントは、両親・兄弟などの検体と共に、サンガーシークエンス法によって確認した。確認したバリアントは、申請者自ら作成に参画した難聴用ACMGガイドライン(Oza et al. 2018)を用いて、病的意義を判定した。見出された2家系は、共にPDZD7の同じミスセンスバリアントを持ち、一方はPDZD7の別のミスセンスバリアントとのコンパウンドヘテロ、もう一方はGPR98 (ADGRV1)遺伝子のミスセンスバリアントとのdigenic(関連する遺伝子の変異が組み合わさることによる発症)であった。病的意義は今のところ不明であったため、今後証拠を増やすことが必要である。過去に見つかった2家系も含めた難聴者8人のうち、発症年齢については1人を除いて0-3歳であった。また、難聴の程度に関しては、難聴者8人中6人が中等度であった。この結果は、「PDZドメインの変異の特徴により、USH2複合体形成能の低下の度合いが異なり、難聴の程度と関連する」という、申請者の仮説を支持している。日本人難聴者におけるPDZD7遺伝子変異の頻度と臨床像との関係の解明:当研究部に集積された難聴症例のDNA検体と臨床情報を用いて、以下の検討を行なった。対象:原因不明の先天性あるいは15歳以下で発症の両側性の非症候群性難聴患者100人を予定していたが、132人の解析を行うことができ、予定を大きく上回った。遺伝子解析:PDZD7遺伝子の全エクソンを次世代シークエンス法で解析し、変異の見つかった2検体については、サンガーシークエンス法で確認した。バリアントの病的意義は、2018年難聴用ACMGガイドラインに準拠した。遺伝学的情報を得るため、両親および兄弟計6名の遺伝子解析を実施した。過去の結果より、4家系のPDZD7を持つ家系を見込んでいたが、予想よりも少なかったため、さらに解析を行う必要があると考えられる。臨床像の検討:PDZD7遺伝子変異が同定された4症例で、臨床情報(年齢、性、妊娠・出産時の難聴の発症要因あるいは危険因子、難聴の発症時期・程度・経過、合併症、家族歴、各種検査データ)を収集、検討した。データ解析:申請前にすでに同定していた2家系4症例と合わせて、計4家系8症例について、日本人非症候群性難聴での本遺伝子変異の頻度(非症候群性難聴者家系のうちの約2%)を明らかにし、臨床的特徴を解明した。引き続きPDZD7の変異を持つ家系を探索し遺伝学的なデータを収集すると共に、予定通り以下のin vitro実験を行い、分子生物学的データを得る。それらによって、「PDZドメインの変異の特徴により、USH2複合体形成能の低下の度合いが異なり、難聴の程度と関連する」という仮説を検証する。日本人難聴者で同定されたPDZD7遺伝子変異による難聴の分子病態の解明については、日本人で同定されたミスセンス変異5種類(PDZD7: 4種類、GPR98: 1種類)について、野生型をコントロールとして、細胞実験で評価する。細胞への遺伝子導入と発現については、ヒトPDZD7遺伝子、USH2A遺伝子、GPR98遺伝子、WHRN遺伝子を、目的に応じた組み合わせでHEK293細胞へ導入、共発現する。以下の測定を、異なるタグ抗体を用いたPull-downassayとWestern blotで行う。PDZD7蛋白とUsherin蛋白およびGPR98蛋白の結合については、変異がPDZD7蛋白とUsherin蛋白の結合に与える影響を、PDZD7蛋白とUsherin蛋白(およびGPR98蛋白)を共発現させた細胞溶解液で検討する。PDZD7蛋白のホモ二量体形成については、変異がPDZD7蛋白のホモ二量体形成に与える影響を、PDZD7蛋白のみを発現させた細胞溶解液で検討する。PDZD7蛋白とWhirlin蛋白のヘテロ二量体形成については、変異がPDZD7蛋白とWhirlin蛋白のヘテロ二量体形成に与える影響を、PDZD7蛋白とWhirlin蛋白を共発現させた細胞溶解液で検討する。得られた配列を、Fujikiらの方法によりヒト参照

ゲノム配列にマップし、配列変化(バリアント)を抽出した。それぞれのバリアントについて、各種公的データベースの頻度情報・アミノ酸配列における病的変異のコンピュータ予測の結果・遺伝子の遺伝形式や症状の特徴を考慮し、候補バリアントを絞り込んだ。候補バリアントは、両親・兄弟などの検体と共に、サンガーシークエンス法によって確認した。確認したバリアントは、申請者自ら作成に参画した難聴用ACMGガイドライン(Oza et al. 2018)を用いて、病的意義を判定した。見出された2家系は、共にPDZD7の同じミスセンスバリアントを持ち、一方はPDZD7の別のミスセンスバリアントとのコンパウンドヘテロ、もう一方はGPR98 (ADGRV1)遺伝子のミスセンスバリアントとのdigenic(関連する遺伝子の変異が組み合わさることによる発症)であった。病的意義は今のところ不明であったため、今後証拠を増やすことが必要である。過去に見つかった2家系も含めた難聴者8人のうち、発症年齢については1人を除いて0-3歳であった。また、難聴の程度に関しては、難聴者8人中6人が中等度であった。この結果は、「PDZドメインの変異の特徴により、USH2複合体形成能の低下の度合いが異なり、難聴の程度と関連する」という、申請者の仮説を支持している。日本人難聴者におけるPDZD7遺伝子変異の頻度と臨床像との関係の解明:当研究部に集積された難聴症例のDNA検体と臨床情報を用いて、以下の検討を行なった。対象:原因不明の先天性あるいは15歳以下で発症の両側性の非症候群性難聴患者100人を予定していたが、132人の解析を行うことができ、予定を大きく上回った。遺伝子解析:PDZD7遺伝子の全エクソンを次世代シークエンス法で解析し、変異の見つかった2検体については、サンガーシークエンス法で確認した。バリアントの病的意義は、2018年難聴用ACMGガイドラインに準拠した。遺伝学的情報を得るため、両親および兄弟計6名の遺伝子解析を実施した。過去の結果より、4家系のPDZD7を持つ家系を見込んでいたが、予想よりも少なかったため、さらに解析を行う必要があると考えられる。臨床像の検討:PDZD7遺伝子変異が同定された4症例で、臨床情報(年齢、性、妊娠・出産時の難聴の発症要因あるいは危険因子、難聴の発症時期・程度・経過、合併症、家族歴、各種検査データ)を収集、検討した。データ解析:申請前にすでに同定していた2家系4症例と合わせて、計4家系8症例について、日本人非症候群性難聴での本遺伝子変異の頻度(非症候群性難聴者家系のうちの約2%)を明らかにし、臨床的特徴を解明した。引き続きPDZD7の変異を持つ家系を探索し遺伝学的なデータを収集すると共に、予定通り以下のin vitro実験を行い、分子生物学的データを得る。それらによって、「PDZドメインの変異の特徴により、USH2複合体形成能の低下の度合いが異なり、難聴の程度と関連する」という仮説を検証する。日本人難聴者で同定されたPDZD7遺伝子変異による難聴の分子病態の解明については、日本人で同定されたミスセンス変異5種類(PDZD7: 4種類、GPR98: 1種類)について、野生型をコントロールとして、細胞実験で評価する。
転写不活性因子-クロマチンの相互作用ネットワークの構造基盤

3つのZn-finger motifをもつRme1pは、DNAとの結合に16残基からなるC末端領域(CRT)が必須であることは既に示したが、点変異体を用いた実験によりアミノ酸レベルでも、このことを実証することができた。さらに、これらの変異体がin vivoにおいて転写抑制機能を失うことを示した。このDNA結合ドメインは難溶性であるため、その改善に努め、種々の欠失変異体を作製しそれらの溶解性を確かめている。比較的溶解性のある300a.a.からなる全長のRme1pの結晶化も試みているが、成功には至っていない。(2)Rme1pとUme6pによる転写抑制機構:Rme1pとUme6pは、それぞれ酵母の減数分裂を開始する遺伝子IME1およびIME2のrepressorである。前者の転写抑制機構についてはすでに明らかにした。後者の転写抑制について、Rme1p抑制系の解析に用いた方法を用いて、人工的に作成したHOP1とlacZ融合遺伝子の発現に対するUmelp-Rpd3p/Sin4p系による転写抑制を調べた結果、Ume6pによるIME2の発現の抑制はRpd3pによる脱アセチル化の機構のみからは解釈できず、新たに活性化因子の結合阻害による機構も考慮する必要がある、という結果を得た。(3)大腸菌由来のYhh蛋自質の構造構造解析:原核細胞に普遍的に存在すgeneral repressor H-NSのDNA結合ドメインの構造およびDNAとの相互作用については既に報告した。Yhh蛋白質はH-NSの欠失変異体株において誘導発現される小蛋白質(88 a.a.)として発見されたが、その詳細な機能についてはまだ明らかではない。この蛋白質のNMRによる構造解析はすでに終了した。この蛋白質の構造は、主鎖の重原子に対してr.m.s.d. 0.16Aの高い精度で決定し、4本のβ鎖と2本のα-helixからなるα/βsandwich構造をとることが分かった。
MA法による超高飽和磁化を有する窒化鉄粉末の作製

鉄の窒化物が超巨大な飽和磁束密度(以下,Bsと記す.)を有することが発見されて以来,これに関する基礎研究および実用化を目指した応用研究が活況を呈している.しかしながら,現在のところ,Bsが3Tと超巨大な飽和磁束密度を有する準安定化合物質のFe_<16>N_2はスッパタ-法,イオン窒化法,イオン注入法による作製が試みられているにすぎない.この準安定化合物Fe_<16>N_2を粉末状態で得ることが出来れば,その用途は飛躍的に拡大するだろうことが予想される.粉末状態で準安定物質を得る方法にメカニカルアロイング法(以下,MA法と記す.)がある.筆者らはFe粉末中に化学的に結合した酸素あるいは表面に物理的に吸着している酸素がMA時の窒化反応に大きく影響すると考え,鉄粉の種類による違いを検討するにあたり水素還元による鉄粉の清浄化を十分に行い,窒化反応に及ぼす影響について検討した.なお,MA中での雰囲気に関しては,N_2の他,NH_3をも試した.特にMA時間を短くして酸化を極力防ぐため,NH_3圧力を最大8気圧(室温では8気圧以上にすると液体となる.)とした場合についても検討した.その結果,高NH_3中でのMA処理は試料の窒化に非常に効果的であり,室温でのFeへの窒素の固溶度は0.4at%であるのに対し,Fe_<16>N_2生成に必要な11.1at%以上の窒素を固溶させうることが確かめられた.現在これをFe_<16>N_2にする熱処理方法を検討中である.筆者らはこのFe_<16>N_2をソフト材料として使用し,ハード材料としては,現在最強のNdFeBより優れていると言われているSm_2Fe_<17>N_xを用いたナノコンポジットの硬・軟複合磁石の作製を目指している.その際問題となるMA法によるSm_2Fe_<17>N_xの作製,特に窒化方法にもこの方法を応用できる可能性がある.この問題に関しても,上記のFe_<16>N_2と同様検討していきたい.鉄の窒化物が超巨大な飽和磁束密度(以下,Bsと記す.)を有することが発見されて以来,これに関する基礎研究および実用化を目指した応用研究が活況を呈している.しかしながら,現在のところ,Bsが3Tと超巨大な飽和磁束密度を有する準安定化合物質のFe_<16>N_2はスッパタ-法,イオン窒化法,イオン注入法による作製が試みられているにすぎない.この準安定化合物Fe_<16>N_2を粉末状態で得ることが出来れば,その用途は飛躍的に拡大するだろうことが予想される.粉末状態で準安定物質を得る方法にメカニカルアロイング法(以下,MA法と記す.)がある.筆者らはFe粉末中に化学的に結合した酸素あるいは表面に物理的に吸着している酸素がMA時の窒化反応に大きく影響すると考え,鉄粉の種類による違いを検討するにあたり水素還元による鉄粉の清浄化を十分に行い,窒化反応に及ぼす影響について検討した.なお,MA中での雰囲気に関しては,N_2の他,NH_3をも試した.特にMA時間を短くして酸化を極力防ぐため,NH_3圧力を最大8気圧(室温では8気圧以上にすると液体となる.)とした場合についても検討した.その結果,高NH_3中でのMA処理は試料の窒化に非常に効果的であり,室温でのFeへの窒素の固溶度は0.4at%であるのに対し,Fe_<16>N_2生成に必要な11.1at%以上の窒素を固溶させうることが確かめられた.現在これをFe_<16>N_2にする熱処理方法を検討中である.筆者らはこのFe_<16>N_2をソフト材料として使用し,ハード材料としては,現在最強のNdFeBより優れていると言われているSm_2Fe_<17>N_xを用いたナノコンポジットの硬・軟複合磁石の作製を目指している.その際問題となるMA法によるSm_2Fe_<17>N_xの作製,特に窒化方法にもこの方法を応用できる可能性がある.この問題に関しても,上記のFe_<16>N_2と同様検討していきたい.1972年,Kimと高橋は低真空N_2雰囲気中においてガラス基板上に作製した蒸着膜の飽和磁束密度(Bs)が2.58Tであり,またこの膜がFeとFe_<16>N_2とから成る混合膜であると報告した.さらに蒸着膜中のFe_<16>N_2の体積分率から計算されたFe_<16>N_2単体のBsは超巨大な2.83Tとなることを示した.この値はこれまでに発見されたいずれの磁性材料のBsより大きく,例えばFe-45%Co合金であるパーメンジュールのBsよりも0.4Tも大きいことから,大いに注目された.Fe_<16>N_2の結晶構造はJackにより報告されたように体心立方晶構造のFe格子中にN原子が規則配列した体心正方晶構造であり,準安定相のため通常の作製法ではFe_<16>N_2より安定なFe_3NあるいはFe_4Nの方が形成され易い.このため多くの研究者により単体のFe_<16>N_2膜作製が試みられたが,成功は見られず長い間夢の磁性材料でしかなかった.

しかしながら,1990年,杉田らによりGaAs(100)基板上に成長させたFe単結晶基板上でのFe_<16>N_2膜がエピ成長すること,またInGaAs(100)単結晶基板上ではFe_<16>N_2膜が直接成長出来,そのBsが2.8-3.0Tであることが報告された.また小野らによるスパッター法によっても,あるいはまた中島らによるイオン注入法によってもFe_<16>N_2の作製が可能であることが発表されて以来,窒化鉄に関する研究発表が活況を呈している.上記のようなバルク材料に比し,Fe_<16>N_2を粉末状態で得ることが出来れば,その用途は飛躍的に増大するだろうことが予想される.本年度の結果では,窒素を24at%まで固溶した窒化鉄の合成に成功した.筆者らはメカニカルアロイング法(以下,MA法と記す.)により,各種の鉄窒化物の作製についての検討を行った.筆者らはFe粉末に物理的あるいは化学的に吸着した酸素がMA処理中での窒化に大きく影響すると考え,実験に際し,まずFe粉を水素ガス中で十分に還元し,初期条件を常に最適の一定状態にするよう心がけた.その他,実験方法のユニークな点はMA処理をNH3ガス中で行ったことである.得られた結果を要約すると,以下のようになる.(1)NH3中でのMAに際し,電解鉄粉を用いた方がカーボニル鉄粉の場合より窒素固溶速度が大きく,また酸素含有量は少なくなることが確かめられた.(2)NH3ガスの圧力を高めることは窒素の固溶速度にほとんど影響を与えないが,不純物である酸素の含有量を減少させるという点で有効であることが明らかとなった.(3)MA時間の増加とともに窒素含有量は増加し,240hで約18at%に達する.窒素量がこの18at%まではα-Fe中に過飽和に固溶された状態にあるが,これよりMA時間が長くなるとFe3Nが生成することが確かめられた.(4)MAにより得られた窒素含有量が13.3at%の試料に対し,その後さらにAr中でのMG処理を施したが,新たな相の生成は認められず,窒素が過飽和に固溶された状態を維持した.またこの試料を423Kで焼鈍を施したところ,Fe4Nが生成することが確かめられた.(5)Fe16N2組成に相当する11.1at%の窒素を含有した試料に対し,上記と同様MA処理後に続くMG処理を施したが,この場合にも新たな相の生成は認められなかった.なお,上記の結果をもとにNH3中でのMA処理をSm2Fe17NX生成に応用したところ,保磁力が2T以上のきわめて良好な特性を有するものが作製されることが確かめられた.
行動・視線・自律神経反応から捉える携帯電話使用時の母子相互作用の可視化

本研究は,授乳中の母子相互作用の特徴を母子の行動観察,母の視線計測,母子の心拍数から捉え、携帯電話使用時の母子相互作用(授乳時)の特徴を可視化することを目的とし,現状調査、予備実験、本実験の3段階で研究を遂行する計画である。昨年度は現状調査として生後13か月の子を持つ母にインターネットで2回アンケート調査を行い母親の授乳時の携帯電話等の使用状況・行動把握を行った。平成30年度は現状調査結果の一部を論文として日本母性看護学会誌で公表した。内容は,産後13か月頃の授乳時のスマートフォン等使用の現状とテレビ・スマートフォンの親近感及び赤ちゃんへの気持ち(MIBS-J)との関連を明らかにしたもので,授乳時にスマートフォン等を使用するものは67.2%で,最も実施率が高い使用内容は「検索・閲覧・選択」で習慣的に行っている者が多かった。また,授乳時にスマートフォン等を操作する群の方が若い傾向にあった。ボンディング障害(疑い)がある者はスマートフォン親近感が高い傾向にあったが,授乳時のスマートフォン等の使用とは関連がみられなかった。一方で,授乳時に<赤ちゃんを観察しない>群,<画面をみる><長めの映像をみる>群で子への否定的な感情が高い傾向にあり,授乳時のスマートフォンの使用の有無ではなくその使用内容や行動に着目した支援が重要であることが示唆された。現在2回目の結果を含めデータ分析を継続中である。また,生後312か月未満の子と母3組,延べ6回の予備実験を行った。対象者及び専門職者からの助言を得ながら,実験方法の検討・修正、及び日常的な授乳場面・負担軽減のための環境調整を行い実験のプロトコールを作成した。その後,本実験を開始した。今年度は生後25か月の子と母7組,延べ14回の実験を行った。データ収集は継続中である。研究計画書通りに遂行できている次年度は授乳時の母子相互作用の特徴を捉えるための実験を目標数に達するまで継続して行った後,結果の分析を行う。本研究は,授乳中の母子相互作用の特徴を1母子の行動観察2母の視線計測3母子の自律神経反応の3指標を用い携帯電話使用時の母子相互作用(授乳時)の特徴を可視化することを目的とし,3段階で研究を遂行する計画である。平成29年度は第1段階と第2段階の一部を実施した。第1段階として母親の授乳時の携帯電話等の使用状況・行動把握のため,13か月児を持つ母親に対しインターネットを用いたアンケート調査を行った。1回目の回答者に対し6か月後に2回目の調査を行い,1回目は300件2回目は208件の回答を得た。1回目のデータ分析では,使用頻度や使用内容の差があるものの9割以上の母親が授乳時に携帯電話等の使用経験があること,携帯電話等の使用は産後早期からの習慣となっていたことが明らかとなった。また,使用内容は「時間の確認などで画面を見る」などだけでなく「検索・閲覧・選択する」など集中して行う必要のある操作も含まれていた。一方乳児への使用頻度と乳児への使用に対する考え(「よい」とそれ以外の回答)には関連があり,乳児への使用をよいと考える母親は乳児への使用頻度が高い傾向にある可能性が考えられた。第2段階として,対象者への負担軽減となる環境調整及び予備的実験を行い,多角的な視点で実験方法の妥当性・信頼性を検証し授乳時の母子相互作用の特徴を可視化するための本実験計画を立案することとしている。平成29年は,研究者が新生児人形を用いて模擬実験環境を検討した。また視線計測器による計測に関しては操作熟練者からの助言を受け,装着ゴーグルの調整,視線範囲等の検討や動画解析プログラムの改造などを行い,予備実験計画を立案した。研究計画書通りに遂行できている。

対象者及び専門職者からの助言を得ながら,実験方法の検討・修正、及び日常的な授乳場面・負担軽減のための環境調整を行い実験のプロトコールを作成した。その後,本実験を開始した。今年度は生後25か月の子と母7組,延べ14回の実験を行った。データ収集は継続中である。研究計画書通りに遂行できている平成30年度は,研究の第2段階として対象者への負担軽減となる環境調整及び予備的実験を行い,多角的な視点で実験方法の妥当性・信頼性を検証し授乳時の母子相互作用の特徴を可視化するための本実験計画を立案する。研究者らで環境調整を行った後,生後312か月未満の母子を対象として月齢が高い子(6か月以上12か月未満)を持つ母子を対象とした予備実験を行う。予備実験対象者から実験に関する環境や配慮について聞き取りを行い,環境や配慮について修正改善しながら進める。また,実験で得られたデータをもとに研究方法の妥当性・信頼性を検証する。研究者間,専門家の助言,対象者への聞き取りなどから改善点を明らかにし,実験計画を修正,本実験計画を立案する。平成29年度に得られた結果については,第20回日本母性看護学会学術集会で発表する。その後,データ分析を進め関連学会に発表および学会誌への投稿を行う。次年度は授乳時の母子相互作用の特徴を捉えるための実験を目標数に達するまで継続して行った後,結果の分析を行う。平成29年度は対象者への謝金・人件費が発生しなかったがほぼ計画通りの予算執行となった。平成30年度は、予備実験を開始するため対象者への謝礼や環境整備費、SDカード、電極パッドなどの消品費、研究成果発表のための旅費として使用する計画である。インターネット会議システムを利用したこと等で研究への助言・指導に関連する旅費が発生ぜず次年度使用額が生じた。次年度は主に、国際学会での発表における旅費、対象者・専門家助言に対する謝金、調査用物品費として使用する計画である。
発達障害の早期診断と発症要因の解明に関する研究

本研究は,LC/MS法によるメタボローム解析に基づいて,発達障害とりわけ自閉症スペクトラム障害(ASD)を生化学的(先天的・内因的)観点と,生活環境中の化学物質や食物・栄養学的(後天的・外因的)観点から解明していく研究であり,唾液試料を用いるメタボローム解析を導入することで,発達障害を客観的物質量の変化として捉えることの可能性を追究している。すなわち,定型発達群の体内に普遍的に存在する物質量と,ASD群に存在する或いはASD群が獲得した特定の物質量との「差異」に着目し,それらの生体内物質量の変化・差異を明らかにすることによって,ASDの診断・経年経過等を客観的に判断することが可能となる。これまで進めてきたASD診断マーカーと考えられる先天的・内因的生体内物質,特に低分子極性物質の差異解析によってASDの早期診断・発見に貢献することと共に,新たにASD発症に関わる外的要因,即ち生活と関わる環境中の化学物質の観点から,ASDの後天的要因の解明をめざすことを目的としている。また,発達障害の発症要因の解明に関わって,研究協力者より,発達障害モデルマウスであるセリンプロテアーゼ(motopsin)欠損ノックアウト(KO)マウスの血清を供与いただき,KOマウスと対照としての野生型(WT)マウスを用いて,それらの血清中アミノ酸を中心とした化学成分の「差異」がメタボローム解析的に見出されるかどうかの評価を行った。それによって,KOマウスに生化学的差異が観察されるのかどうか,即ち,アミノ酸を中心とした化学成分の詳細な定量結果から発達障害の診断についての知見を得るべく研究を行った。一方,唾液試料と生体内情報との関連においてストレス物質(ストレスマーカー)に注目し,簡易測定が可能な唾液アミラーゼを追跡することで,発達障害者の抱えるストレス変動をモニターし得るのかどうかの基礎データを収集した。研究協力者から提供を受けるマウスの生育状況と血清のサンプリングの関係で,29年度から発達障害モデルマウスとして研究されてきたセリンプロテアーゼ(motopsin)が欠損したノックアウト(KO)マウスの血清分析について実施してきた。その研究成果と課題を受けて,30年度は引続き研究協力者との連携の下で血清試料の提供を受けながら,発達障害モデルマウスの血清分析を中心に研究を進めてきた。即ち,KOマウスを用いてそれらの血清成分の比較において,その対照となる野生型(=定型発達型)(WT)マウスを分析の対象として,血清中のアミノ酸を中心とした低分子極性物質の詳細な定量を行うことで,KOマウスの生体情報から発達障害の診断について知見を得る研究を行い,改めて血清成分の差異がメタボローム解析的に見出されるかどうかの評価を行った。一方,ヒトの唾液試料のメタボローム解析に基づく発達障害(=知的障害)の解明については,これまでの研究成果から,繰返し再現性の問題が生じたため、その原因としてアミノ酸成分等を遊離型として検出する上では,感度の不足や分離上の問題があったため,LC/MS法に適した検出感度を向上させて分離を改善する誘導体化法を検討した。発達障害の発症要因を,環境変化とストレスの観点から考える。化学物質や運動負荷等の環境変化による刺激は,ストレスとして様々な影響を及ぼすことが知られている。例えば運動負荷による唾液中のストレス応答物質の変化は、運動強度に依存するのではなく,むしろ運動前後の精神状態に影響されることが報告されている。30年度は,唾液情報に反映される個人の精神状態の変化に着目した上で,精神状態の変化をもたらす運動の場で唾液アミラーゼを測定し,その変化を追跡することで唾液アミラーゼがストレス変化を反映するのかを追究した。以上の理由によりおおむね順調に進展していると判断した。2年間の研究成果と課題を改めて見直し,特に30年度明らかになった計測上の基本的な問題を改めて31年度に引継ぎ,これまでのLC/MS法による低分子極性物質の定量から得られた成果と,機器的及び定量手法上の課題,即ちESIイオン化法によるLC/MS機器の装置間の比較と分離カラムの選択,特にアミノ酸を対象とした遊離型の直接分析法と誘導体化による間接分析法の比較,を改めて設定し,障害者唾液試料及び発達障害モデルマウス血清試料について,信頼し得る分析法の提案を行う。また31年度は,当初の研究計画に基づいて,自閉症等脳の障害の問題を,生活環境学および食環境学的観点から後天的な問題としてその発症の要因を追究する。環境要因に注目した研究も行われていることから,特に環境中の化学物質の存在(=室内環境中の濃度)が,特異的に脳の生理活動に影響を与え,結果的に脳の障害を引き起こしているとするならば,生体物質の変動として血中濃度の差異となって現れる可能性が高くなる。昨今の室内外の環境物質で問題視されてきたホルムアルデヒドに注目して,その定量法を確立して室内環境濃度を明らかにすると共に,その残留性・吸着性についての知見を得ることとする。本研究の最終年度として,知的障害の特別支援学校就学者への発達心理学的及び応用行動学的教育支援の在り方と共に,自閉症並びに知的障害研究の教育研究環境を地域と共に構築していくために,生化学的及び分析化学的アプローチとして何が求められ,どのような可能性があるのかについて見解を明らかにしたいと考える。

本研究は,LC/MS法によるメタボローム解析に基づいて,発達障害とりわけ自閉症スペクトラム障害(ASD)を生化学的(先天的・内因的)観点と,生活環境中の化学物質や食物・栄養学的(後天的・外因的)観点から解明していく研究であり,メタボローム解析を導入することで,発達障害を客観的物質量の変化として捉えることの可能性を追究している。すなわち,定型発達群の体内に普遍的に存在する物質量と,ASD群に存在する或いはASD群が獲得した特定の物質量との「差異」に着目し,それらの生体内物質量の変化・差異を明らかにすることによって,ASDの診断・経年経過等を客観的に判断することが可能となる。これまで進めてきたASD診断マーカーと考えられる先天的・内因的生体内物質,特に低分子極性物質の差異解析によってASDの早期診断・発見に貢献することと共に,新たにASD発症に関わる外的要因,即ち生活と関わる環境中の化学物質の観点から,ASDの後天的要因の解明をめざすことを目的としている。29年度は,研究協力者から提供を受けるマウスの生育状況と血清サンプリングの関係で,30年度に着手することになっていたマウス血清の分析について予定を繰り上げて実施した。即ち,発達障害モデルマウスであるセリンプロテアーゼ(motopsin)欠損ノックアウト(KO)マウスを用いて,それらの血清成分の比較から,血清成分の「差異」がメタボローム解析的に見出されるかどうかの評価を行った。即ち,KOマウスと対照としてのヘテロ(Het)マウスを用いて,それらの血清中のアミノ酸を中心とした化学成分の詳細な定量を行うことで,発達障害の診断についての知見を得る研究を行った。統計解析の結果,KOマウスとHetマウスとの間でアラニンに有意差が認められた。このことから,motopsin欠損と血中アラニン濃度との間に何らかの関係があることが示唆された。研究協力者との連携を図りながら,発達障害モデルマウスとして研究されてきたセリンプロテアーゼ(motopsin)欠損ノックアウト(KO)マウスと対照としてのヘテロ(Het)マウスを分析の対象として,それらの血清成分の比較から,血清成分の「差異」がメタボローム解析的に見出されるかどうかの評価を行ってきた。即ち,それらの血清中のアミノ酸を中心とした化学成分の詳細な検討を行ったところ,それらの分離と定量性について検討すべき問題はあるものの,KOマウスとHetマウスの血清成分の比較においては,有意差を見出すことのできる物質が存在することがわかった。また,発達障害マウスの遺伝子型や雌雄の違いによる神経伝達物質やそれに関連する代謝物質の違い等々,検討すべき内容は多々あるが,本年度の研究において,アミノ酸の存在比率を基にしたアミノインデックスの考え方を活用した発達障害(=社会性欠如)の診断の可能性が示唆された点において,概ね順調に進展していると判断した。本研究は,LC/MS法によるメタボローム解析に基づいて,発達障害とりわけ自閉症スペクトラム障害(ASD)を生化学的(先天的・内因的)観点と,生活環境中の化学物質や食物・栄養学的(後天的・外因的)観点から解明していく研究であり,唾液試料を用いるメタボローム解析を導入することで,発達障害を客観的物質量の変化として捉えることの可能性を追究している。
軟骨再生における荷重負荷の影響について

圧負荷が軟骨再生に与える影響を検討した。マウス膝関節にドリルを用いて全層欠損モデルを作成し、1Nの強度、5Hzの頻度、5分間で圧負荷を週に5日間かけた。術後2週間、4週間の組織で、圧負荷をかけた群はかけなかった群より軟骨修復が良好であった。In vitroでマウス細胞株ATDC5を使用し、ポンプで0.001MPa, 0.01MPaの圧負荷を1時間かけてreal time PCRで軟骨分化に関する遺伝子を調査したが、有意な発現増加はみられなかった。適度な圧負荷は軟骨再生を促す可能性が動物実験にて示されたが、このメカニズム解明のため、in vitroで様々な条件を検討しく必要があると考えられた。マウス膝関節に対する荷重負荷刺激(knee loading)において、0.5, 1, 3 Nの3種類の力での刺激を用いて、5Hzの頻度、1分間の刺激を行い、刺激を行わなかった群と比較検討を行った。0.5, 1Nの力学刺激が膝関節軟骨の蛋白レベルにおいて、p-p38, p-NFkBの発現量がknee loadingを行わなかった群に比べ、低下をしていた。また、MMP-13のレベルは1Nのものが最も効果的に低下させていた。これは適度な負荷のknee loadingがp-p38, p-NFkBのシグナルを介して、MMP-13のレベルを低下させることを示唆させるものであった。以上の結果から我々は1Nの強度のものをマウス膝関節軟骨欠損モデルに使用することとした。Okamuraらの報告に準じてマウスの左大腿骨前面部に直径0.3mm径のドリルを用いて骨軟骨欠損を作成し、knee loadingの効果をみる予備実験を行った。術後2週間で大腿骨を採取し、サフラニンOで染色して評価を行った。組織切片において、骨孔の同定率は60%程度と低く、また、非loading群においても骨軟骨欠損部の閉鎖、軟骨の回復状態は良かったため、0.3mm径の骨軟骨欠損では非knee loading群においても骨軟骨の再生状態が良いため、本研究ではさらに大きな径での骨軟骨欠損が必要であることが示唆された。以上の結果より、0.5mm径のドリルを用いることとし、術後2週間、術後4週間の時点で大腿骨を採取して、再度評価を行うことを予定している。動物実験で圧負荷により軟骨欠損部が影響をうけるかどうかを検討するため、Okamuraらの報告に準じてマウスの左大腿骨前面部に直径0.5mm径のドリルを用いて骨軟骨欠損を作成し、Knee loadingの効果をみる実験を行った。Knee loadingをかける群(load群)とKnee loadingをかけない群(CN群)の2群にわけて、比較検討を行った。Knee loadingは5Hz、1Nで5分間行い、術後2週間、4週間で大腿骨を採取し、サフラニンOで染色して評価を行った。Modified WAKITANIscoreでは2週間の荷重負荷ではCN群が11.7±1.6であるのに対し、Load群が9.3±2.8とCN群の値が有意に高く(p<0.05)、CN群がLoad群に比べ、軟骨の修復が悪かった。また、4週間の荷重負荷の組織結果においてもCN群が9.0±2.3であるのに対し、Load群が5.7±2.5とCN群の値が有意に高く(p<0.05)、CN群がLoad群に比べ、軟骨の修復が悪かった。これらのメカニズムを解明するため、マウス細胞株ATDC5を用いてポンプで0.001MPa、0.001MPaの圧負荷をかけて刺激を行い、real time PCRで遺伝子解析を行ったが、Type2 collagenやaggrecanなどの遺伝子の発現増加は認められず、今後、様々な条件を検討して実験を継続していく必要があると考えられた。関節外科、スポーツ医学当初の予定通り、0.3mm径のドリルを用いてマウス骨軟骨欠損モデルを作成したが、予想以上に回復状態が良く、knee loadingを行わない群でも回復していたため、再度、ドリル径を大きくしたモデルで再度実験をやり直す必要が生じたため。ドリル径を0.5mmと大きくしたドリルを用いてin vivoの実験を行っていく。in vivoでの免疫染色などの結果でin vitroの実験を代用できるものがあれば、in vitroの実験を省略する可能性がある。米国へ海外研修のため、研究を中断している期間があったため。次年度に今年度の繰り越し金を使用して実験を進めていく。
選挙分析における変動モデルの研究

標記の研究課題について、本研究では投票者の党派性崩壊の研究を中心に主要な理論の検討と内外の調査資料の収集整理,分析を行ってきた。理論研究では、投票行動の社会集団理論と態度論的アプローチによって提起されてきた流動層仮説(floating voter hypotheses)を検討し、選挙の変動を引き起す投票行動の諸特徴を明らかにした。社会集団理論は投票者の社会的諸特徴や集団圧力の状態が党派的整合の状態にあるか交差圧力の状態にあるかという条件分析から選挙の変動を説明する。態度論的アプローチは個々の選挙に特有の刺激や党派的力が投票者の投票決定と政党選択の変化を引き起す短期的要因であると見なして投票者の動機パターンとの関連に分析の力点を置く。つまり、投票決定と政党選択のミクロ次元の要因と、そのアグリゲートなマクロ的特性としての投票率と投票分化が措定され、政党帰属態度がこの二つの次元の変動を接合する要因として重視される。どちらの理論も党派性を基準にし、それからの離脱によって投票行動の変化を捉え、ミクロ次元の変化がマクロな選挙過程の変動におよぼす影響を明らかにしようとしているのであって、両理論の差異は投票行動の変化に作用する要因の捉え方にあるといえる。しかし、1960年代後半以降の主要な調査結果が明らかにしていることは党派性そのものの崩壊傾向である。この傾向は党派性を基準にした流動層仮説の修正を余儀なくさせる。したがって、本研究は理論研究と並行して党派性崩壊の動向を実証的に明示し、その動向が選挙変動の理論構成に与える影響をあわせて追究した。すなわち、欧米諸国での政党帰属態度からの離脱Independentの増加,分割投票と、日本における無党派層の増加,棄権の恒常化,投票一貫性の崩壊を比較検討し、有権者構成の変化,無党派層の政治関心,党派性の世代的連続,政党投票から争点投票への移行などを選挙変動の理論構成に導入することを強調した。