hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハエが明らかにする「病は気から」：免疫系を制御する神経細胞

「病は気から」と言われるように、神経系と、病に対する免疫系との密接な繋がりは、以前より推察されてきた。現に100年ほど前、昆虫を用いて神経系が免疫系に影響を与えていることが示されている(Metalnikov, S. Ann. Inst. Inst. Pasteur 38, 787-826, 1924)。しかしその後、神経系による免疫制御に関する研究は、複雑な神経系と免疫系を持つ哺乳動物はおろか、神経系と免疫系が比較的単純な昆虫においてもほとんど進展がない。ショウジョウバエでは、特定の神経細胞を人為的に不活性化、または活性化し、その神経細胞が制御している事象を個体レベルで明らかにすることができる。そこで特定の神経細胞を不活性化した際に、通常病原性を示さない軟腐病菌の経口感染に対する抵抗性を失う神経細胞群を探索し、NP3253神経細胞を同定した(J. Exp. Biol. 2016)。NP3253神経細胞は、脳から食道と中腸に投射し、細胞体は脳内と、食道と中腸の境界領域付近に存在していた。そして、その神経終末の一部は、腸管内側の管腔側にも存在していた。このことから、NP3253神経細胞が、腸管での感染防御を制御している可能性や、腸管内部の状況を感知している可能性が考えられた。実際、NP3253神経細胞の不活性化により腸管のバリア機能が破綻し、経口感染した細菌が腸管内に留まらず全身に拡散していた。本研究では、この神経細胞群に着目し、NP3253神経細胞群がどのような制御を受け、どのように免疫系を制御し、感染防御を行っているのかを明らかにすることを目的としている。初年度は、NP3253神経細胞が何らかの制御を受け、感染防御を調節しているのかどうか調べるために、NP3253神経細胞を人為的に活性化し、致死性病原菌に対する抵抗性を調べた。NP3253神経細胞が何らかの制御を受け、感染防御を調節しているのかどうか調べたところ、NP3253神経細胞の活性化により、致死性病原菌に対する感染抵抗性が上昇することが明らかとなり、その際、経口感染させた病原菌の腸管における数は、NP3253神経細胞の活性化の有無で変動しなかった。したがって、NP3253神経細胞の活性化は、病原菌の排除を行う免疫応答を誘導するのではなく、病原菌に対する耐性(トレランス)を上昇させていることが示唆されたため。初年度において、NP3253神経細胞が何らかの制御を受け、感染防御を調節していることが示唆されたため、NP3253神経細胞において、ヘッジホッグ(Hh)の受容体であるPtcが特異的に発現していることに着目して、NP3253神経細胞による感染防御の調節におけるHhシグナルの影響を調べる。

初年度において、NP3253神経細胞が何らかの制御を受け、感染防御を調節していることが示唆されたため、NP3253神経細胞において、ヘッジホッグ(Hh)の受容体であるPtcが特異的に発現していることに着目して、NP3253神経細胞による感染防御の調節におけるHhシグナルの影響を調べる。当初の研究計画では、初年度に、NP3253神経細胞の投射先の腸管において、神経活動依存的に発現が変動する遺伝子を、DNAマイクロアレイを用いて同定する計画であった。より発現量の低い遺伝子を同定する必要が生じたために、DNAマイクロアレイから次世代シーケンスに方法を変更し、解析を次年度に行うことにしたため。次年度使用額は次世代シーケンス解析に用いる。
語彙階層分析と語彙テストによるテキスト・レベルの適合度判定方法の開発

1)ウェブサイトJ-LEXの開発により、語彙頻度プロファイルおよび語彙階層分析によって、テキストのジャンル別の語彙頻度レベルを示す方法を開発した。2) J-LEXをリライト支援のシステムとした。指定した頻度レベルの語彙をハイライトし、画面上で編集した上で、繰り返し語彙レベルのチェックができる。これにより、生素材の加工による教材テキストの作成やgraded readersの開発を支援するシステムを開発した。3)読みのための語彙知識を測定する語彙量テストを開発した。1万5千語レベルまで測定できる。母語による知識の相違により、一元性を保ったvalidationが難しいことを実証した。本研究ではおおよそ以下の成果を得ることできた。1)誰もが利用できるウェブサイト「J-LEX」の開発により、語彙頻度プロファイル(Laufer, 1993:あるテキストにおいて、どの頻度レベルの語がどれだけの割合で含まれているかを示したもの)、および、語彙階層分析(Word Tier Analysis (Matsushita, 2012):あるテキストにおいて、どのようなジャンルのどの頻度レベルの語彙がそれぞれどの程度の割合で含まれるかを示したもの)によって、テキストのジャンル別の語彙頻度レベルを示す方法を開発した。2)書きことばの受容的な知識(すなわち「読み」)のための語彙知識を測定する語彙テストの開発。1万5千語レベルまで測れるテストを開発し、一元性を担保する形でvalidationを行うことが難しいことを実証した。古典的テスト理論に基づく検証・改善を進める途上である。読解レベルとの関係についてはデータ収集を行い、日本語における既知語率の閾値を再検討している。テストのweb上での公開には至っていないが、今後の公開を検討している。3)上記1)、2)を踏まえた上で、あるテキストの語彙レベルがある学習者グループに適合するかどうかを示す指標の開発を志したが、まだ完成していない。ただし、J-LEXによって一定の既知語率に到達するのに必要なおおよその既知語数を簡便に示すことができるようになったため、おおよその適合度を簡便に判定することができるようになった。また、J-LEXではテキスト入力ウィンドー上でリライトができるため、低頻度語彙を画面上で編集した上で、必要に応じて何度でも語彙頻度プロファイルによる語彙レベルのチェックができる。これにより、生素材を加工して中級や初級に適したテキストを作成したり、graded readersを開発することをアシストするシステムができた。古典的テスト理論に基づく検証・改善を進めて途上である。読解レベルとの関係についてはデータ収集を行い、日本語における既知語の閾値を再検討している。25年度が最終年度のため記載しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
深海底におけるメタンハイドレート堆積層の資源開発に伴う力学的挙動の評価

深海底におけるメタンハイドレート堆積層のメタンハイドレート生産時の変形挙動を評価するため、原位置の温度・応力条件下での存在を模擬した試料に対して、想定される生産手法によるメタンハイドレートの分解過程を再現し、それに伴う堆積層のせん断変形および体積変化を評価した.さらに、堆積層の初期応力状態および生産時の応力変化によるせん断変形および体積変化についても検討した.また、基礎試錐で認められたMH層(砂層)および泥層の変形、強度特性を表す構成式の開発を行った.そして、MH層を含む砂泥互層の挙動を表現することを目的した.具体的には、(1)砂の密度の違いがMH堆積層の力学特性に及ぼす影響の評価、(2)MHの分解によるMH堆積層の変形挙動の評価、(3)種々の状態下のMHの挙動の把握とMH分解時の地盤変形を表現可能な構成モデルの開発、を実施した.得られた知見を以下に示す.(1)同じMH飽和率であっても砂の密度が密なほど、発揮されるせん断強度はより高くなる.(2)囲の分解による堆積層の変形挙動は、分解時の応力状態の影響を受け、せん断変形、体積変化挙動が異なる.特に、限界応力比を超えた状態で分解させた場合、顕著なせん断変形が生じ、体積変化については膨張挙動を示す.構成式にっいては、修正Cam-Clayモデルを基本とし、下負荷面やクリープポテンシャル面、内部応力項の導入することによりMHを含む地盤の力学特性を表現できるものを開発した.加えて、温度上昇や圧力減少などによるMHの分解により生じる地盤の変形挙動についても表現できるモデルへと拡張した.その結果、実験により現れた挙動を良く表現でき、実験で生じたせん断変形や膨張挙動にっいても表現できることがわかった.深海底におけるメタンハイドレート堆積層のメタンハイドレート生産時の変形挙動を評価するため、原位置の温度・応力条件下での存在を模擬した試料に対して、想定される生産手法によるメタンハイドレートの分解過程を再現し、それに伴う堆積層のせん断変形および体積変化を評価した.さらに、堆積層の初期応力状態および生産時の応力変化によるせん断変形および体積変化についても検討した.また、基礎試錐で認められたMH層(砂層)および泥層の変形、強度特性を表す構成式の開発を行った.そして、MH層を含む砂泥互層の挙動を表現することを目的した.具体的には、(1)砂の密度の違いがMH堆積層の力学特性に及ぼす影響の評価、(2)MHの分解によるMH堆積層の変形挙動の評価、(3)種々の状態下のMHの挙動の把握とMH分解時の地盤変形を表現可能な構成モデルの開発、を実施した.得られた知見を以下に示す.(1)同じMH飽和率であっても砂の密度が密なほど、発揮されるせん断強度はより高くなる.(2)囲の分解による堆積層の変形挙動は、分解時の応力状態の影響を受け、せん断変形、体積変化挙動が異なる.特に、限界応力比を超えた状態で分解させた場合、顕著なせん断変形が生じ、体積変化については膨張挙動を示す.構成式にっいては、修正Cam-Clayモデルを基本とし、下負荷面やクリープポテンシャル面、内部応力項の導入することによりMHを含む地盤の力学特性を表現できるものを開発した.加えて、温度上昇や圧力減少などによるMHの分解により生じる地盤の変形挙動についても表現できるモデルへと拡張した.その結果、実験により現れた挙動を良く表現でき、実験で生じたせん断変形や膨張挙動にっいても表現できることがわかった.深海底におけるメタンハイドレート堆積層のメタンハイドレート生産時の変形挙動を評価するため,原位置の温度・応力条件下での存在を模擬した試料に対して、想定される生産手法によるメタンハイドレートの分解過程を再現し,それに伴う堆積層のせん断変形および体積変化を評価した.さらに,堆積層の初期応力状態および生産時の応力変化によるせん断変形および体積変化についても検討した.また,基礎試錐で認められたMH層(砂層)および泥層の変形,強度特性を表す構成式の開発を行った.そして,MH層を含む砂泥互層の挙動を表現することを目的とした.具体的には,(1)種々の状態下におけるMH堆積層のMHの分解による変形挙動の評価,(2)種々の状態下のMHの挙動の把握と構成モデルの作成,泥層の構成モデルの開発,(3)砂泥互層の力学的挙動の評価,を実施した.得られた知見を以下に示す.(1)MHの分解による堆積層の変形挙動は,分解時の応力状態の影響を受け,せん断変形,体積変化挙動が異なる.特に,限界応力比を超えた状態で分解させた場合,顕著なせん断変形が生じ,体積変化については膨張挙動を示すことが分かった.構成式については,修正Cam-Clayモデルを基本とし,それに下負荷面や内部応力項の導入することによりMHを含む地盤の力学特性を表現できるものを開発した.また,温度上昇や圧力減少などによるMHの分解により生じる地盤の変形挙動についても表現できるモデルへと拡張した.

その結果,実験により現れた挙動を良く表現でき,実験で生じてせん断変形や膨張挙動についても表現できることがわかった.泥層については,提案の構成モデルにおいて内部応力項をなくすことにより,下負荷面を導入した修正Cam-Clayに帰着することから,パラメータの設定により対応できると考えられる.深海底の砂地盤中に存在するメタンハイドレート生産時の堆積層の変形挙動を評価するため,原位置の温度・応力条件下で砂供試体中にメタンハイドレートを生成した模擬供試体に対して、減圧法によりメタンハイドレートを分解し,それに伴う堆積層のせん断変形および体積変化を評価した.具体的には,(1)種々の飽和率からなるMH堆積層のMHの分解による変形挙動の評価,(2)種々の飽和率のMH模擬試料の挙動評価と構成モデルの作成,(3)堆積層周辺地盤の力学的挙動の評価を実施した.本研究により得られた知見をまとめると以下のとおりである.(1)MHの分解による堆積層の変形挙動は,分解前の応力状態により異なる.特に,限界応力比を超えた状態で分解させた場合,顕著なせん断変形が生じ,体積変化については膨張挙動を示す.構成式については,下負荷面モデルによりMHを含む地盤の力学特性を表現できるものを開発した.さらに、減圧によるMHの分解により生じる地盤の変形挙動についても表現できるモデルへと拡張した.その結果,実験により現れた挙動を良く表現でき,せん断変形や体積変化挙動をうまく表現することが可能となった.深海底におけるメタンハイドレート堆積層のメタンハイドレート生産時の変形挙動を評価するため、原位置の温度・応力条件下での存在を模擬した試料に対して、想定される生産手法によるメタンハイドレートの分解過程を再現し、それに伴う堆積層のせん断変形および体積変化を評価した。さらに、堆積層の初期応力状態および生産時の応力変化によるせん断変形および体積変化についても検討した。また、基礎試錐で認められたMH層(砂層)および泥層の変形、強度特性を表す構成式の開発を行った。そして、MH層を含む砂泥互層の挙動を表現することを目的とした。具体的には、(1)砂の密度の違いがMH堆積層の力学特性に及ぼす影響の評価、(2)MHの分解によるMH堆積層の変形挙動の評価、(3)種々の状態下のMHの挙動の把握とMH分解時の地盤変形を表現可能な構成モデルの開発、を実施した。得られた知見を以下に示す。(1)同じMH飽和率であっても砂の密度が密なほど、発揮されるせん断強度はより高くなる。(2)MHの分解による堆積層の変形挙動は、分解時の応力状態の影響を受け、せん断変形、体積変化挙動が異なる。特に、限界応力比を超えた状態で分解させた場合、顕著なせん断変形が生じ、体積変化については膨張挙動を示す。構成式については、修正Cam-Clayモデルを基本とし、下負荷面やクリープポテンシャル面、内部応力項の導入することによりMHを含む地盤の力学特性を表現できるものを開発した。加えて、温度上昇や圧力減少などによるMHの分解により生じる地盤の変形挙動についても表現できるモデルへと拡張した。その結果、実験により現れた挙動を良く表現でき、実験で生じたせん断変形や膨張挙動についても表現できることがわかった。
唾液中の活性酸素とプロオーム解析による歯周病バイオマーカーの探索

若年、成人健常者およびダウン症候群者、要介護高齢者の歯周病について唾液成分の活性酸素消去能とプロテオームの解析により各々検討した。すなわち、歯周治療および口腔の清拭による口腔状態の変化と唾液中の活性酸素消去能との関連性について検討した。さらに、唾液中の抗酸化タンパク質であるヒスタチン5濃度の変化、唾液プロテオーム解析を行い、口腔および全身に関する臨床データを統括することで、歯周病ひいては生体制御における唾液タンパク質成分の酸化ストレス機構の関与が研究成果として確認された。本研究の初年度としては,歯周初期治療が終了し,本研究内容を説明した上で十分な同意が得られたダウン症候群患者を対象に以下の研究に着手した.初回およびその約1ヶ月半後,さらにその約3ヶ月後に活性酸素による抗菌作用を有する低濃度の次亜塩素酸水を用いた全顎のスケーリングおよび洗浄を行った.その後,各回ともに次亜塩素酸水から生じた過剰な活性酸素を中和し,さらに口腔内あるいは生体内の過剰な活性酸素を除去するため抗酸化作用を有する水素水を用いてポケット内を洗浄した.この抗菌・抗酸化併用療法の効果を様々な視点から評価した.歯周組織検査,位相差顕微鏡を用いたポケット内の細菌の変化,Real time PCR法による歯周ポケット内の歯周病原菌の変化を観察した.さらに電子スピン共鳴法を用いて,唾液中の抗酸化能を測定した.その結果,唾液中の活性酸素消去能は,いずれの症例においても初回治療前と3回目の治療前の評価を比較したところ,位相差顕微鏡像でポケット内の細菌数に減少傾向がみられた症例においては消去能が低下していた.これは生体における細菌の減少に対する適応反応がみられた可能性が考えられた.また,Real time PCR法によって歯周ポケット内のP. gigivalis,T. denticola,T. ForsythiaおよびP.intermediaの総菌数に対する割合をみたところ,いずれの症例においても,初回治療前と比較して3回目治療前の方が,すべての菌で減少した.従って,本年度は本療法の効果を唾液の抗酸化能の変化として捉えることができ,その効果を歯周病原菌の定量で評価できたことは,最終的に本研究の目的である歯周病ひいては生体制御における酸化ストレス機構の解明につながると考えられる.さらに,治療前後の唾液プロテオーム解析を行うことで歯周病の早期診断,予防に役立つ新たなバイオマーカーを追求することが可能であると考える.初年度から着手しているダウン症候群患者における超音波スケーラーによる歯周療法の効果をさらに対象となる被験者を増やし,検討を行った.その結果,初年度とほぼ同様の結果を得た.本結果は第16回日本抗加齢医学会にて発表予定である.また,当初の計画では高齢者も対象に含めていたが,実際の臨床では全身疾患を合併している高齢者,要介護高齢者の歯周病管理も視野にいれて考える必要がある.重度の知的障害を伴うダウン症候群患者や認知症などを伴う高齢者では超音波スケーラーによるイリゲーションなどが困難なケースも多く,本年度は研究計画を見直し,要介護高齢者を対象に口腔清拭による口腔ケアにおける効果も評価の対象に追加した.その結果の一部を第27回日本老年歯科医学会学術大会にて報告する予定である.唾液タンパク質の含有量の検討は初年度の実施状況報告書に記載した通り,安静時の全唾液における総タンパク質量に対するヒスタチン含有量の検討にターゲットを絞り行なった.唾液中の総タンパク質濃度に対するヒスタチン5の濃度比率は若年群ではダウン症候群患者群と健常者群で有意差はなかったが,成人群ではダウン症候群患者群で有意に減少した.ダウン症候群,健常者群ともに若年群に比較して成人群で有意に減少した.プロテオーム解析では,成人健常者群に比較してダウン症候群患者群で発現が増加した主なタンパク質は,酵素,シャペロン,移送に関連したタンパク質であった.一方,ダウン症候群患者群で減少したタンパク質は,免疫グロブリン,消化,脱水素酵素,移送,結合に関連したタンパク質であった.これらの結果からダウン症候群では免疫応答が低下し,組織におけるタンパク分解が亢進し,細胞外マトリックスにおけるリモデリングが阻害されている状態が考えられた.本結果については第33回日本障害者歯科学会学術大会にて発表予定である.ダウン症候群の被験者は徐々に増加し,歯周療法の効果を唾液中の抗酸化能の測定と歯周組織検査,全身状態から評価することは継続的に実施されている.さらに歯周ポケット内より採取したプラーク中の歯周病原菌のReal-time PCR法による定量を行い,その推移を継続的に捉えることも順調に進んでいる.しかし,当初対象者として挙げていた高齢の被験者が少なく,十分なデータが得られていない.今後,健常な若年者,高齢者で検討する必要がある.また,新たに要介護高齢者を対象に加え,日常の幅広いニーズに対応した方法での検討を加えたため,当初の計画に遅れを生じている.また,初年度の研究実績で述べた通り,耳下腺唾液採取に協力が得られる者が少なく,また全唾液の採取量が十分でない被験者が多いことから,初年度滞っていた唾液タンパク質の含有量の検討は安静時の全唾液における総タンパク質量に対するヒスタチン含有量の検討にターゲットを絞り行なった.しかしながら可能であれば,他のタンパク質における検討も行いたいと考えている.プロテオーム解析は初回の状態の把握は終了したが,経過が追えてない被験者があり,歯周療法後の解析は行えない可能性があり,その対応策を検討中である.最終的な研究目的である「若年、高齢の健常者およびダウン症候群患者における唾液成分の活性

酸素産生とプロテオームの変化という視点から歯周病の疾患メカニズムを解明する」を達成するために,最終年度も引き続き,被験者の増加を図り,より信頼性の高いデータを蓄積し,多面的に検討した.昨年度から継続してきた唾液タンパク質のプロテオーム解析の結果から、健常者と比較して、ダウン症候群では細胞外マトリックスなどの歯周組織破壊の亢進に対して,タンパク分解阻害酵素の発現が増加していることが明らかとなった.また,免疫応答に関するタンパク質の発現が増加していたことから,炎症反応においても生体の適応反応がみられたと考えられた.一方で,アポトーシスを促進させるタンパク質や糖代謝を低下させるタンパク質の発現の増加や抗菌反応に関連するタンパク質の発現の減少がみられた.これらタンパク質の発現の相違がダウン症候群の歯周病の重症化に関連していることを第33回日本障害者歯科学会学術大会にて発表し、優秀発表賞を受賞した。また,初年度から開始している歯周療法における検討に加え,昨年度から新たに開始した口腔清拭による方法においても,要介護高齢者を対象に処置開始前後の臨床データと唾液中の抗酸化能のデータを蓄積した.口腔の清拭を行うことで、臨床所見として、全身的には37.5°C以上の発熱回数の減少がみられ,口腔所見としては、歯周病原菌数の減少、plaque indexの改善傾向がみられた。それら臨床所見の変化に伴い、唾液中の活性酸素消去能は、スーパーオキシド(O2・ー)とヒドロキシラジカル(HO・)産生に対する消去能ともに有意に増加した.この結果に関しては第28回日本老年歯科医学会学術大会にて報告する予定である。若年、成人健常者およびダウン症候群者、要介護高齢者の歯周病について唾液成分の活性酸素消去能とプロテオームの解析により各々検討した。すなわち、歯周治療および口腔の清拭による口腔状態の変化と唾液中の活性酸素消去能との関連性について検討した。さらに、唾液中の抗酸化タンパク質であるヒスタチン5濃度の変化、唾液プロテオーム解析を行い、口腔および全身に関する臨床データを統括することで、歯周病ひいては生体制御における唾液タンパク質成分の酸化ストレス機構の関与が研究成果として確認された。当初の研究計画に掲げていた全唾液,耳下腺唾液中に存在する総タンパク量および抗菌物質あるいは抗酸化物質であるヒスタチン,ミエロぺルオキシダーゼ,リゾチーム,ラクトフェリン,PRPの含有量の測定に関しては唾液採取量が十分得られない症例が多く,サンプルの採取が困難なため測定できない状況である.一方で,症例数は十分ではないが,全顎スケーリング,ポケット内の洗浄による治療効果を唾液中の抗酸化能の測定や歯周組織検査などの臨床的アプリケーションなどで評価できたことは当初の計画通りである.さらに当初の計画では次年度に予定していたReal-time PCR法による歯周ポケット内より採取したプラーク中の歯周病原菌の定量を行い,その変化をみることも行えた.今後は症例数を増やし,ダウン症候群患者のみでなく,高齢者,健常者でも検討を行う必要があるが,概ね順調に進展していると考えられる.最終的な研究目的である「若年,高齢の健常者およびダウン症候群患者における唾液成分の活性
未知光合成生物の単離による始原的光エネルギー代謝系の解明

今から約4640億年前までの冥王代に初期生命の生態系が誕生し、その後およそ33億年前までには最初の光合成生物が誕生したと言われている。光合成の誕生期から現代の生物に見られる光合成反応様式まで進化する過程はミッシングリンクが多く、光合成進化には不明な点が多く残されている。この疑問を紐解く方法は、進化上の過渡的形質を反映するような光合成装置を持つ生物を環境中から新たに単離することや、またあるいは遺伝子工学的手法により過渡的形質を意図的に創出してその性質や成立条件を調べることである。本研究では、国内の特殊環境から新規な光合成細菌を単離することで、光合成進化過程のミッシングリンクを埋めていくことを目的とする。また、遺伝子工学的手法を用いた過渡的形質創出も視野に入れる。新規光合成細菌を単離してその光合成器官と色素を分析することによって、光合成誕生期・過渡期の古地球環境の光条件を推定出来るようになることが期待される。特殊環境(温泉微生物マットや高Mn含有湖底水)でサンプル採取した後、実験室内において光照射下で集積培養とコロニー形成を行った。その結果、温泉マットから新規の光合成細菌と思われる株を単離できた。しかしながら、他の研究者によって類似の株の新種記載論文が先に報告されてしまったため論文化には至っていない。これとは別の株について現在、新種提案論文を準備中である。また、光合成進化の過渡的形質を遺伝子工学的に創出した変異株を作成することができた。現在はその変異株へ導入した光化学タンパク質の詳細な成分分析を行っているところである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今から約46億年前から40億年前までの冥王代に初期生命の生態系が誕生し、その後約34億年から33億年前までには最初の光合成生物が誕生したと言われている。新規光合成細菌を単離してその光合成器官と色素を分析することによって、光合成誕生期・過渡期の古地球環境条件を推定出来るようになることが期待される。原始地球において、深海中では可視光近赤外光が優先したと言われており、また一方では地表層付近の光条件はよく分かっていない。本研究を通して、始原的な光合成生物の利用する光波長が分かることで、当時の光環境が推定できることが期待される。現在までに計画内容に沿った国内3地点の環境サンプルの採取は完了しており、実験室内での集積培養に取り組んでいる。光合成色素・タンパク質による呈色を示す混合培養物が得られた場合にはその集積カルチャーをHPLCにより分析して色素分子種を決定する。得られる色素分析結果から生育に最適な光波長を推定し、光源を最適化して新規光合成細菌の単離を目指す。計画通り、特殊環境サンプルの採取を行い、実験室での集積培養を開始している。特定の代謝系を持つ光合成細菌がターゲットの場合は(例えばマンガン酸化型光合成生物)、専用のリアクター/インキュベーターを組み上げた上、集積培養を進行している。温泉微生物マットサンプルから集積した培養物からは様々な呈色を示す光合成細菌を得ている。好熱性光合成細菌に関しては既報のものと近縁の種しか得られていないが、中温性の株は新規光合成細菌であると示唆される。この株は、光合成器官の発現調整が通常とは異なることが予想されるが、現在はその確認を行っているところである。

また、光合成進化の過渡的形質を遺伝子工学的に創出した変異株を作成することができた。現在はその変異株へ導入した光化学タンパク質の詳細な成分分析を行っているところである。既に得られている集積培養からの新種単離培養を目指す。また、再度北海道大沼での試料採取も計画している。マンガン酸化光合成細菌の培養のために稼働しているリアクターが順調であれば、この再採取試料も加えていく予定である。また光化学反応中心や色素合成酵素をターゲットとした遺伝子工学的手法による光合成細菌変異株の作製も展開していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子導入虹彩色素上皮細胞の分子生物学的評価と眼内移植後の動態把握

我々は、加齢黄斑変性に対する治療法として、新生血管抜去後に培養下で維持された自己虹彩色素上皮細胞(IPE)移植する、自己虹彩色素上皮細胞移植を臨床応用してきた。この治療法は統計学的に有意な治療効果は認められているものの、その効果は劇的なものではない。そこでさらに治療効果を高める目的で神経保護因子を移植細胞に導入し、移植する、遺伝子導入細胞移植について検討中である。本研究課題の目的は、遺伝子導入に用いるベクターの安全性とその効果、移植後の動態を把握することである。加齢黄斑変性、色素変性を対象疾患と考えた場合、目的遺伝子の長期的な発現が必要である。そこで我々はベクターとしてアデノアソシエイトウイルスを利用した。アデノアソシエイトウイルスには様々な血清型が存在することが知られている。今回、5種の血清型について、虹彩色素上皮細胞への遺伝子導入効率を比較検討した。その結果、IPEへの導入効率は、最も多く遺伝子治療に用いられている2型で良かった。しかしその効率は約20%程度であった。さらに遺伝子導入効率を高めるため、導入方法を検討した結果、ウイルス感染直前にEpidermal Growth factor(EGF)レセプターのインヒビターであるTyrophostin処理することにより導入効率を有意に高めることが出来ることが明らかとなった。これらの方法によって導入した遺伝子の保護効果について検討した結果、培養下では網膜神経節細胞の血清除去による細胞死を抑制すること、また、連続光照射による視細胞変性の動物実験モデルにおいて、これらの細胞移植は有意に視細胞変性を抑制することが明らかとなった。我々は、加齢黄斑変性に対する治療法として、遺伝子導入細胞移植による治療の基礎研究を行ってきた。当教室では世界ではじめて加齢黄斑変性に対して、in vitroで維持された患者自身の培養虹彩色素上皮細胞(IPE)を新生血管膜抜去後に網膜下に移植することによる治療を実施中である。全身、特に神経系、生殖臓器への広がり、ウイルスベクターの投与方法による差、神経保護因子導入による遺伝子発現、抗原性の変化などを確認するためにGreen fluorescein protein(GFP)遺伝子を挿入したアデノウイルスベクター,アデノ随伴ウイルスベクターを作製し、ラットの網膜下に、ベクター液単体、ウイルス感染IPEを各々投与した。全身投与でアデノウイルスは副作用を引き起こすことが知られているが、我々の方法、すなわち培養細胞に培養下で遺伝子導入を行い移植した場合にはウイルスは目的器官にのみ導入され、全身感染の可能性は低いことが示された。網膜色素変性、加齢黄斑変性に対する治療を目的としているため、導入遺伝子の長期的な発現が必要であり,我々はアデノ随伴ベクターを臨床応用に用いるベクターと想定している。またIPEを移植する上で、IPE及び網膜色素上皮(RPE)の機能解析は必要不可欠である。我々は、IPF及びRPEのK+チャネルKir7.1の発現及び機能解析を行った。IPEにおいても量的差異はあるもののKir7.1の発現が見られた。一方IPE及びRPEの視細胞外節の貪食能は、ヴィジュアルサイクルの維持に重要である。IPE, RPEにおけるカテプシンD, Sについて比較検討を行った。IPEの貪食能はRPEの貪食能と異なっていることが示された。引き続き、遺伝子導入細胞の機能変化、移植細胞の機能解析、他臓器への伝播の検索を行っている。我々は、加齢黄斑変性に対する治療法として、新生血管抜去後に培養下で維持された自己虻彩色素上皮細胞(IPE)移植する、自己虹彩色素上皮細胞移植を臨床応用してきた。

そこで我々はベクターとしてアデノアソシエイトウイルスを利用した。アデノアソシエイトウイルスには様々な血清型が存在することが知られている。今回、5種の血清型について、虹彩色素上皮細胞への遺伝子導入効率を比較検討した。その結果、IPEへの導入効率は、最も多く遺伝子治療に用いられている2型で良かった。しかしその効率は約20%程度であった。さらに遺伝子導入効率を高めるため、導入方法を検討した結果、ウイルス感染直前にEpidermal Growth factor (EGF)レセプターのインヒビターであるTyrophostin処理することにより導入効率を有意に高めることが出来ることが明らかとなった。これらの方法によって導入した遺伝子の保護効果について検討した結果、培養下では網膜神経節細胞の血清除去による細胞死を抑制すること、また、連続光照射による視細胞変性の動物実験モデルにおいて、これらの細胞移植は有意に視細胞変性を抑制することが明らかとなった。
訳学書と実例－小田幾五郎のハングル口上書案と朝鮮語学書との比較－

「講話」は、江戸・明治期に対馬や薩摩で編纂され、朝鮮語通詞たちの語学教科書としてもちいられた朝鮮語学書の一つである。本研究の代表者は、「講話」の語学資料としての重要性に着目し、その成立過程を明らかにすべく、研究をすすめてきたが、今までに所在が確認された「講話」の写本のうち、入手がかなった資料には、成立過程をしめす記載がなかったため、許秀美(2016)においては、「講話」に収録された文例の題材となった事件と対馬宗家文書などの歴史資料と比較対照をおこない、文例の成立過程の一端をあきらかにした。ところで、所在は確認されたものの、長年未公開であったため入手がかなわずにいた資料に、編集者および編集時期が明記されている写本が存在する。ホ・ジウン(2012)によれば、小田幾五郎の末裔にあたる大浦望人司所蔵「講話」に、「講話全1冊写本天明四甲辰五月編小田幾五郎」との記述があるとされ、編集者および編集時期が明記されている点で極めて資料的価値が高く、この種の研究家は、この資料の公開を長年願ってきた。本研究の代表者は、2017年末、大浦望人司所蔵の小田幾五郎資料を保管・管理している鍵屋歴史館館長のご厚意により、積年の望みであった本資料の影印本の入手を果たすことができた。2018年には、入手した小田幾五郎編の「講話」の文献的考証と言語学的検討を実施し、許秀美(2018)を発表した。また、2018年末には鍵屋歴史館所蔵「講話」の原本データも入手した。鍵屋歴史館所蔵の「講話」において最も注目すべきところは、小田幾五郎による書き込みである。本文の欄外への書き込みをはじめ、朝鮮語の音価に関するものや朱書きの修正・加筆もみられる。これらの書き込みは、朝鮮語音韻史の資料として貴重な情報を提供すると思われる。目下、これらの書き込みの分析を進めている。小田幾五郎が編集した鍵屋歴史館所蔵本を入手できたことによって、他の写本との比較対照が可能になった。さらに、鍵屋歴史館所蔵本の原本データの入手できたことによって、小田幾五郎が朝鮮語学書を作成する上でどのような点に着目し工夫をしたのか、その成立過程を詳細に分析することが可能になった。小田幾五郎編集の鍵屋歴史館所蔵「講話」には、他の写本にみられない小田幾五郎自身によると思われる書き込みが多数みられる。これらを分析することによって、この時代の朝鮮語の特徴をあきらかにすることができる。この資料の所在は、1998年に九州大学の松原孝俊・佐伯弘次教授によって作成された小田幾五郎関連の資料一覧によって学界に知られることとなるが、この一覧は、ホ・ジウン(2012)で確認できる。ホ・ジウン(2012)によれば、小田幾五郎の末裔にあたる大浦望人司所蔵「講話」に、「講話全1冊写本天明四甲辰五月編集小田幾五郎」との記述があるとされ、編集者および編集時期が明記されている点で極めて資料的価値が高く、この種の研究家は、この資料の公開を長年願ってきた。本研究の代表者は、昨年末、大浦望人司所蔵の小田幾五郎関連資料を保管・管理している鍵屋歴史館館長のご厚意により、積年の望みであった本資料の影印本の入手を果たすことができた。この度入手した、小田幾五郎編集の「講話」の文献学的考証と言語学的検討を実施し、この写本を朝鮮語史の研究資料として研究者一般が利用できる形にすべく、データベース構築を進めている。小田幾五郎が編集した「講話」をの写本を入手できたことによって、他の写本との比較対照が可能になり、小田幾五郎が朝鮮語学書を作成する上でどのような経緯をたどったのか、その成立過程を明らかにすることが可能になった。

ところで、所在は確認されたものの、長年未公開であったため入手がかなわずにいた資料に、編集者および編集時期が明記されている写本が存在する。ホ・ジウン(2012)によれば、小田幾五郎の末裔にあたる大浦望人司所蔵「講話」に、「講話全1冊写本天明四甲辰五月編小田幾五郎」との記述があるとされ、編集者および編集時期が明記されている点で極めて資料的価値が高く、この種の研究家は、この資料の公開を長年願ってきた。本研究の代表者は、2017年末、大浦望人司所蔵の小田幾五郎資料を保管・管理している鍵屋歴史館館長のご厚意により、積年の望みであった本資料の影印本の入手を果たすことができた。2018年には、入手した小田幾五郎編の「講話」の文献的考証と言語学的検討を実施し、許秀美(2018)を発表した。また、2018年末には鍵屋歴史館所蔵「講話」の原本データも入手した。鍵屋歴史館所蔵の「講話」において最も注目すべきところは、小田幾五郎による書き込みである。本文の欄外への書き込みをはじめ、朝鮮語の音価に関するものや朱書きの修正・加筆もみられる。これらの書き込みは、朝鮮語音韻史の資料として貴重な情報を提供すると思われる。目下、これらの書き込みの分析を進めている。小田幾五郎が編集した鍵屋歴史館所蔵本を入手できたことによって、他の写本との比較対照が可能になった。さらに、鍵屋歴史館所蔵本の原本データの入手できたことによって、小田幾五郎が朝鮮語学書を作成する上でどのような点に着目し工夫をしたのか、その成立過程を詳細に分析することが可能になった。入手した写本のデータベース構築とともに、文献学的・言語学的検討をおこなう。小田幾五郎編集写本には、他の写本にみられない小田幾五郎自身によるとおもわれる、音注の書き込みが多数あり、これらを分析することによってこの時代の朝鮮語の特徴をあきらかにすることができる。小田幾五郎編集の鍵屋歴史館所蔵「講話」には、他の写本にみられない小田幾五郎自身によると思われる書き込みが多数みられる。これらを分析することによって、この時代の朝鮮語の特徴をあきらかにすることができる。(理由)初年度は、一年を通して本務校の業務が多く、予定していた調査の遂行に支障があった。(使用計画)当初予定していた調査をおこなう。予定した調査をおこなうため。
不妊女性の治療終結の意思決定過程における看護介入方法の検討

目的:a.不妊女性が治療開始から治療終結の意思決定に至った過程を明らかにする.b.不妊治療の終結を意思決定した女性と関わった看護者の看護介入を明らかにする.c.aとbを相補的に考察し,不妊女性の治療終結の意思決定過程における看護介入方法を検討すること.方法:不妊治療終結経験のある女性7名,不妊治療終結をした女性の看護経験がある看護者11名に.不妊治療開始から終結意思決定までの事実や考え等を半構成的面接にてデータ収集し,逐語録を分析素材として,個別の内容分析後,女性・看護者別に全体分析を行い,相補的に考察した.結果:女性の治療終結意思決定要因は【医師との信頼関係下の医学的状況の説明と理解】【治療開始・ステップアップ時の整理と終結目安の決定】【年齢と身体的負担の自覚】【経済的・倫理的考察と冷静で客観的な姿勢】【治療継続および妊娠・出産した場合の想橡】【社会通念・追求からの解放と対処能力の向上】【新たな社会的役割の獲得】【ピアとのわかちあいと役割モデルとの出会い】【夫の支えと同意】【治療の遂行感と振り返り】【離婚や養子を迎える選択】.看護者の治療終結意思決定過程における看護は【医学的・客観的情報提供による現状理解の促進】【精神的・経済的査定と全人的な健康支援】【傾聴・共感,同伴する存在としての信頼関係の形成】【治療の節目での目標設定・振り返りと意思の確認・尊重】【夫婦間の関係調整】【気分転換や夢中になれることの勧め】【終結後の生活の想像促進】【終結の自己決定のための情報提供と選択肢の提示】【納得の医療と遂行感の提供】【終結時の振り返り・ねぎらい・自尊感情低下予防】【終結後の健康支援と治療再開への保証】であった.考察:不妊女性自らの意思決定を促進するためには,女性の治療終結決定要因として挙げられ看護者にはなかったピアサポートや家族構成の再構築等への看護を強化する必要がある.不妊治療終結意恩決定過程において,傾聴・情報提供の中で形成された信頼関係を基盤に,適時的意思確認・目標設定・振り返りを経て,終結時の肯定的評価と終結後の健康支援を保証する看護の必要性が示唆された.I.研究目的不妊女性が治療開始から治療終結の意思決定に至った過程および不妊治療の終結を意思決定した女性と関わった看護者の看護介入を明らかにする.II.研究方法1.研究対象1)対象:不妊治療の終結を意思決定した経験のある女性および不妊治療の終結を意思決定した女性と関わった経験がある看護者.2)抽出方法:女性:研究協力依頼文を不妊自助グループに送付.看護者:研究協力依頼文を不妊看護関連学会にて配布,不妊看護認定看護師に郵送した.女性・看護者とも研究協力可能な場合に希望日時等の返送を依頼し,研究趣旨,参加方法,プライバシー保護,途中辞退の権利について説明し,文書にて協力承諾が得られたものを対象とした.2.調査期間:2006年10月2007年3月3.データ収集内容1)女性:不妊治療開始から治療終結の意思決定まで事案,受けた看護,不妊治療終結を決めた時期・理由等.看護者:不妊女性が治療終結の意思決定までの事実・事実状況に対する考え,実施した看護等.2)基礎的データ:年齢,職業等.4.データ収集方法1)半構成的面接:面接ガイドに基づき,対象者が希望しプライバシーが保てる場所にて1時間程度の面接を実施した.面接内容は許可を得て録音し,逐語録とした.2)質問紙調査:面接終了後に記入を依頼した.5.分析方法逐語録を分析素材とし,質的・帰納的に個別の内容分析を行う.III.研究結果1.対象の概要1)女性:10名の協力を依頼し,7名の承諾が得られた.年齢32歳46歳,夫の年齢38歳48歳,有職者3名,学歴は大卒以上5名,夫婦世帯6名,不妊治療開始年齢25歳38歳,終結年齢29歳43歳,終結時の治療内容はARTが4名であった.2)看護者:112名に配布・郵送し,12名の承諾が得られた.年齢28歳56歳,看護師4名・助産師8名,学歴は短大卒3名・大卒以上2名,勤務施設は不妊専門医院4名・総合病院5名・大学病院3名,臨床経験年数は7年23年,不妊看護経験年数は4年23年であった.2.個別分析結果看護介入として「治療開始・ステップアップ時に治療回数等の目標を設定」「目標の時期に到達した時の振り返り」「日常生活と治療の調整」「治療休止を提案」「治療再開のハードルを低くする」「経済的情報を提供」「卵や身体的状態を説明」「面接等にて夫婦の考えを調整」「更年期女性としてのサポート」「傾聴」等がある.目的:a.不妊女性が治療開始から治療終結の意思決定に至った過程を明らかにする.b.不妊治療の終結を意思決定した女性と関わった看護者の看護介入を明らかにする.c.aとbを相補的に考察し,不妊女性の治療終結の意思決定過程における看護介入方法を検討すること.方法:不妊治療終結経験のある女性7名,不妊治療終結をした女性の看護経験がある看護者

11名に.不妊治療開始から終結意思決定までの事実や考え等を半構成的面接にてデータ収集し,逐語録を分析素材として,個別の内容分析後,女性・看護者別に全体分析を行い,相補的に考察した.結果:女性の治療終結意思決定要因は【医師との信頼関係下の医学的状況の説明と理解】【治療開始・ステップアップ時の整理と終結目安の決定】【年齢と身体的負担の自覚】【経済的・倫理的考察と冷静で客観的な姿勢】【治療継続および妊娠・出産した場合の想橡】【社会通念・追求からの解放と対処能力の向上】【新たな社会的役割の獲得】【ピアとのわかちあいと役割モデルとの出会い】【夫の支えと同意】【治療の遂行感と振り返り】【離婚や養子を迎える選択】.看護者の治療終結意思決定過程における看護は【医学的・客観的情報提供による現状理解の促進】【精神的・経済的査定と全人的な健康支援】【傾聴・共感,同伴する存在としての信頼関係の形成】【治療の節目での目標設定・振り返りと意思の確認・尊重】【夫婦間の関係調整】【気分転換や夢中になれることの勧め】【終結後の生活の想像促進】【終結の自己決定のための情報提供と選択肢の提示】【納得の医療と遂行感の提供】【終結時の振り返り・ねぎらい・自尊感情低下予防】【終結後の健康支援と治療再開への保証】であった.考察:不妊女性自らの意思決定を促進するためには,女性の治療終結決定要因として挙げられ看護者にはなかったピアサポートや家族構成の再構築等への看護を強化する必要がある.不妊治療終結意恩決定過程において,傾聴・情報提供の中で形成された信頼関係を基盤に,適時的意思確認・目標設定・振り返りを経て,終結時の肯定的評価と終結後の健康支援を保証する看護の必要性が示唆された.
ハイブリッド触媒を用いた合成ガスとトリメチルベンゼンからのデュレン合成

1.研究目的:合成ガスをアルキル化剤とするトリメチルベンゼン(TMB)のメチル化により異性体をほとんど含まないデュレンを高い収率で得ることを目的とした。2.研究実施計画と研究成果(1)ハイブリッド触媒の調製とデュレン合成:耐熱性メタノ-ル合成触媒であるZnーCr酸化物と、形状選択性固体酸触媒であるZSMー5ゼオライトから成るハイブリッド触媒を調製した。このハイブリッド触媒を用いると、加圧流通系反応装置を用いた400ー500°Cにおける1,2,4ーTMBの合成ガスによるメチル化において、比較的高い収率(12%)、選択性(生成テトラメチルベンゼン中のデュレン分率:70%)でデュレンを合成できることが明らかになった。(2)ゼオライトの高機能化:Si/Al比の高いZSMー5ゼオライトを用いると、デュレンの収率は高くなるが、選択率は低下した。また、BやMgの酸化物でZSMー5を修飾してもデュレンの収率が低下してしまい、トルエンのメチル化の場合と異なり、形状選択性の向上は認められなかった。一方、SiCl_4を用いてZSMー5の結晶外表面の酸点を選択的に除去すると、デュレンの収率はわずかにしか低下せず、選択性は大幅に向上(84%)した。(3)被アルキル化剤の検討:1,2,4ーTMBのかわりに改質油のC9留分を用いてアルキル化を行なったが、1,2,3ーおよび1,3,5ーTMBは反応せず、被アルキル化にはならないことがわかった。(4)ハイブリッド触媒の高性能化:本研究において、比較的高性能のハイブリッド触媒を見いだせた。しかし、目的達成には活性、選択性の両方においてやや不十分である。したがって、より高性能のハイブリッド触媒の設計を行なわなければならないことが今後の課題である。
次世代型不安定核反応実験に向けたＲＩ生成・加速の新手法開発

RIビームによる原子核実験は通常大規模施設で行われているが、これと相補的な小規模・低コストのRIビーム発生器が実現すれば有用である。我々はタンデム型静電加速器の特長(低運転コスト、核種・エネルギーを短時間で変更可、小エミッタンス等)を生かした、RIビーム発生器のための「ガス輸送・単一加速器再加速ISOL法」を開発している。本手法のため、RI生成ガス標的管およびガス導入可能な負イオン源のテストを行った。今回のテスト結果から将来得られるRIビーム強度を大まかに見積もった。炭素11に対しては370個/s、三重水素に対しては6200個/sという結果が得られ、本手法の実現可能性が示された。本研究ではタンデム加速器の特長を生かしたRI生成・加速手法を目指している。本手法では中長寿命RI分子を極微量に含むガスをイオン源に注入してRIの負イオンを生成する必要がある。今年度はこのイオン源のプロトタイプの試験を行った。当面は想定しているRIのうち炭素11や炭素14の生成・加速を目指して炭素原子を含んだガスから炭素負イオンを引き出すことを目標とした。イオン源主要部はHe負イオンを生成するための市販のRF荷電変換イオン源を利用したが、制御系に改良を加えている。イオン源に注入されたガスは高周波によりプラズマ化され、その中の正イオンが数kVの電圧で引き出される。その正イオンがRb蒸気で満たしたセルを通過することにより、一部が負イオンに変換される。負イオンはさらに10kV以上の電位差によりイオン源から引き出され、電磁石により質量分析される。まず最初にHeガスを注入し、イオン源の基本動作確認を行った。荷電変換前後の正イオン、負イオンそれぞれについて、質量分析を行い、He正・負イオンの識別をし、電流を測定した。今後、荷電変換セル部の温度を正確に制御し荷電変換効率を最適化する予定である。次に、二酸化炭素ガスを注入して炭素正・負イオン(C+およびC-)を引き出す実験を行った。質量分析の結果、プラズマ中では二酸化炭素および一酸化炭素の正イオン(CO2+およびCO+)がC+より数倍多く生成されることがわかった。しかしCO2+とCO+は負イオンに変換できず、タンデム加速器では利用できない。C+の生成率が低いのは本イオン源でのプラズマ温度がそれほど高くないためと考えられるが、定量的な解析は今後行う。C+からC-への荷電変換効率は大まかな測定では約6%という結果が得られたが、今後より正確に測定する。さらにメタンガス等、別の炭素原子含有ガスを用いてC-のイオン化効率の測定を行い、本手法に最も適したガスを探す予定である。本年度は九州大学伊都キャンパスにおいて8MVタンデム加速器の設置・調整作業を進めた。本研究が目指すRI生成・加速手法「ガス輸送・単一加速器再加速ISOL法」の実証はこの加速器を用いて行う予定である。これまでに加速器タンク内の加速管および周辺機器の設置、RF荷電交換型イオン源の設置、イオン源から加速器までのビームラインの設置が完了した。本研究に特化した部分では、イオン源に供給したガスを真空排気系から回収するためのポンプの増設を行った。本研究が目指すRI生成・加速手法ではイオン源切り替え電磁石、加速器加速電圧、ビームライン電磁石の設定を自動的に1,2分以内で素早く変更する必要がある。このため、加速器メーカー標準の制御系は使用せずに我々が新たに制御系を開発することにした。これまでのところ、加速器装置全般について制御系入出力の基本動作確認がほぼ終わった。また、イオン源切り替え電磁石およびビームライン四重極電磁石に関する自動制御の実証を行うための準備がほぼ完了した。実験作業と並行して、低エネルギーRIビームを用いた発展的な実験の物理的な検討を進めた。検討対象として、これまで例のない、核子あたり5MeV程度のRIビームと偏極陽子標的による共鳴散乱の測定を想定した。この測定で得られる偏極分解能の励起関数を見積もるため、我々が以前開発したR行列計算コードの改良を行った。この計算コードを用いたモンテカルロ・シミュレーションを13N+pや14O+p等の共鳴散乱について行った。この結果、新たに加わった偏極分解能の情報が不安定核と陽子の共鳴状態を解析するのに有用であることを示すことができた。本研究ではタンデム加速器の特長を生かしたRI生成・加速法の開発を目指した。これにより、寿命が数分以上の核種に限られるものの、低コストでエネルギー分解能の良いRIビームを生成することができ、低エネルギー不安定核反応の研究や物質へのRI照射による応用研究等への利用が期待できる。

昨年度に引き続き、イオン源開発をおこない、さらにRI生成ガス標的の開発を行った。タンデム加速器に入射するイオンは負イオンでなければならず、本研究ではRI(11C, 14C, 3H等)をガス分子(CO2やH2等)の形で負イオン源に注入する方式を検討した。ガス注入可能な負イオン源として、RF・荷電交換イオン源を用いた。今回は非放射性のガスを注入して、C-, H-イオンの引き出しテストを行い最大電流を測定した。二酸化炭素ガス注入により引き出したC-にたいして270 nA、水素ガス注入により引き出したH-にたいして80 nAという結果が得られた。今回用いたイオン分析系のイオン透過効率が15%と低かったが、これを100%近くに向上させることは容易であり、C-については目標である1μAが達成できる見込みである。次に窒素(90%)と酸素(10%)の混合ガス1気圧を封入したガス標的管を作成し、10 MeV陽子を照射して14N(p,α)11C反応による11C生成テストを行った。ガス中に半導体検出器を置くことにより11C生成の確認と生成量の測定をすることに成功した。これらの結果から、将来、本手法で得られる11Cビーム強度は数100個/秒程度と見積もられた。ガス中のRI分子濃度を増加させる改良により、10000個/秒程度まで増強できる可能性がある。寿命の長い14C, 3Hに対してはさらに何桁か高いビーム強度が期待できる。全体として、本手法は十分実現可能であることが示された。原子核物理(実験)、量子ビーム科学申請者が所属する研究グループは九州大学伊都キャンパスにおいて新しくタンデム加速器の施設を整備中であるが、本年度は建物の増設工事のため、当キャンパスでの実験活動はできなかった。その間、九州大学箱崎キャンパスの従来のタンデム加速器施設においてイオン源のテストを進めたが、ビームによるRI生成テストまでは実行することができなかった。平成24年度はイオン源の立ち上げもしくはビーム照射テストのどちらかを行う予定であったが、九州大学伊都キャンパスにおいて設置・調整中の8MVタンデム加速器の作業に集中する必要があったため、どちらも準備をするところまでしかできず、実験を行うことができなかった。かわりに本研究に特化した加速器制御系の構築や将来行う物理実験の検討を行った。引きつづき九州大学箱崎キャンパスの従来の加速器施設でイオン源のテストを行い、その後、重陽子ビームをガス標的に照射してRI生成テストをおこなう。一方九州大学伊都キャンパスの新加速器施設では平成26年度後半にビームを利用した実験が可能になるため、ここで陽子ビームを利用したRI生成テストを行う。最終的にガス中でのRI生成率、イオン源におけるイオン化効率の評価結果をもとに「ガス輸送・単一加速器再加速ISOL法」において得られるビーム強度の見積もりを行い、いくつかの核種についての実現可能性を議論する。平成24年度はイオン源の立ち上げもしくはビーム照射テストのどちらかを行う予定であったが、どちらも準備をするところまでしかできず、実験を行うことができなかった。このため未消化の研究費を次年度に回すこととし、今後は以下の方針で研究を進める。平成25・26年度とも九州大学伊都キャンパスの新しいタンデム加速器の設置・調整作業を進めながら並行して本研究を進める予定である。
リン脂質ヒドロペルオキシドおよび関連化合物の細胞毒性に関する研究

位置特異的ならびに立体特異的に合成したホスファチジルコリンヒドロペルオキシドのヒト臍帯静脈内皮細胞に対する毒性を研究した。アラキドン酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンは細胞毒性を示すが、リノール酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンは細胞毒性を示さない。これらのリン脂質ヒドロペルオキシドはいずれも細胞に容易に取り込まれ、細胞内濃度はその後徐々に減少する。アラキドン酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンに対する短時間曝露の後に細胞を増殖培地中で温置すると毒性は発現しないが、長時間曝露では毒性が発現する。一方、短時間曝露の後に脂溶性フリーラジカル発生剤である2,2′-アゾビス(2, 4-ジメチルバレロニトリル)含有培地中に温置されると毒性が増強される。アラキドン酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンはトリフェニルホスフィンで還元されると毒性を失う。また、このホスファチジルコリンは室温に放置されると部分的に分解される。この部分分解産物は、元のホスファチジルコリンよりも毒性が強くなる。高度不飽和脂肪酸の過酸化における二次生成物(一次生成物はヒドロペルオキシド)として知られる4-ヒドロキシノネナ-ルが上記分解産物中に見出される。これらの結果は、アラキドン酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンの細胞毒性がヒドロペルオキシ基の分解によって生ずる毒性物質(4-ヒドロキシノネナ-ルなど)に起因するものであることを示唆する。更に、アラキドン酸ヒドロペルオキシド残基をもつホスファチジルコリンの細胞毒性に対する防御物質の検索を行った。脂溶性抗酸化剤であるα-トコフェロール、プロブコール、ならびにカテキンに抗細胞毒性効果が認められた。