hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Oxytocin受容体ノックアウトマウスによる受容体遺伝子機能の解明

この結果コントロールの野生型マウスでは10%前後の頻度でしか交尾行動が認められなかったが、OTR遺伝子欠損雄マウスでは80%前後の頻度で幼若マウスとの交尾行動が確認された。これは何らかの社会行動制御の異常を示していると思われ、共同研究者のLarry Young(米国ジョージア州Emory大)が確認した社会的健忘症(個体識別能の欠損)と合わせ、otr遺伝子が動物の個体認識や社会行動の制御に於ける重要な役割を担っていることを強く示したものと考えている。一方、これと平行してOTR遺伝子欠損雄マウスの体重の継時的な測定を行った。この結果雌雄otr遺伝子欠損マウスにおいては15週齢頃から明らかな肥満の傾向が認められ、これらのマウスでの摂食量自体の増加が確認された。体重の継時的な測定と変異マウスの白色脂肪細胞組織・褐色脂肪細胞組織での遺伝子発現変化の分析、及び血中成分の生化学的分析等によりこのotr遺伝子欠損マウスでの体重増加が誘導されたメカニズム解明のための実験を引き続き行っている。本年は分娩の誘導を引き起こす生体システムであるOT/OTRシステムとprostaglandinF2α/Fp受容体システムが、マウスの分娩に於いてそれぞれ占める機能についての解析と、OTR遺伝子欠損マウスで見出された攻撃性の上昇について解析を行った。<分娩誘導に於けるOT/OTRシステムとprostaglandinF2α/Fp受容体システムの機能分担>まず予備実験として10週齢の妊娠17.5日目のC57BL/6JマウスにprogesteronereceptorアンタゴニストのRU486を皮下注射し体重変化を観察した。この結果RU486を投与しなかった群に比べ投与群では18.0日に体重減少が起こり、早期にRU486によって分娩が誘導された。次にfp-/-・otr-/-の妊娠19.0日目にRU486を皮下注射したところ、19.5日目に体重の減少が見られ、RU486処理によって分娩可能となったことが明らかとなった。この結果からfp-/-・otr-/-マウスは子宮筋収縮力の低下により分娩不能なのではなく、fp-/-と同様に妊娠後期の血中プロゲステロン値の低下が起こらないため分娩異常が現れたことが示唆された。我々はotr遺伝子欠損マウス(otr-/-)の雄において同腹子を頻繁に攻撃する傾向が観察されたことから、このotr遺伝子欠損マウスと、ot遺伝子欠損マウスを比較しながらOT/OTRシステムと攻撃行動の制御についてresident intruderテストにより詳細な解析を行った。residentintruderテストは数週間個飼いした披検マウス(resident)のケージ内に集団飼いした雄マウス(intruder)を投入し、5分間のtestを3回(test1,2,3)行い、各々のテスト間に5分のintervalをもうけ、各テストでの積算攻撃回数と積算攻撃時間を測定する方法である。test1,2においてotr-/-ではwtに対し攻撃回数が有意に増加していた。積算攻撃時間もtest1で攻撃時間が有意に増加していた。このことからotr-/-マウスでは特にtest1において特徴的な攻撃性の上昇を見せた。
有機アルコキシシランと蛍光ナノ粒子界面での分子設計による複合固体蛍光材料の開発

ナノ蛍光材料であるカーボンドット(C-dots)に有機アルコキシシラン(GPTMS)を化学修飾させ、ゾル-ゲル法を用い成膜すると、C-dots単体より短波長シフトした蛍光薄膜が得られる。この反応による蛍光シフトは、C-dotsを用いたシリカ母材中での蛍光波長制御に有用で、ディスプレイや固体レーザ等への応用が期待される。そこで有機アルコキシシランの化学修飾によるC-dotsの蛍光シフトと、修飾に伴う構造変化の相関を明らかにすべく、表面構造の安定化について検討した。化学修飾の反応サイトである表面アミノ基の割合を変えC-dotsを作製し化学修飾を施すと、ストークスシフトに違いがみられた。修飾サイトが多いほどストークスシフトが小さいことから、蛍光分子であるC-dots表面の安定化が蛍光シフトに寄与していると強く示唆された。一方、元のC-dotsと比較して、シランで修飾されたC-dotsの蛍光シフト量は30nm以下と小さい。更なる蛍光シフト量の増加と波長制御域の拡大を実現すべく、次にC-dots自体を変更し、蛍光波長を変化させた。前述のC-dotsは450nmに最大蛍光波長を示すが、出発原料の変更により、同様の化学修飾可能で530nmに最大蛍光波長を示す緑色発光のC-dotsを得た。この緑色発光C-dotsに対し、シランの化学修飾を行うと、短波長側へ100nm程度の大きな蛍光シフトを示した。また蛍光シフトと共に励起スペクトルもシフトしていることから、前述の表面安定化とは異なり、骨格構造変化に関連した蛍光シフトであると示唆された。以上よりC-dotsへのシランの化学修飾は、C-dotsの表面安定化のみならず、骨格構造にも影響することが示唆される。この蛍光特性の特異な変化について、今後さらに構造解析を進めることで、有機アルコキシシランの化学修飾の実質的な役割を明確にしていく。異なる表面状態のC-dotsを用いて有機アルコキシシランを化学修飾させ、それに伴う蛍光シフトを観察するという当初の第一目標に対して、計画通りに遂行されている。その修飾サイトとシフト量に一定の相関が見出されていることから、蛍光シフトの現象についてもある程度は説明可能な段階にある。一方で、その構造的な証拠を各種解析にて得ることが今後の課題である。また、蛍光波長制御という取り組みに対しても、原料の異なるC-dotsを用いて化学修飾させることで、特異な蛍光挙動を示し可視光内での100nm程度の広範な領域における波長制御を可能にした。この挙動はこれまでのものとは異なり、興味深い点や未知な点が多いことから、今後さらに解析していく必要がある。表面化学修飾によって蛍光特性に特異な変化が見られ、さらに元のC-dotsの構造に依存して、蛍光シフトの特徴に大きな差異があったことから、それらの蛍光特性と界面周辺での構造の相関について理解を深める。とりわけ構造解析を中心に、NMRやFTIR・Raman分光法、蛍光寿命等の評価を多角的に行うことで、それぞれのC-dotsにおける化学修飾前後での構造変化の理解に努める。また、大きな蛍光シフトを示したC-dotsに関しては、表面構造の変化のみならず、内部のπ共役の変化や炭素以外の結合等にも着目し、C-dots全体の構造を評価することで、巨大な短波長シフトの原因を明らかにすることを目標とする。一方で、元のC-dotsに依存して化学修飾後の蛍光特性が大きく影響されるため、C-dots自体の解析をさらに深め、化学修飾後の影響についてC-dotsの特徴から分類していく。

異なる表面状態のC-dotsを用いて有機アルコキシシランを化学修飾させ、それに伴う蛍光シフトを観察するという当初の第一目標に対して、計画通りに遂行されている。その修飾サイトとシフト量に一定の相関が見出されていることから、蛍光シフトの現象についてもある程度は説明可能な段階にある。一方で、その構造的な証拠を各種解析にて得ることが今後の課題である。また、蛍光波長制御という取り組みに対しても、原料の異なるC-dotsを用いて化学修飾させることで、特異な蛍光挙動を示し可視光内での100nm程度の広範な領域における波長制御を可能にした。この挙動はこれまでのものとは異なり、興味深い点や未知な点が多いことから、今後さらに解析していく必要がある。表面化学修飾によって蛍光特性に特異な変化が見られ、さらに元のC-dotsの構造に依存して、蛍光シフトの特徴に大きな差異があったことから、それらの蛍光特性と界面周辺での構造の相関について理解を深める。とりわけ構造解析を中心に、NMRやFTIR・Raman分光法、蛍光寿命等の評価を多角的に行うことで、それぞれのC-dotsにおける化学修飾前後での構造変化の理解に努める。また、大きな蛍光シフトを示したC-dotsに関しては、表面構造の変化のみならず、内部のπ共役の変化や炭素以外の結合等にも着目し、C-dots全体の構造を評価することで、巨大な短波長シフトの原因を明らかにすることを目標とする。一方で、元のC-dotsに依存して化学修飾後の蛍光特性が大きく影響されるため、C-dots自体の解析をさらに深め、化学修飾後の影響についてC-dotsの特徴から分類していく。本年度の研究結果において、化学修飾に用いられる元のC-dotsの構造自体が、化学修飾後の蛍光特性に大きく影響することが示唆された。そこで、C-dots合成時の構造をより詳細に制御することが必要不可欠となったため、C-dots合成に用いられる消耗品の使用を抑え、大量合成を行う前にC-dotsの合成プロセスの精密化を目指すこととした。そのため、次年度はC-dotsの合成プロセスにおける改善を行い、特に温度管理に注力する。予算の使用計画としては、温度コントローラ等の熱処理雰囲気の改善に向けた使用を計画している。
神経難病に関わる脳幹部および大脳基底部の神経細胞への系統的な試験管内分化系

我々はこれまでにフィーダー細胞を用いずに、ES細胞の細胞塊を無血清下に浮遊培養ですることで、効率よく神経細胞に分化させる系をまず樹立した(SFEB法)。マーカー解析の結果、SFEB法でES細胞から産生された神経細胞はこれまで産生が困難であった大脳の前駆細胞であることが明らかになり、さらにShhを作用させることにより、この大脳前駆細胞から大脳基底核などの細胞を試験管内で分化誘導することに成功した。この研究により、従来不可能であった試験管内での大脳神経細胞の大量産生が可能なり、大脳の変性疾患(ハンチントン病やアルツハイマー病など)の発症機序の解明や大脳疾患の治療法開発に大きく貢献することが期待される。SFEB法によりES細胞からの前脳の分化誘導は確認されたが、小脳、橋などへの分化効率は低い。小脳、橋などを含む変性疾患に関連する後脳吻側部に着目し、細胞外シグナルによる分化誘導系の樹立を目指し、条件検討を行い、マウスES細胞からの10%程度での小脳主要ニューロンの安定した分化誘導法を確立した。一方、ヒトES細胞分化にSFEB法を応用するにあたっては、ヒトES細胞特有の問題として、細胞死による細胞生存の低さがあった。今年度、この細胞死をROCK阻害剤が抑制することを発見し、大量培養を効率よく行うことが可能となり、これを用いてヒトES細胞からの大脳の分化誘導にも成功した。ヒトES細胞の技術をさらに広く再生医療や創薬に用いるために重要な基盤技術が確立された。今回、我々はフィーダー細胞を用いずに、ES細胞の細胞塊を無血清下に浮遊培養ですることで、効率よく神経細胞に分化させる系をまず樹立した(SFEB法)。さらにWnt,Nodalという2つの内在性の分泌シグナル因子の活性を一時的に阻害することで、ほぼ選択的に神経分化誘導できる(9割以上)ことが判明した。さらにSFEB法に血清処理とアクチビン処理を追加することで、16%の高い効率で神経網膜前駆細胞(Rx陽性細胞)に分化させる系(SFEB/DLFA法)をまず樹立した。こうして得られたES細胞由来の神経網膜前駆細胞は、胎児の網膜発生時の微小環境を試験管のなかで再現する培養を行うと、高効率で視細胞に分化することが明らかになった。この研究により、従来不可能であった神経網膜細胞、特に視細胞を産生することが世界ではじめて可能となり、網膜変性疾患の発症機序の解明、および新薬や治療法開発に大きく貢献することが期待される。フィーダー細胞を用いずに、ES細胞の細胞塊を無血清下に浮遊培養ですることで、効率よく神経細胞に分化させる系をまず樹立した(SFEB法)。本年度は大脳の変性疾患の一つであるハンチントン病の原因に関係の深い、大脳基底核の神経細胞の分化条件をさらに至適化し、Shhのシグナルの制御のタイミングを調整することで4割の細胞を基底核の前駆細胞に分化誘導することに成功した。大脳疾患の治療法開発に大きく貢献することが期待される。このようにSFEB法によりES細胞からの前脳の分化誘導は確認されたが、小脳への分化効率は低い。小脳、橋などを含む変性疾患に関連する後脳吻側部に着目し、後方化シグナルであるWnt、Fgfを培養中期に作用させることで、細胞外シグナルによる小脳神経細胞の分化誘導系の樹立に成功した特に小脳の主要ニューロンである顆粒細胞は2割程度の効率で分化が可能となり、移植により小脳組織への組み込みも確認された。もう一つの主要ニューロンであるプルキンエ細胞(L7,カルビンジン陽性)も1%程度の低効率ではあるものの、試験管内での産生に成功した。さらに高い分化効率の条件検討のために、小脳の発生する吻側後脳特異的遺伝子マーカーを探索し、その分化モニター系を確立した。

小脳、橋などを含む変性疾患に関連する後脳吻側部に着目し、細胞外シグナルによる分化誘導系の樹立を目指し、条件検討を行い、マウスES細胞からの10%程度での小脳主要ニューロンの安定した分化誘導法を確立した。一方、ヒトES細胞分化にSFEB法を応用するにあたっては、ヒトES細胞特有の問題として、細胞死による細胞生存の低さがあった。今年度、この細胞死をROCK阻害剤が抑制することを発見し、大量培養を効率よく行うことが可能となり、これを用いてヒトES細胞からの大脳の分化誘導にも成功した。ヒトES細胞の技術をさらに広く再生医療や創薬に用いるために重要な基盤技術が確立された。
験的ぶどう膜炎のin vitroの実験

綱膜S抗原感作ルイスラットのぶどう膜炎初期に見られる変化は脈絡膜への単核細胞の浸潤で,次いで視細胞外粒層へ数個の細胞浸潤が起こるのが組織切片上で見られる.視細胞層への浸潤細胞は,マクロファージと好中球が主で,リンパ球は極めて稀にしか見られなかった.12個の浸潤細胞の周囲では,視細胞核である外顆粒層が融解するがごとくに消失する.炎症初期のblood-barrierの破綻をペルオキシダーゼをトレーサーとして検討したが,色素上皮と網膜血管でほぼ同時にトレーサーが漏出することが判明した.S抗原,IRBP,Phosducinのエピトープ部を再検討し,Phosducinで複数の起炎性ペプチドを合成でき,ぶどう膜炎の惹起に成功した.in vitro実験では,網膜全体の器官培養組織にたいし,抗体処理の有無に分けて,リンパ球,好中球を添加し4時間後の組織をエポン包埋して検討したが,予測したような典型的なantibody-dependent-cellular-cytotoxicity(ADCC)の像を得るに至っていない,抗体との反応時間や添加細胞との反応時間,培地の変更などの工夫を要するものと思われる.以上の方法でADCCが起こらない場合には,網膜細胞を酵素処理して単離視細胞での反応を試みる必要がある.綱膜S抗原感作ルイスラットのぶどう膜炎初期に見られる変化は脈絡膜への単核細胞の浸潤で,次いで視細胞外粒層へ数個の細胞浸潤が起こるのが組織切片上で見られる.視細胞層への浸潤細胞は,マクロファージと好中球が主で,リンパ球は極めて稀にしか見られなかった.12個の浸潤細胞の周囲では,視細胞核である外顆粒層が融解するがごとくに消失する.炎症初期のblood-barrierの破綻をペルオキシダーゼをトレーサーとして検討したが,色素上皮と網膜血管でほぼ同時にトレーサーが漏出することが判明した.S抗原,IRBP,Phosducinのエピトープ部を再検討し,Phosducinで複数の起炎性ペプチドを合成でき,ぶどう膜炎の惹起に成功した.in vitro実験では,網膜全体の器官培養組織にたいし,抗体処理の有無に分けて,リンパ球,好中球を添加し4時間後の組織をエポン包埋して検討したが,予測したような典型的なantibody-dependent-cellular-cytotoxicity(ADCC)の像を得るに至っていない,抗体との反応時間や添加細胞との反応時間,培地の変更などの工夫を要するものと思われる.以上の方法でADCCが起こらない場合には,網膜細胞を酵素処理して単離視細胞での反応を試みる必要がある.
東海地域で観測された地震動波形に基づく微動H/Vスペクトルの信頼性に関する研究

本研究は,いつでも・どこでも・比較的簡単に測定できる微動の有効性を確かめるために、東海地域で地震観測を行っている施設内で微動測定を実施し,地震動と微動の特性を比較・考察することを目的としている.平成13年度から東海4県(愛知県,三重県,静岡県,岐阜県)内の地震観測施設で微動測定を実施し,表層地質などと関連させて得られた県内の地盤震動特性について,地元の新聞を通じて県民に公表するとともに,県庁や市町村の防災担当者に文書で説明した.次に,2000年10月6日鳥取県西部地震(M7.3)などの際に東海地域で得られた地震動波形を分析して,地震動と微動の特性を比較した.その結果,以下のことが判明した.(1)基板と堆積層とのせん断波速度のコントラストが大きく、かつ、堆積層が成層に近い地域では,微動H/Vスペクトルから表層地盤の1次卓越周期を容易に得ることができる.逆に,断層などの影響で堆積層が不整形になると,微動H/Vスペクトルの卓越が複数となり,また,水平動の卓越との対応も悪くなる.(2)地震の規模がM7.3と大きな場合,地震動波形と微動のH/Vスペクトルの1次卓越周期は長い周期域(45秒)まで良く一致する.(3)地震動と微動のH/Vスペクトルの平均倍率を比較すると,地震動のH/V倍率は微動に比べて1.52倍程度大きくなる場合が多い.(4)基盤と地表面との地震動波形から得られた表層地盤の伝達関数の1次卓越周期は、地震動のH/Vスペクトルから得られたものと良く一致する.本研究は,いつでも・どこでも・比較的簡単に測定できる微動の有効性を確かめるために、東海地域で地震観測を行っている施設内で微動測定を実施し,地震動と微動の特性を比較・考察することを目的としている.平成13年度から東海4県(愛知県,三重県,静岡県,岐阜県)内の地震観測施設で微動測定を実施し,表層地質などと関連させて得られた県内の地盤震動特性について,地元の新聞を通じて県民に公表するとともに,県庁や市町村の防災担当者に文書で説明した.次に,2000年10月6日鳥取県西部地震(M7.3)などの際に東海地域で得られた地震動波形を分析して,地震動と微動の特性を比較した.その結果,以下のことが判明した.(1)基板と堆積層とのせん断波速度のコントラストが大きく、かつ、堆積層が成層に近い地域では,微動H/Vスペクトルから表層地盤の1次卓越周期を容易に得ることができる.逆に,断層などの影響で堆積層が不整形になると,微動H/Vスペクトルの卓越が複数となり,また,水平動の卓越との対応も悪くなる.(2)地震の規模がM7.3と大きな場合,地震動波形と微動のH/Vスペクトルの1次卓越周期は長い周期域(45秒)まで良く一致する.(3)地震動と微動のH/Vスペクトルの平均倍率を比較すると,地震動のH/V倍率は微動に比べて1.52倍程度大きくなる場合が多い.(4)基盤と地表面との地震動波形から得られた表層地盤の伝達関数の1次卓越周期は、地震動のH/Vスペクトルから得られたものと良く一致する.本研究は,いつでも・どこでも・比較的簡単に測定できる微動の有効性を確かめるために,東海地域で地震観測を行っている施設内で微動測定を実施し,地震動波形と微動とを比較・考察することを目的としている.今年度は始めに,岐阜県内の地震観測施設を対象として微動測定を実施し,地元の新聞を通じて結果を公表するとともに,市町村の防災担当者に地震や地震時の揺れ方などについて説明した.次に,2000年10月6日鳥取県西部地震(M7.3)などの際に東海地域で得られた地震動波形を収集して,微動波形と比較した.その結果,以下のことが判明した.(1)基盤と堆積層とのS波速度のコントラストが大きく,かつ,堆積層が成層に近い地域では,微動H/Vスペクトルから表層地盤の1次卓越周期を容易に得ることができる.逆に,断層などの影響で堆積層が不整形になると,微動H/Vスペクトルの卓越が複数となり,また,水平動の卓越との対応も悪くなる.(2)地震の規模がM7.3と大きな場合,地震動波形と微動のH/Vスペクトルの1次卓越周期は長い周期域(45秒)まで良く一致する.(3)地震動波形と微動のH/Vスペクトルの平均倍率を比較すると,地震動波形のH/V倍率は微動に比べて1.52倍程度大きくなる場合が多い.(4)基盤と地表面との地震動波形から得られた表層地盤の伝達関数の1次卓越周期は,地震動のH/Vスペクトルから得られたものと良く一致する.本研究の目的は、東海地震などが懸念されている東海地域を対象として、地震の観測地点で微動を測定し、微動波形と鳥取県西部地震などで観測された地震動波形のH/Vスペクトルを比較・検討することで、微動H/Vスペクトルの信頼性について考察するとともに、東海地域の地盤震動特性を把握することである。平成14年度の実績は、愛知県・三重県・静岡県・岐阜県の地震観測地点に出向いて微動を測定するとともに、長野県南部を対象地域として、重点的に微動測定を実施した。

その結果、諏訪湖を中心とした諏訪盆地はかなり揺れ易いことが判明し、その傾向は愛知県東部地震の観測地震波形とも良く対応することが分かった。さらに、最終年度であるため、過去4年間で測定した東海地域の微動測定結果をまとめて、地盤震動特性について把握するとともに、鳥取県西部地震、愛知県東部地震や新島地震などで得られた地震動と微動のH/Vスペクトルを比較・検討し、それらのデータと結果を報告書にまとめた。以下に主な結果をまとめる。(1)基盤と堆積層とのせん断波速度のコントラストが大きい地盤上では、地震動と微動のH/Vスペクトルとは、卓越周期や倍率などが概ね良く一致する場合が多い。(2)地震の規模が小さいと、地震動のH/Vスペクトルには1秒以上の長い卓越周期は出現しにくい。(3)一般に、H/Vスペクトルの倍率は、微動の場合より地震動の方が1.5倍程度大きい。(4)東海地域の地盤震動特性は、濃尾平野の最深部上で卓越周期が45秒と最も長く、その他の沖積平野や洪積盆地上でも周期が12秒で、しかも大きな倍率で卓越する地域がある。(5)微地形によって0.5秒以下の周期域では倍率が大きく変わることがあるため、地震防災や耐震設計・診断などで地盤の揺れ易さを評価する場合には、できるだけ細かな区域で行う必要がある。
高等教育への障害者のアクセス―日米の国際比較を通じて

平成30年度は、第一に、諸外国の高等教育の障害者支援の実態把握、第二に、国際的な障害者ジェンダー統計の諸問題を整理、という2点の研究課題に取り組むことを主な目的としていた。1点目の課題に関しては、研究テーマをさらに発展させるためにヨーロッパにフィールドを広げてアプローチした。具体的にはフランスの高等教育の障害者支援がどの程度進んでいるのかを探るために、現地での視察及び調査を実施した。この作業を進める中で、フランスの教育政策や障害者政策について同時に検討を進める必要があったため、文献や資料収集等も並行して進めることにした。2点目の課題に関しては、1主要先進諸国の障害者ジェンダー統計の特徴を整理し日本への示唆を得ること、2障害の医学モデルから社会モデルへの転換に際して障害者ジェンダー統計における新しい統計データの分析の方向性を示すことという2点の研究目的に取り組んだ。本研究ではこれらの目的をもとにワシントン・グループ(国連統計委員会のもとにあるシティ・グループのひとつ)の取り組みとカナダの障害者統計を取り上げて研究を進めた。障害者ジェンダー統計整備に対する日本への示唆として、既存統計の改善と工夫があげられるが詳細の作業は次年度以降に進める予定である。本研究は諸外国の高等教育の障害者支援の実態を把握し日本への示唆を得ることであるが、この研究課題に取り組むうえで障害者ジェンダー統計の把握と整備の方向性について研究を実施している。これは高等教育の障害者支援の実態を把握するためにも諸外国の障害者統計データから理解を深めるために必要な作業だと思われたためである。このように本研究の課題にある周辺課題、背景を理解するための作業を進めているため研究進捗状況は当初より遅れている。令和元年度は、昨年度に引き続き、1ワシントン・グループの取り組みとカナダの障害者統計から学び障害者ジェンダー統計整備の可能性を探ること、2日本以外の諸外国の高等教育の障害者支援の実態把握、3日本の高等教育の障害者支援の実態把握の3点に取り組むことを研究目的としている。1、2については平成30年度の研究で一部取り組むことができたが、今後さらなる検討を加えて進める予定である。3は近年、とりわけ関心が高まりつつある発達障害者への支援を就労支援も含めて検討を行う予定である。平成29年度は、第一に、主に内外の文献収集につとめた。その際には統計情報も収集し、現在、文献を整理し分析を行っている。また、統計情報に関しては国連統計委員会などの情報がウェブ上に掲出されており、常に動向をチェックする必要があったので、インターネット上の情報も参考にした。第二に、障害統計やデータに関して重要だと思われる関連文書、国際的文書、データを収集して分析・考察を行った。中でも、障害統計の整備に向けて重要だと思われる「ワシントン・グループ」の活動に着目して研究を進めた。同時に国連統計委員会を支える「シティ・グループ」への理解を深めることも意識的に行った。第三に、障害測定に関してワシントン・グループが開発した「短い質問セット」が世界各国でどのように使用されているか(国勢調査、全国調査、障害モジュール、事前テスト等)文献資料やインターネットからの情報をもとに調べた。このことと関連して、障害測定の枠組みの基礎となるWHOのICF(国際生活機能分類)の形式について検討を行った。第四に、これらの研究に関して、自主的な研究会や英語文献学習会を開催するなどして継続的に研究を続けられるように工夫をした。本研究は外国語文献に依拠することが多く、専門用語の翻訳等は注意深く行う必要があった。その場合は適宜、専門家の指導・助言を受けながら進めた。第五に、日本の高等教育の障害者のニーズを把握するために先進的な取り組みをしている大学数校にヒアリングを実施することができた。なお、今年度の成果の一部は岩手県立大学社会福祉学部紀要に投稿し、掲載された。第一に、文献、統計の資料収集の一部を行っており、ジェンダー視点を積極的に取り入れることを意識して資料にアクセスしている。現在、分析継続中だが、この点は計画に沿って進んでいるといえる。しかし、もっと多くの米国の文献や国際的な関連統計資料にアクセスする必要性は感じている。それから統計情報に関しては日米に限らず、世界各国のデータを使用して分析する必要性を感じている。以上の点から交付申請書に照らして、「おおむね順調に進展している」という評価になる。

本研究は諸外国の高等教育の障害者支援の実態を把握し日本への示唆を得ることであるが、この研究課題に取り組むうえで障害者ジェンダー統計の把握と整備の方向性について研究を実施している。これは高等教育の障害者支援の実態を把握するためにも諸外国の障害者統計データから理解を深めるために必要な作業だと思われたためである。このように本研究の課題にある周辺課題、背景を理解するための作業を進めているため研究進捗状況は当初より遅れている。障害統計の整備の重要性は教育・雇用の問題を含めて内外でますます高まりつつある。国連レベルでは2006年に障害者権利条約が採択され、2014年に日本政府は同条約に批准した。日本国内では障害者権利条約の批准に伴い、国内法の整備に向けて2009年に障がい者制度改革推進本部が内閣府に設置された。そこで2011年に改正障害者基本法が成立し、続いて2013年に障害者差別解消法が成立された(障害者差別解消法は2016年4月から施行された)。この法律によって、国公立大学は障害学生に対して合理的配慮を提供することが義務付けられた(現時点では私立大学は努力義務)。これらの法制度は障害者権利条約第24条(教育)を反映させたもので、今後、この政策を具体化するために障害者の実態を把握するための統計整備や実態調査に基づきガイドラインの作成・整備を積極的に進めていくことが求められる。本研究を進めるにあたり、国際的には障害者統計に関しては一定の取組があって試験段階から実践普及へ及びつつあるが、障害者ジェンダー統計は未着手に近いことが明らかになった。日本でも状況は国際レベルに追いついていないであろう。次年度以降も日本と米国の障害者問題全般の動向を踏まえたうえで、障害者統計についても、ワシントングループやESCAPの動向を調べ、日本の実情を把握し、改善をめざす研究を強めていきたいと考えている。中でも、本研究のテーマに沿って、高等教育における障害者に関する国際的データを整備し、分析していきたいと考えている。とりわけ米国の教育統計分析や国際的な障害者データから学び日本の統計整備には何が不足していてどのような改善が必要なのかを提案できる研究をしていく予定である。令和元年度は、昨年度に引き続き、1ワシントン・グループの取り組みとカナダの障害者統計から学び障害者ジェンダー統計整備の可能性を探ること、2日本以外の諸外国の高等教育の障害者支援の実態把握、3日本の高等教育の障害者支援の実態把握の3点に取り組むことを研究目的としている。1、2については平成30年度の研究で一部取り組むことができたが、今後さらなる検討を加えて進める予定である。3は近年、とりわけ関心が高まりつつある発達障害者への支援を就労支援も含めて検討を行う予定である。研究経費で購入予定であった統計関連資料に関しては書籍のみならずインターネット上で公開が進んでいることもあり、このことに関する経費が一定程度軽減された。
データ研磨技術を用いた選択集合からの潜在ニーズの発見

本研究は、消費者の購買行動に着目し商品を購入する際に候補となる商品群を予測して、それらの商品を潜在的なニーズとして捉える方法を明らかにする。そして潜在的なニーズを利用した消費者行動モデルを構築することが目的である。これまでに、商品の類似度グラフを利用した購買行動のグラフ表現と構造同値性を利用した潜在ニーズの発見方法を提案しており、ある程度の予測精度が得られている。類似度グラフは併売関係を表すグラフであり、併売されやすい商品間に枝を貼ることで生成される。そして、そのグラフにデータ研磨を適用することで、構造同値性と呼ばれる他商品との関係性が共通している構造を捉えることができる。この構造に含まれる商品はそれぞれ競合関係を示しており、購買時に候補となる商品群として扱うことが可能である。グラフ研磨を適用することで直接の接続関係だけではなく、他の商品間の繋がりから間接的に重要な接続関係を抽出できることから、接続関係のない購入候補となった商品を捉えるためには有効な方法である。この方法を利用することで推薦精度が向上した。またモデルを精緻化するために、類似度グラフに相互類似関係を利用した枝のフィルタリングを適用する方法を提案した。これまで相関ルールの抽出では問題となっていた、よく購入される商品の影響が大きくなり、商品間の購買頻度に偏りのあるルールが抽出されるという問題点を相互類似関係を利用した相関ルールの抽出によって、改善できることを示した。最終年度は、モデルを構築する前に分析対象となる顧客を購買関係の類似性によりクラスタリングし、比較対象となる顧客群をそのクラスタに紐付けることで、より意味解釈がしやすいモデルが構築できることを示した。データマイニングでは自明なルールばかりが抽出されるという点が指摘されていたが、この方法によってその点が改善できることを示した。本研究は、消費者の商品選択のプロセスとして考慮集合の概念を取り入れ、消費者同士の購入商品から購入直前に考慮された商品群を表す考慮集合を予測し、それを潜在ニーズとして捉える方法を提案する。そして新たな消費者行動モデルを構築し、潜在ニーズを利用した実証研究から有効性を明らかにする。2015年度は、考慮集合を予測するためにグラフのリンク予測を応用した方法で、同時購入されやすい商品の共起関係と、ノードを入れ替えてもグラフ構造に変化がない性質である構造同値性を利用して、代替商品を見つけることで考慮集合を予測する方法を提案した。そして、その応用研究として、考慮集合を利用した推薦システムを構築した。利用したデータは、無印良品のID-POSで230万人の中からECサイトと店舗を両方利用している顧客約1万人を対象に分析を実施した。両方を併用している顧客は全体の約6%であるが、店舗だけを利用している顧客に比べて売上金額が3倍程度大きく、併用顧客は当該企業にとって重要な顧客である。考慮集合を利用した推薦システムによってこれまでに店舗しか利用していない顧客をECサイトに誘導することが可能であり、計算実験の結果からは、他の手法と比べて提案手法の推薦精度が最も高くなることを示した。また、推薦された商品の中で顧客の購入を適切に予測できていた商品は代替商品が多く、リンク予測と構造同値性を扱った方法の効果を示すことができた。これらの結果から得られた知見は、考慮集合を用いた潜在ニーズの特定には、重要な知見であり、今後も実証研究を積極的に実施しながらモデルの精緻化を行っていく。本研究では、「1.潜在ニーズの概念定義と理論化」→「2.潜在ニーズのモデル化」→「3.応用可能性の検討」という大きく3つのフェーズに分けて研究を実施している。1年目は、「1.潜在ニーズの概念定義と理論化」に取り組んでおり、考慮集合の概念を利用した潜在ニーズの予測方法を構築し、その有用性を推薦システムによって検証した。結果として考慮集合の枠組みを利用した潜在ニーズによって推薦精度が向上した。このように潜在ニーズの概念を捉え実証研究で有用性を示すことができており、進捗は「おおむね順調に進展している」と判断できる。2016年度は、考慮集合を予測するためにネットワーク分析を実施した。特に消費者の購買履歴データに対して、相互類似関係を考慮したグラフ研磨を適用することで有用な関係を抽出する方法を提案した。相互類似関係を考慮した相関ルールの抽出方法は、同時購入のされやすさをランクで表現し、お互いにランクの高い接続関係を抽出する方法が提案されており、それをネットワーク構造に応用した。利用したデータは、株式会社マクロミルが収集しているスキャンパネルデータで、イオンを対象にこれまでの方法からは、埋もれて得ることが難しかった併売の関係を捉えることができた。3年目も、引き続き実証研究の観点から「潜在ニーズのモデル化」に着手していく予定である。また並行して顧客の特徴的なショッピングパスを特定するために、系列パターンを考慮した方法で典型的な買い物行動を抽出する方法を開発し、RFIDデータの解析に着手していく。

そして、実応用の観点から潜在ニーズを考慮した消費者行動を明らかにすることを試みる。実証研究で利用するデータについては、複数種類のデータを本研究に利用することが可能であり、顧客情報を一元的に管理したデータベースを構築し効率的に研究を行う。本研究では、「1.潜在ニーズの概念定義と理論化」→「2.潜在ニーズのモデル化」→「3.応用可能性の検討」という大きく3つのフェーズに分けて研究を実施している。1年目は、「1.潜在ニーズの概念定義と理論化」に取り組んでおり、考慮集合の概念を利用した潜在ニーズの予測方法を構築し、その有用性を推薦システムによって検証した。2年目には潜在ニーズのモデル化に着手しており、ネットワーク解析を中心に研究を進めており、相互類似関係を考慮したネットワーク解析方法を提案した。またこれまでにCRESTの研究プロジェクトとして取り組んできたグラフ研磨と呼ばれるビッグデータからの特徴抽出のためのグラフクリーニング手法を適用することで、顧客の潜在ニーズに繋がる特徴量を捉えることができており、これまでの研究計画を鑑みて進捗は「おおむね順調に進展している」と判断できる。本研究は、消費者の商品選択プロセスの1つである考慮集合の概念を用いて、消費者が購入した商品から購入候補となった商品群を予測し、それらの商品を潜在的なニーズとして捉える方法を提案する。そして消費者行動モデルを構築し、瀬在ニーズを利用した実証研究によって有効性を明らかにする。2017年度も2016年度に引き続きネットワーク解析を応用した方法で、消費者の購買履歴データからグラフ研磨と相互類似関係を利用した方法で同時購買されやすい興味深いルールの抽出を実施した。グラフ研磨を適用することで直接の接続関係だけではなく、他の商品間の繋がりから間接的に重要な接続関係を抽出できることから、直接の接続関係のない購入候補となった商品を捉えるためには有効は方法である。また相互類似関係を利用した相関ルールの抽出によって、これまで相関ルールの抽出では問題となっていた、よく購入される商品の影響が大きくなってしまい、商品間の購買頻度に偏りのあるルールが抽出されるという問題点を改善できることを示した。これらの研究内容については人工知能学会の全国大会で報告している。最終年度はこれまでの研究内容を踏まえて、グラフ研磨を用いた構造同値による候補商品の選択方法と、相互類似関係を利用した相関ルールの抽出方法の2つを融合させることで、考慮集合の予測を実施し、予測結果がどの程度改善できるか調査する。そして、その応用方法について検討する。また顧客のショッピングパスデータを用いることによる効果についても実験を行う予定である。本研究は、「1.潜在ニーズの概念定義と理論家」→「2.潜在ニーズのモデル化」→「3.応用可能性の検討」という大きく3つのフェーズに分けて研究を実施している。当初の計画どおり最終年度の応用可能性の検討に向けた理論家とモデル化についてさまざまな検討を行っており、当初は想定していなかった、相互類似関係を用いた新しいモデル化の有効性も確認できている。これらの研究結果を鑑みて進捗状況としては「おおむね順調に進展している」と判断した。
新奇アジュバントを用いたＣＴＬ誘導性ウエストナイルウイルスワクチンの開発

ウエストナイルウイルス(WNV)は、時に致死性の脳炎・髄膜炎を発症させるヒト感染性ウイルスであるが、未だヒト用の実用ワクチンや治療薬は存在しない。本研究においては、防御免疫を誘導するエンベロープ(E)蛋白に着目し、組換えWNV E蛋白とCTL誘導性新奇アジュバントであるγポリグルタミン酸(γ-PGA)ナノ粒子とを組み合わせたモデルワクチンでマウスを免疫することにより、抗体のみならずCTLが誘導されることを確認した。さらに、組換えWNV E蛋白をスクリーニングプローブとするISAAC法により、日本脳炎(JEV)ワクチン被接種者末梢単核球から、WNV中和活性のあるヒトモノクローナル抗体を樹立した。昆虫細胞発現系により発現させた組換えウエストナイルウイルスE(WNVE)蛋白質を用いる、中和抗体のみならずcross-presentationによりCTLも誘導する組換え成分ワクチンの基礎的研究を行うために、本年度においては主に以下の3点を行った。1.組換えWNVE蛋白質精製法の効率化およびプロトコールの確立Drosophila発現系およびバキュロウイルス発現系で発現させる組換えWNVE蛋白は共にHis tagを有しているため、Niキレートクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、およびゲル濾過法により精製は可能であるが、従来のNiキレートクロマトグラフィーは、培地内に分泌させた組換え蛋白質を含む無血清培地を、そのままクロマトグラフィーにかけることが出来ずに、数100mlから数リットルにおよぶ開始サンプルの脱塩操作を要し、この段階が最大のボトルネックであった。昨年6月に新発売されたGE Healthcare社のHisTrap excelは、Niがメディアに強固に固着されており、無血清培地をそのままクロマトグラフィーにかけることが可能である。従来のNiキレートクロマトグラフィーを、これに替えることにより、著しい効率化が達成され、Drosophila発現系による組換えWNVE蛋白の精製プロトコールを確立した。2.コントロール蛋白の精製プロトコールの確立同様にHisTrap excelを用いることにより、WNVE部分をGFPに入れ替えた組換え蛋白の精製プロトコールを確立した。3.BEI(binary ethylenimine)によるバキュロウイルスの不活化バキュロウイルス発現系においては、組換え蛋白質精製前のバキュロウイルス除去もしくは不活化が必須である。BEI(0.1M)、28°C24時間の処理により、ぼぼ完全にバキュロウイルスが不活化出来ることを確認した。昆虫細胞発現系により発現させた組換えウエストナイルウイルスE(WNVE)蛋白質を用いた、中和抗体のみならずCTLも誘導する組換え成分ワクチンの基礎的研究を行うために、本年度は主に以下の2点を行った。1.組換えWNVE蛋白及び対照蛋白の大量精製と抗原蛋白内包γポリグルタミン酸(γ-PGA)ナノ粒子の作成Drosophila発現系により無血清培地中に分泌させた組換えWNVE蛋白質及び対照蛋白質(組換えWNVE蛋白の同一frameにGFPを組み換えたもの)を、HisTrap excelを用いたNiキレートクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、およびゲル濾過法により数10 mg単位のオーダーで精製し、cross-presentation系を惹起することによりCTLを誘導する両親媒性アジュバントであるγ-PGAで内包させた抗原蛋白内包γ-PGAナノ粒子を作成して、それをマウスに免疫した。2.バキュロウイルス発現系による組換えWNVE蛋白大量精製の条件検討Drosophila発現系により作成した組換えWNVE蛋白は、Bipシグナル配列及びV5タグを保持するため、この蛋白の免疫により誘導された免疫応答を同一蛋白を用いて測定した場合、シグナル配列もしくは/及びV5タグに対する免疫反応もかぶって測定してしまう恐れがある。よって、先に確立されたバキュロウイルス発現系による、これらのシグナル配列及びV5タグを欠く組換えWNVE蛋白の大量精製の条件検討を行った。High Five細胞にMOI1もしくは10で感染72時間から96時間後の細胞lysateへの発現が最大となること、BEI(binary ethylenimine) 30mM、28°C48時間処理により、精製前サンプルのバキュロウイルスが完全に不活化されること、蛋白質性の分解酵素阻害剤添加により組換え蛋白の分解が抑制されること、Drosophila発現系による組換え蛋白とほぼ同一手法で精製が可能なことなどが明らかとなった。昆虫細胞発現系により発現させた組換えウエストナイルウイルスE(WNVE)蛋白質を用い、中和抗体のみならずcross-presentationによりCTLも誘導する組換え成分ワクチンの基礎的研究を行うために、本年度においては主に以下の3点を行った。1.組換えWNVE蛋白質精製法の効率化Drosophila発現系およびバキュロウイルス発現系で発現させる組換えWNVE蛋白は共にHis tagを有しているため、Niキレートクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、引き続いてゲル濾過を用いた従来法により精製は可能であるが、各段階におけるロスの減少および精製の効率化をはかるために、抗フラビウイルスモノクローナル抗体4G2を用いた免疫吸着体を作成し、Drosophila発現系により発現させた組換えWNVE蛋白の精製を試みた。しかしながら、組換えWNVE蛋白の免疫吸着体に対する親和性および抗体の漏出が予想以上に強いため、従来法に比べ期待した程の効率化は得られなかった。一方、各段階における脱塩カラムを、HiPrep 26/10 Desaltingに変更することにより、ロスの減少と精製の効率化が得られた。バキュロウイルス発現系による組換え

WNVE蛋白の精製については、30%sucrose上にて14,000g,180分の超遠心により、バキュロウイルスが除去できることを確認し、また発現時のMOIを1から10に上げることにより発現量の増強を図った。2.コントロール蛋白の精製組換えWNVE蛋白の対照として用いるために、WNVE部分をGFPに入れ替えた組換え蛋白を作成し、Niキレートクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った。3.EL-4/WNVEのクローニングCTLの標的細胞として用いるため、WNVE遺伝子導入EL-4細胞のクローニングを限界希釈法により行った。昆虫細胞発現系により発現させた組換えウエストナイルウイルスE(WNVE)蛋白を用いた、中和抗体のみならずCTLも誘導する組換え成分ワクチンの基礎的研究として、本年度は以下の4点を行なった。1.組換えWNVE蛋白内包γポリグルタミン酸(γ-PGA)ナノ粒子による免疫Drosophila発現系により作成・精製した組換えWNVE蛋白を、cross-presentationを惹起することによりCTLを誘導する両親媒性アジュバントであるγ-PGAで内包させたナノ粒子を作成し、B6マウスに免疫(WNVE蛋白にして100mg・1週間ごと3回)した。2.抗体誘導の確認不活化WNV粒子固相化プレートを用いたELISA法により、WNVE蛋白内包γ-PGAナノ粒子の免疫によって、血清中にWNV結合性IgG抗体が誘導されることを確認した。3.WNVE蛋白内包γ-PGAナノ粒子免疫により誘導されるCTLエピトープの同定WNV感染により誘導されるCTLにおいて同定されているエピトープペプチドを用いて、IFN-γ検出ELISPOTアッセイにより、WNVE蛋白内包γ-PGAナノ粒子免疫により誘導されるCTLのエピトープについて脾細胞を用いて検討したところ、既知のCD8陽性CTLエピトープ5種類、及びCD4陽性CTLエピトープ1種類のいずれにおいても、WNVE蛋白内包γ-PGAナノ粒子免疫特異的に有意な反応が観られた。特に、CD8陽性CTLエピトープの1つである、E蛋白の4番目から12番目のアミノ酸配列に一致するペプチド(E4-12)に対して、最も強い反応が観察された。4.細胞傷害活性の検討E4-12によりin vitroで刺激したWNVE蛋白内包γ-PGAナノ粒子免疫リンパ節細胞について、E4-12をパルスしたEL-4細胞に対する細胞傷害活性を検討したところ、有意な活性が観られた。昆虫細胞発現系により作成した組換えウエストナイルウイルス(WNV)E蛋白質を用いて、以下の2点を行った。1.中和抗体およびCTLを誘導する新奇ワクチンの基礎的研究組換えWNVE
ヒト中脳黒質に存在するニューロメラニンの構造とその生成過程の解明

ヒト中脳黒質中に存在するニューロメラニン)NM)を単離し、その構造研究を行った。その結果、NMはDAとCysが約4:1で酸化重合して生成したフェオメラニンの構造単位であるベンゾチアジンを持つ部分とDAの酸化重合で得られたユーメラニンの構造単位からなることがわかった。また、脳内被殻、前運動野皮質、小脳などの非カテコールアミン作動性ニューロンにおいて新しいNM様色素が存在することを発見した。この色素は、黒質や青斑核に存在するNMと違って、DA由来でなくDOPA由来であることが化学分解法とHPLC分析により確認された。ニューロメラニン(NM)はヒトや動物中の中脳黒質(SN)および斑核(LC)のカテコールアミンニューロンに分布している。ヒト脳においては、NMはドーパミンニューロンを含むSN中およびネオエピネフリンニューロンを含むLCのみで単離されている。NMに似た構造、機能を持つ分子が非カテコールアミンニューロンやSN、LC以外の脳領域に存在するかどうかは知られていない。そこで、今回、運動皮質(CX)、小脳(CB)、被殻(PT)中に存在するメラニン様物質を単離し、その構造を推測した。リン酸緩衝液で洗浄後、タンパクを除くためにSDS、プロテアーゼ処理し、メタノール/ヘキサンで洗浄後、脂質を除去して褐色色素を単離した。これらの色素をアルカリ性過酸化水素酸化、およびヨウ化水素酸還元した。その結果、色素はユーメラニン、フェオメラニンの混合型メラニンであった。化学分解生成物の収率はSNに比べて低かったが、PT、CX、CBから得られた色素の化学分解物の比率、すなわちピロール-2,3,5-トリカルボン酸(PTCA)/ピロール-2,3-ジカルボン酸(PDCA)の比率および4-アミノ-3-ヒドロキシフェニルアラニン(4-AHP)/4-アミノ-3-ヒドロキシフェニルエチルアミン(4-AHPEA)の比率は、高い値を示した。このことは、これらの色素はドーパおよびシステイニルドーパ由来であることを示していた。また、チアゾール-2,4,5-トリカルボン酸(TTCA)、4-AHPEAまた4-AHPが高い収率であることは、CX、CB、PTの領域にシステイニルカテコール(システイニルドーパミンおよびシステイニルドーパ)が存在し、酸化されてNMを生成することを示唆している。システイニルカテコールは反応性の高いキノンとシステインとの反応により生成する。したがい、これらのNMの存在は、これらの領域のNM合成が細胞毒性のあるキノン体を除くためのニューロン保護の過程であり、結果、キノン体はシステイニルカテコールに変換され、最後にNMを生成するものと推測される。褐色で不溶性のメラニン様色素(ニューロメラニン、NM)は、中脳のsubstantia nigra(黒質)およびlocus coeruleus(青斑核)のカテコールアミン作動性ニューロンに存在している。近年この色素がパーキンソン病の病因に重要な役割をしていると関連づけられているが、詳細は不明である。しかしながら、皮膚のメラニンとは対照的にその構造や機能は単離の困難さや適切な生化学的モデル化合物がないため不明な点が多い。NMの構造については、先に我々はドーパミン(DA)とシステイン(Cys)が約4:1で酸化重合して生成したPMの構造単位であるベンゾチアジンユニットを持つ部分とDAの酸化重合で得られたEMの構造部分からなることを報告した(J. Neurochem.,86,1015-1023,2003)。最近、我々は脳内putamen(被殼)、premotor cortex(前運動野皮質)、cerebellum(小脳)などに非カテコールアミン作動性ニューロンにおいて新しいNM様色素が存在することを発見した(L. Zeccaら、Proc. Natl、Acad. Sci.,105,17567-17572,2008)。この色素は脳内に低濃度ではあるが普遍的に存在していた。重要なことに、この色素は、黒質や青斑核に存在するNMと違って、DA由来ではなく、ドーパ由来であることが化学分解法とHPLC分析により確認された。この色素は、細胞毒性のあるキノン体を除去するためシステイニルカテコール体に変換することにより神経系を保護していると推測される。また脳内の毒性金属(鉄、亜鉛、アルミニウム、クロムなど)をキレートし、除去することも確認された。したがって、NMをはじめ被殼、前運動野皮質、小脳などに存在する色素が、aging中に有毒なキノン体や毒性金属を排除する一助になっているものと推測される。さらにまた、我々は、NMの塩酸水解後のHPLC分析により、パーキンソン病に関連する神経内毒素として知られているジヒドロベンゾチアジン(DHBT-1)を初めて見出した(投稿準備中)。
ポリ塩化ビニルの脱塩化水素処理によるケミカルリサイクリングの高効率化

廃プラスチックの化学原料への再資源化(ケミカルリサイクリング)を目的として、特に、ポリ塩化ビニル(PVC)のアルカリ水溶液中酸素酸化によるシュウ酸やフタル酸等のベンゼンカルボン酸類へのケミカルリサイクリングについて検討した。市販のPVC粉末15mol/kg-H_2ONaOH水溶液中で液相酸素酸化すると、12時間で完全に分解し、シュウ酸、ベンゼンカルボン酸とCO_2が生成した。シュウ酸やベンゼンカルボン酸はアルカリ溶液中における塩基触媒酸素酸化により生成すると考えられる。さらに、市販のPVC粉末を予め窒素及び酸素雰囲気下、200°Cで脱塩化水素処理し、これを液相酸素酸化した。脱塩化水素処理なしのPVC粉末は5時間の液相酸素で78%の分解率に留まったが、脱塩化水素処理したPVC(DHC-PVC)は5時間の液相酸素酸化でも100%分解した。また、酸素雰囲気で脱塩化水素処理したDHC-PVCを液相酸素酸化するとシュウ酸とベンゼンカルボン酸収率は向上し、CO_2収率は低下した。これは、脱塩化水素によってDHC-PVC中にポリエン、芳香環や含酸素官能基が形成され、DHC-PVCがシュウ酸やベンゼンカルボン酸を生成しやすい構造を取っているためと考えられる。以上より、PVCを化学原料に転換する液相酸素酸化において、脱塩化水素処理は反応時間の短縮、シュウ酸やベンゼンカルボン酸収率の向上の面で有効であることが分かった。
家蚕の5齢致死突然変異利用による変態制御機構の解析

昆虫の変態は劇的な形態変化を伴いながら、その体内では膨大な種類の生化学反応が巧妙かつ秩序ある制御機構のもとで進行している。蛹期には幼虫組織を崩壊し、積極的に排除する機構が存在し、一方、新たに必要となる組織が形成され、成虫原基の分化と増殖が誘導され始める。これら一連の制御機構の解明をカイコ幼虫致死突然変異、5齢死蚕(lethal last-instar larva : l-li)をモデル系と行った。l-liはホモ個体が5齢3日に一斉に致死することから、幼虫から蛹への変態期において本来崩壊しない組織が細胞死のプログラム異常により崩壊している可能性が考えられた。しかし、5齢3日に死亡したホモ個体の各組織においてはいずれの組織においても顕著なDNAの断片化は認められなかった。そこで、より感度の高いアポトーシス検出法であるLM-PCR法を用いて解析したところ、正常と比較して、中腸においてにアポトーシスが高頻度で観察された。次に誘導3眠蚕においてl-liが終齢致死形質か否かの検討を行ったところ、KK-42処理区において4齢7-8日に28.8%の個体が死亡したことから、l-liは終齢致死形質であると考えられた。誘導3眠蚕においても中腸におけるアポトーシスの亢進が認められたが、5齢期死亡蚕の体液タンパク質プロフィールが正常の5齢2日に相当し、性的成熟に伴うタンパク質の発現が認められない時期であるのに対し、誘導3眠蚕における死亡蚕においては、性的成熟に伴うタンパク質の発現が認められた。これらの結果より、l-liは終齢致死形質ではあるものの、体液タンパク質からみたカイコ発育ステージとの相関は認められなかった。また、中腸タンパク質の2次元電気泳動解析においては、正常と比較して、その発現が増加しているタンパク質スポットが検出されたが、顕著な相違は認められなかった。