hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体ステルス性金磁性複合ナノ粒子のＭＲＩ造影剤への応用

生体内での分散性・ステルス性および腫瘍標的指向性生体分子の結合性を有する磁性複合ナノ粒子を合成した。共沈法により合成した粒径10nm程度の磁性酸化鉄ナノ粒子(マグネタイト)を複合粒子の核とし、分散性・ステルス性を付与するために高分子ポリエチレングリコール(PEG)を、生体分子の結合性を付与するために金をそれぞれ表面に付着させた。また、がん治療にも応用できるLa-Sr-Mn系酸化物磁性微粒子の合成に成功した。この粒子は交流磁場中で発熱し、さらに粒子自身が発熱温度を制御できることから、ハイパーサーミア(がん温熱療法)への応用が期待できることがわかった。種々の腫瘍に対して高感度検出が可能なMRI造影剤の核となる磁性複合ナノ粒子を開発することを目的とした。具体的には、生体内での分散性・ステルス性および腫瘍標的指向性生体分子の結合性を有する磁性複合ナノ粒子の合成を試みた。まず、共沈法により粒径10nm程度の磁性酸化鉄ナノ粒子(マグネタイト)を調製した。これを複合粒子の核とし、分散性・ステルス性を付与するために高分子ポリエチレングリコール(PEG)またはシリカを、生体分子の結合性を付与するために金をそれぞれ表面に付着させた。1PEG被覆された磁性複合ナノ粒子を合成するために、噴霧乾燥法を用いた。酸化鉄ナノ粒子分散液にPEGを溶解し噴霧乾燥することで、多数の酸化鉄粒子がPEG内部に分散・固定化された粒径100-200nmの複合ナノ粒子の合成に成功した。また、酸化鉄粒子分散液にTEOSを加え加水分解することで、シリカ被覆された磁性粒子の合成に成功した。2金が担持された磁性複合ナノ粒子を合成するために、噴霧熱分解法を用いた。酸化鉄ナノ粒子分散液に塩化金酸を溶解し噴霧熱分解することで、酸化鉄粒子凝集体に5-20nmの金が担持された粒径200-300nmの複合ナノ粒子を合成し、アミノ酸の粒子への吸着挙動を評価し、金の粒径により吸着挙動が変わることがわかった。また、がん治療にも応用できるLa-Sr-Mn系酸化物微粒子の合成に成功した。この粒子は交流磁場中で発熱し、がんが熱に弱いことを利用した(がん温熱療法)ハイパーサーミアに適用できることがわかった。種々の腫瘍に対して高感度検出が可能なMRI造影剤の核となるステルス性磁性複合ナノ粒子を開発することを目的とした。合成条件により40-500nmの範囲で粒径を制御できることがわかった。また、この粒子へのシリカ被覆に成功し、シリカの被覆度を条件により制御できることがわかった。これを複合粒子の核とし、分散性・ステルス性を付与するために高分子ポリエチレングリコール(PEG)を、生体分子の結合性を付与するために金をそれぞれ表面に付着させた。

(1)PEG被覆された磁性複合ナノ粒子を合成するために、噴霧乾燥法を用いた。酸化鉄ナノ粒子分散液にPEGを溶解し噴霧乾燥することで、多数の酸化鉄粒子がPEG内部に分散・固定化された粒径100-200nmの複合ナノ粒子の合成に成功した。合成粒子の磁化は乾燥時に結晶性が高くなったことで、噴霧乾燥前よりも向上した。(2)金が担持された磁性複合ナノ粒子を合成するために、噴霧熱分解法または液相PLD法を用いた。噴霧熱分解法の方は、酸化鉄ナノ粒子分散液に塩化金酸を溶解し噴霧熱分解することで、酸化鉄粒子凝集体に5-20nmの金が担持された粒径200-300nmの複合ナノ粒子の合成に成功した。液相PLD法の方は、底面に金ターゲット板を設置した容器に酸化鉄ナノ粒子分散液を入れ、YAGパルスレーザーを照射することで、5nmの金が担持された粒径200nmの複合ナノ粒子の合成に成功した。また、アミノ酸・タンパク質・酵素などの粒子への吸着挙動を評価し、液相中で磁石を用いて移動・固定できるナノ粒子上に吸着された酵素が活性を発現することが分かった。粒子の合成について、噴霧法による合成の高度化を行った。また、応用性評価は進展しなかったが、ハイパーサーミアにも利用できる粒子の合成に新たに成功し、こちらは大きく進展した。粒子の合成について、当初は放射線還元法による合成を計画していたが、噴霧法という新たな合成法の開発に成功し、また分散性・磁化・生体分子の吸着性能といった粒子の諸特性も向上した。初年度に計画していた粒子合成および諸特性の評価を計画通り行い、順調に進展している。計画通りにMRI造影剤への応用性の評価を行う。また、ハイパーサーミア担体としての可能性も期待され、診断薬だけでなく癌治療薬としての進展も行う。計画通りに粒子合成法の高度化を行い、MRI造影剤への応用性の評価を行う。応用性評価が進展しなかったことで、若干の研究費の残額が生じたが、次年度の消耗物品費として使用する。次年度の研究費は、粒子合成および特性評価のための消耗物品費、および学会発表のための旅費として使用する。粒子合成法が変更したことで、若干の研究費の残額が生じたが、次年度の消耗物品費として使用する。
「間(ま)」に関するデータベースの構築-テキスト,映像,音響,数値による-

本年度は「間」のデータをできる限り多様かつ多数集め、データベースのデザインを確立するための基礎資料を得ることを目的とした。下記項目のデータ収集を進めながら系統的に分類・整理を行った。文字入力のみならず、感性情報入力によって検索でき、かつ、ユーザーがデータを書き加えることのできるオープンタイプのデータベースを目指している。1.日常生活場面における「間」のデータ収集種々の「間」の取り方とそれに対する人間の感性情報を生活現場において測定し、「間」のデータを収集する。2.「間」に関する映像データの収集テレビ、映画、ビデオテープ、レーザーディスクなどのメディアによって提供されている映像の中から「間」に関係するものを探し収集する。また、演劇、建造物、絵画などを撮影し、「間」の資料を集める。3.「間」に関する音響データの収集コンパクトディスク、ミニディスク、磁気テープなどのメディアによって提供されている音響の中から「間」に関係するものを探し、収集する。また、音楽演奏、演説、環境音などを録音し、「間」の資料を集める。4.「間」に関する文献の収集書籍、学術論文、雑誌、新聞などに掲載された「間」に関する記述を集める。5.「間」に関する数値データの作成収集した素材を用いて実験と測定を行い、数値データを作成する。a.物理データ画像解析、音響分析により、「間」の物理量を測定する。b.心理データ心理学実験によって「間」の感性を数量化する。c.物理データと心理データの間の法則性を追及し、感性情報入力による検索のための基礎データを得る。
心臓リハビリテーションによるHDL亜分画の変化及び冠動脈イベント回避への影響

2010年から2016年までに当院に入院し、経皮的冠動脈形成術が成功した急性冠症候群(ACS)の患者でかつ心臓リハビリテーション(CR)に参加した患者のACS発症時及びCR終了時であるACS発症から約6ヶ月後の血清を既にボストンのタフツ大学に郵送しておりー80°C冷凍保存していたためそれらの血清をBoston Heart diagnosisに郵送し、1D gel法にてHDL亜分画を測定した。CRの参加によるHDL亜分画の変化を明らかにするために当初の予定した検体数よりも大幅に増加させて総測定血清数は245人、490検体であった。当初の研究予定では2D gel法による測定によりHDL亜分画を測定する予定であったが検体数が当初の予定検体数よりも増加したため時間と費用がかかりすぎるため1D gel法に測定方法を変更した。1D法でもHDL亜分画であるα1,2,3,4,preβ1には分離出来るため本研究の継続は1D gel法でも充分である。又今回の測定は本研究の初めての測定ということと私がタフツ大学に留学していたためBoston Heart diagnosisの研究責任者と親しく交流させて頂いていることもあり、今回の測定費用は先方の好意により無料で測定してもらうことが出来た。更に2018年6月から現在までACSにて当院に入院し、かつCRに参加した患者の血清を順次当院のー80°Cの冷凍庫に冷凍保存している。それらの血清を2019年3月にBoston Heart diagnosisに郵送し、HDL亜分画を測定してもらう予定である。当初の予定ではHDL亜分画の測定を2D gel法で測定する予定であったがよりCRの参加によるHDL亜分画の影響を明らかにするために測定検体数を増加させる必要があり、測定する検体数が増加したため2D gel法では時間と費用が大幅にかかってしますためより簡便にHDL亜分画を測定出来る1D gel法に測定方法を変更した。1D gel法で測定してもHDL亜分画であるα1,2,3,4,preβ1には分離出来るため本研究の継続は1D gel法でも充分である。2018年6月以降のACS患者の血清の保存は現在まで順調に行えている。今後ACSの患者の血清保存は引き続き行っていき、2019年3月及び2020年3月に冷凍保存している患者血清をBoston Heart diagnosisに郵送し、1D gel法にてHDL亜分画を測定してもらう予定である。又冠動脈イベントが退院後の発症した時は随時発症の日時を確認していく。
異種高分子薄膜の交互積層によるポリオレフィンフィルムの改質

アイソタクチックポリプロピレン(iPP)と超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)を交互に積層し、配向した薄膜をつくるという所期の目的は一応達成された。しかし、作られたフィルムは力学的強度が小さいなど、現時点では実用に耐えうるものではなく、充分役にたつものにするためには、技術的に改良されなければならない問題が残された。一つはフィルムの厚さの制御である。PEをサンドイッチ状に挟んだiPP/UHMWPE/iPPの交互積層フィルムは、各々の高分子を溶液から結晶化させてゲル状にして、それを交互に積層してシート状にし、乾燥の後に延伸とする方法を用いた。この方法では、厚い層を積み重ねるのには問題はないが、各層を薄くすると、積み重ねたゲルの表面が粗くなり、均一な厚さの層にするのが難しい。一層を薄くするのが困難なこともあって、本研究では三層の積層フィルムの研究を集中的におこなったが、多層にするにはこの問題を解決しなければならない。二つめの問題は、延伸温度の難しさである。延伸を、熱一軸延伸と熱ロール延伸の2方法で行ったが、後者が良く、それも二段ロール延伸がよいことが分かった。iPP、UHMWPEの融点がそれぞれ違い、高延伸できる温度が異なっている。本交互積層フィルムを延伸するに当たっては、両高分子が充分高延伸できる温度でなければならず、その温度領域は130°C140°Cにあることが分ったし、この温度範囲でいかに精度良く温度制御するかが要求されるようである。他に、延伸倍率をどの程度まで上げるかという問題がある。この問題は前二つの問題と密接に関係があるので、より強度の大きいものを求めるためには、二つのパラメターを同時に決めなければならず、引き続き実験を行い解決して行く予定である。本件研究ではポリエチレン(PE)とアイソタクチクポリプロピレン(iPP)を交互に積層し、それを延伸し高度に2軸配向した配向交互積層ドライゲルフィルムを作製することである。1.本年度は積層ドライゲルフィルムを作る装置の作製および技術の取得。まず、iPPとPEを溶液から結晶化させゲル状にする。それぞれのゲルを作製装置の枠で囲ったろ紙上に交互に積層し、溶媒を除いた後に圧縮し、フィルム状にする。これによって目的のフィルムとする。2.高2軸配向フィルムにするための加熱ロール延伸器の作製した。iPPとPEの間の親和性(接着性)をよくするためには、両高分子フィルムの表面が特別な結晶学的な面になるようにするために、延伸の過程でロール延伸の過程を取り入れる必要があると考え、そのための加熱ロール延伸器を作製した。3.加熱ロール延伸したフィルムの構造研究現在、積層ドライゲルフィルムを種々延伸温度、延伸速度を変えて延伸し、高配向交互積層フィルムの作製に努めている。得られたフィルムの構造を解析し、延伸温度、延伸速度をパラメターとして、如何なる条件を設定すれば高配向フィルムが得られるかを調べている現状である。構造解析にはX線解析法を用いている。4.高延伸交互積層フィルムの力学物性を研究する予定であり、そのた延伸試験器を購入設置した。試験は、現在は未だ予備的な段階であるが、次年度に向けて準備を整えている。

PEをサンドイッチ状に挟んだiPP/UHMWPE/iPPの交互積層フィルムは、各々の高分子を溶液から結晶化させてゲル状にして、それを交互に積層してシート状にし、乾燥の後に延伸とする方法を用いた。この方法では、厚い層を積み重ねるのには問題はないが、各層を薄くすると、積み重ねたゲルの表面が粗くなり、均一な厚さの層にするのが難しい。一層を薄くするのが困難なこともあって、本研究では三層の積層フィルムの研究を集中的におこなったが、多層にするにはこの問題を解決しなければならない。二つめの問題は、延伸温度の制御の難しさである。延伸を、熱一軸延伸と熱ロール延伸の2方法で行ったが、後者が良く、それも二段ロール延伸がよいことが分かった。iPP、UHMWPEの融点がそれぞれ違い、高延伸できる温度が異なっている。本交互積層フィルムを延伸するに当たっては、両高分子が充分高延伸できる温度でなければならず、その温度領域は130°C140°Cにあることが分ったし、この温度範囲でいかに精度良く温度制御するかが要求されるようである。他に、延伸倍率をどの程度まで上げるかという問題がある。現実には、延伸すればするほど強度は上がり良いはずである。この問題は前二つの問題と密接に関係があるので、より強度の大きいものを求めるためには、二つのパラメターを同時に決めなければならず、引き続き実験を行い解決して行く予定である。
新規行動解析システムによる母子分離の集団内行動様式への影響と関連脳領域の検討

幼少期の虐待経験が成長後の行動に影響を与えることは広く知られている。その生物学的メカニズムを明らかにするため様々な動物モデルを用いた基礎研究が展開されてきたが、養育環境が社会的な集団生活における行動にどのような影響を与えるかについてはこれまで検証されていない。本研究の目的は、申請者が近年開発した社会的集団における行動解析が可能な新システムMAPSと、脳領域特異的に神経活動の制御が可能な化学遺伝学を用い、[幼少期の養育環境]-[社会的集団での行動表現型]-[責任脳領域]の関係を明らかにすることである。我々はまず、MAPSを用いて離乳後の成育環境が成長後の社会的集団における行動に与える影響を検証した。その結果、隔離飼育で育ったマウス同士では寄り添い行動が減少すること、また、隔離飼育マウスと集団飼育マウスを同居させることにより、隔離飼育マウスの表現型が回復することなどを明らかにした[Endo et al., 2018]。次に、自閉症モデルマウスの一つであるBTBRマウスを用い同様の解析を行った結果、BTBRマウスは対照マウスに比べ暗期において顕著な低活動性を示すことを見出した。しかしながら、BTBRマウスは従来のオープンフィールドによる行動試験では、先行研究の報告と一致し、活動量の亢進を示した。この結果から、BTBRマウスは新奇環境と十分に慣れた社会的集団環境では異なる行動表現型を示すと考えられ、MAPSが精神疾患モデルマウスの本来持つ表現型を同定するのに有効であることを示した[Endo et al., in press]。さらに、母子分離マウスについて社会的環境における長期的な行動解析を実施し、1匹で行動する時間が減る、指向性の高い場所の占有時間が減るといった行動表現型を見出した。今後はこれらモデルマウスの行動表現型の根底にある神経基盤の解明にとり組む。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。この目的のため、まずは現所属である奈良医大においてMAPSの導入と立ち上げを行った。MAPS立ち上げの過程では、自閉症モデルマウスの一つであるBTBRマウスを用い、その行動表現型を検証した。その結果、BTBRマウスは対照マウスに比べて暗期において顕著な低活動性を示すことを見出した。従来のオープンフィールドを用いた先行研究では、BTBRマウスは対照マウスに比べ活動量の亢進を示すことが報告されており、我々の結果とは反する。この結果から、BTBRマウスは新奇環境と十分に慣れた社会的集団環境では異なる行動表現型を示すと考えられる。このことは、自閉症の発症メカニズムや治療方法の開発にあたり、社会的環境における長期的な行動解析の必要性を示唆するものである。今後は母子分離マウスについて同様に社会的環境における長期的な行動解析を実施し、BTBRマウスの表現型と比較することで、母子分離マウスの行動学的特徴を明らかにする。前所属在籍中に開発したMAPSを現所属である奈良医大に導入し、立ち上げをおこなった。奈良医大にて初めて導入した実験環境制御BOX (温湿度、換気、照明管理および防音仕様)に予想外のトラブルがあり、想定以上に時間を要したものの、最終的には実験系として立ち上げることに成功した。MAPSを用い、自閉症モデルマウスであるBTBRマウスの社会的集団環境における行動解析を行った。対照群としてはC57BL/6Jマウスを用いた。実験ケージに互いに未知の成獣雄マウス4匹を導入し、連続して4日間、録画を行った。マウスの組み合わせはB6マウスのみのB6-only、BTBRマウスのみのBTBR-only、2匹ずつ同居させるB6-BTBR-mixの3条件である。その結果、BTBRマウスは暗期においてB6マウスに比べ低い活動量を示すことが明らかとなった。このBTBRマウスの低活動性は活動量の多いB6マウスと同居しているmix条件でもみられたため、ケージメイトの特性には影響を受けない表現型であることが示唆された。社会性行動としては、他の3匹とは離れ、1匹で過ごす時間を定量した。その結果、BTBRマウスは実験開始直後の新奇環境において、1匹でいる時間がB6マウスに比べ長く、他マウスへの依存的な傾向が見られた。現在、これらの結果をまとめ、投稿にむけて準備中である。MAPSの立ち上げに時間を要したため、母子分離マウスの行動解析は次年度に繰り越すことした。また、Creマウスを用いた脳領域特異的な化学遺伝学的手法については、当初新しくCre系統を導入する予定だったが、既に当研究室に導入済みUcn3-creマウスに切り替えることで時間的な節約を図った。Ucn3-creマウスは内側偏桃体にCreの発現があることが報告されており、実験計画に大きな変更はない。

現在、実験に必要な匹数を確保するため、交配・繁殖を行っている。幼少期の虐待経験が成長後の行動に影響を与えることは広く知られている。その生物学的メカニズムを明らかにするため様々な動物モデルを用いた基礎研究が展開されてきたが、養育環境が社会的な集団生活における行動にどのような影響を与えるかについてはこれまで検証されていない。本研究の目的は、申請者が近年開発した社会的集団における行動解析が可能な新システムMAPSと、脳領域特異的に神経活動の制御が可能な化学遺伝学を用い、[幼少期の養育環境]-[社会的集団での行動表現型]-[責任脳領域]の関係を明らかにすることである。我々はまず、MAPSを用いて離乳後の成育環境が成長後の社会的集団における行動に与える影響を検証した。その結果、隔離飼育で育ったマウス同士では寄り添い行動が減少すること、また、隔離飼育マウスと集団飼育マウスを同居させることにより、隔離飼育マウスの表現型が回復することなどを明らかにした[Endo et al., 2018]。次に、自閉症モデルマウスの一つであるBTBRマウスを用い同様の解析を行った結果、BTBRマウスは対照マウスに比べ暗期において顕著な低活動性を示すことを見出した。しかしながら、BTBRマウスは従来のオープンフィールドによる行動試験では、先行研究の報告と一致し、活動量の亢進を示した。この結果から、BTBRマウスは新奇環境と十分に慣れた社会的集団環境では異なる行動表現型を示すと考えられ、MAPSが精神疾患モデルマウスの本来持つ表現型を同定するのに有効であることを示した[Endo et al., in press]。さらに、母子分離マウスについて社会的環境における長期的な行動解析を実施し、1匹で行動する時間が減る、指向性の高い場所の占有時間が減るといった行動表現型を見出した。今後はこれらモデルマウスの行動表現型の根底にある神経基盤の解明にとり組む。1)母子分離マウスの作成とMAPSによる行動解析C57BL/6マウスを交配し、妊娠・出産させる。出産日を0日目とし、生後1日目から14日目にかけて3時間/日、母マウスや同腹仔マウスから隔離する。対照群として母子分離を経験しない通常飼育のマウスを用意する。生後21日目で離乳させ、雌雄を分けて3-5匹/ケージの標準的な飼育環境にて飼育する。以降の実験では雄マウスを用いる。MAPSによる行動解析を行い、幼少期の母子分離が社会的集団における行動に与える影響を検証する。2) DREADDによる神経活動制御とMAPS行動指標の検証DREADDは、神経細胞に変異型ムスカリン受容体(hM3Dq/hM4Di)を発現させ、その人工リガンドであるCNOの投与により神経細胞を活性化/抑制化する化学遺伝学的手法である。本研究では、Cre依存的にhM3Dq/hM4Diを発現させるアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター(AAV-synapsinI-FLEX-hM3D/hM4Di-mCherry)を用いる。脳定位固定装置を用いたAAVベクターのマイクロインジェクションを習得する。本研究室に導入済みのCreマウスを用い、まずは扁桃体に対し、AAV-hM3DあるいはhM4Di-mCherryのマイクロインジェクションを行う。
昆虫細胞のカロチノイド透過性を支配する分子機構の解明

昆虫の体液にあって脂質を運搬するリポタンパク、リポホリンは脂質やカロチノイドを運んでいる。カロチノイドは絹糸腺においてリポホリンからつみおらされ、他の組織ではつみ下ろされない。カロチノイドが特異的にリポホリンから絹糸腺に取り込まれる仕組みは不明であった。この組織特異的運搬のメカニズムを明らかにするべく研究をおこなった。カイコにはカロチノイドの摂取や輸送に関わる遺伝子群が知られ、この遺伝子の突然変異体も保存されている。これら遺伝子の産物は、カロチノイドと特異的に結合するタンパクであろうと長い間想像されてきたが、最近まで実体は明らかにされなかった。そこで、カロチノイドと特異的に結合するタンパク(カロチノイド結合タンパク、Carotenoid Binding Protein,CBP)を絹糸腺から分離精製した。CBPは、カロチノイドの存在を示す黄色い器官に存在し、組織特異的な発現をしていることがわかった。また、カロチノイド関連遺伝子のうちY遺伝子型にはCBPが存在し、+^Y遺伝子型ではCBPはみつからなかった。CBPcDNAシークエンスから、カイコCBPは、ヒト由来のSteroidogenic Acute Regulatory Proteins(StAR)と相同性をもち、特に脂質結合部位(StAR related lipid transfer domain,START)が保存されていた。免疫組織化学的方法やELISA法によって、CBPは、リポホリンからカロチノイドを絹糸腺に取り込むために体液と接触する側に高濃度に分布し細胞内においても濃度勾配があることをあきらかにし、またタンパクの合成にも時期特異性のあることがわかった。この結果、カロチノイドが絹糸腺に特異的に取り込まれるには、CBPが必要であり、CBPがない器官には取り込まれない。これらによってリポホリンからカロチノイドを受け取る事ができ組織特異的運搬が可能になるものと思われる。突然変異体を用いた実験から、1900年初頭から知られていたY遺伝子は、CBPの遺伝子そのものであって、血液にカロチノイドを含まない+^Y系統は、CBPが作られない変異体であることを分子生物学的方法によって明らかにした。カイコのカロチノイド運搬に異常のある突然変異体を用いてカロチノイドの消化吸収メカニズム、中腸細胞を通り抜け、体液のリポホリンからカロチノイドを必要としている組織や、貯蔵する組織まで届けられるメカニズムを調べた。カロチノイドの輸送にする突然変異体のうち、カロチノイドの中腸透過性を支配するYやI遺伝子の存在が知られている。黄色い繭を作る系統の絹糸腺からカロチノイド結合タンパクを精製した。このタンパクはルテンに親和性が高くβカロチンも結合する33KDaのタンパクであり、カロチノイド結合タンパク(CBP)と名づけた。CBPは絹糸腺のみならず、中腸や生殖腺にも存在し、これらの組織が黄色に染まっていることから、カロチノイドに必須のタンパクであることが推察できた。また遺伝系統的に調べてみるとY遺伝子をもつ系統はCBPを持ちその劣性系統、+^Y遺伝子を持つ系統にはなかった。CBPcDNAのシークエンスから、CBPはヒトなどのステロイドホルモン合成器官で発現しているSteroidogenic Acute Regulatory Protein(StAR)と類似するアミノ酸配列をその内部に持っていた。

YやI遺伝子は、カロチノイドの中腸細胞内の移行に関与することは明らかであるが、カロチノイド以外の疎水性物質、ジアシルグリセロールやステロールなどの中腸透過性も支配している可能性については不明であったので、突然変異体の幼虫を用いて、脂質の動きを調べた。その結果、YやI遺伝子は、カロチノイドのみの透過性を支配し、中腸で物質の特異輸送が行われていることを示していた。Y遺伝子の産物であると考えられるCBPは、カロチノイドの細胞内移行だけにかかわるタンパクであり、物質の特異輸送に重要な働きをしているものと思われた。リポホリンは脂質やカロチノイドを体の隅々まで運ぶが、器官によって受け取る脂質に偏りのあることを明らかにした。たとえば、脂肪体はジアシルグリセロールを多量に取り込み、皮膚は、ハイドロカーボンを取り込み、絹糸腺はカロチノイドを多量に取り込む等、リポホリンが運んでいる脂質の取り込みに特異性のあることがわかった。この組織特異的運搬のメカニズムを明らかにするべく研究を発展させた。カイコにはカロチノイドの摂取や輸送に関わる遺伝子群が知られ、この遺伝子の突然変異体も保存されている。これら遺伝子の産物は、カロチノイドと特異的に結合するタンパクであろうと長い間想像されてきたが、最近まで実体は明らかにされなかった。そこで、カロチノイドと特異的に結合するタンパク(カロチノイド結合タンパク、Carotenoid Binding Protein, CBP)を絹糸腺から分離精製した。CBPは、カロチノイドの存在を示す黄色い器官に存在し、組織特異的な発現をしていることがわかった。また、カロチノイド関連遺伝子のうちY遺伝子型にはCBPが存在し、+^Y遺伝子型ではCBPはみつからなかった。CBPcDNAシークエンスから、カイコCBPは、ヒト由来のSteroidogenic Acute Regulatory Proteins (StAR)と相同性をもち、特に脂質結合部位(StAR related lipid transfer domain, START)が保存されていた。カロチノイドが絹糸腺に特異的に取り込まれるには、CBPが必要であり、CBPがない器官には取り込まれない。これらによってリポホリンからカロチノイドを受け取る事ができ組織特異的運搬が可能になるものと思われる。昆虫体液リポホリンを精製すると黄色く見える。リポホリンは多くの脂質とともにカロチノイドを結合しているために黄色くなっている。植物由来のカロチノイドがどのような仕組みで中腸から体液や絹糸腺まで届けられているのかについてはまったくわかっていない。細胞内にカロチノイドに特異的に結合するタンパクがあって、移行に関わっているであろう事は長い間想像されてきたが、その実体は知られていなかった。本研究において、カロチノイド結合タンパク(CBP)を精製し、機能を解明した。このタンパクは、33kDaでルテインを1分子結合していた。CBPは絹糸腺、中腸と生殖腺に存在するタンパクであり、これらの組織はいずれも黄色に呈している組織であった。
アイヌ民族における複合差別の実態に関する研究

本研究ではアイヌ民族における複合差別の実態について、特にアイヌ女性の被差別体験について明らかにすることが目的であった。とりわけ、差別を経験した場所について、小学校や中学校の義務教育階段において担任教師から差別的なことばや接し方をされ、ひいてはクラスメートからもアイヌであることから、軽蔑されたり、侮辱されたりするなど被差別の体験をしていることが明るみとなった。また、アイヌ差別の場所としては、職場もあげることができる。アイヌであるがゆえに、同僚や上司から差別的な扱いを受けたり、特にアイヌ女性の場合は、身体的な特徴で差別の目で見られたり、アイヌであることを指摘されたりするなど、屈辱的な体験をしたケースもあった。さらには、家庭においても、アイヌ女性が養子として親戚に育てられたりした場合であっても、アイヌではない子どもとは異なる差別的な処遇を受けたりした体験談もあった。アイヌ社会においては男性中心の社会的ヒエラルギーが存在していることも関係して、アイヌ女性のアイヌ社会における社会的地位はアイヌ男性のそれと比較して、必ずしも高いとはいえない。従って、アイヌ社会においてもアイヌ女性はアイヌ男性と比して、差別をより体験する機会が多く、さらに一般社会においては身体的特徴などの性差からして、より差別を体験し易いといえるのではないかと思われる。また、大きな問題点としては、より差別を体験し易いといえるのではないかと思われる。また、大きな問題点としては、教育現場において、教師が先導する形での差別を経験したケースが多々見られたことであった。いずれも学校で教師から差別的扱いを受けた女性は、その多くが50歳代から60歳代にかけてであったが、40歳代や30歳代においても、教育の場においてクラスメートからアイヌであることを理由に差別を体験したケースは少なくはなかった。アイヌ女性の複合差別の実態について、札幌市内に住むアイヌ女性10名を対象に面接調査を1人当り、1時間程度行った。質問内容としては、複合差別の体験について、出生時点から現時点に至るまで、家庭、学校、職場、地域社会において体験した差別を回想してもらった。面接記録は、テープに録音し、後に文書化した。被面接者の多くは、子ども時代のとりわけ、小学校や中学校時代において、身体面の特徴である毛深さにより、差別された経験を多く持ち、なかには教師から直接的に、言語による差別を経験した例もあり、教育現場における差別の実態が浮き彫りとなった。こうした、クラスメートはじめ担任教師による被差別体験は、心に深い傷を残し、アイヌ民族としての誇りを持つことの妨げともなり、アイヌ民族であることが故の劣等感を植え付けることにつながったように思える。こうしたアイヌ民族としての自己評価の低さや劣等感は、大人へと成長するに従って、アイヌ民族であることを隠しつつ、アイヌ民族集団から離れる契機となった例もあった。女性であるが故の差別とともに、アイヌ民族であることも二重の差別を生んでいる実態が見られた。政治・社会的にかつ歴史的にアイヌ民族が和人による支配を受けた過去の経緯が、アイヌ女性の差別を促進する要因となっていることも否めない。被面接者の多くは配偶者選択の時に、アイヌ男性との結婚を避け、和人男性を選択したことも、アイヌ民族としての血を薄めることで、子孫が同様な被差別体験を味わうことを防止するねらいもあったといわれる。しかし反面、アイヌ民族としての誇りと伝統に目覚め、アイヌ民族の文化を継承し、アイヌ民族の同胞組織である北海道ウタリ協会に所属することで、他のアイヌ女性から精神的なサポートを受け、アイヌ女性としての生き方を見直す契機となった例も報告され、アイヌ女性間のソーシャルサポートの重要性が認識できた。アイヌ女性の複合差別の実態について、北海道内の札幌市を除く地方に居住するアイヌ女性計10名を対象にした、差別体験の聴き取り調査を実施した。調査地は、釧路、上川、白老,鵡川、静内、苫小牧の5箇所であり、2006年9月より2007年1月にかけて実施した。1名につき約1時間インタビューを行い、これまでの生活体験において差別を受けた場所、時期、差別した人、差別の形態について聴き取り調査をした。とれまでの調査結果としては、差別の多くが学校機関(小学校、中学校)においてであり、グラスメートによる差別はもとより、なかには担任教師による差別があったことが判明した。ことばによる差別が主であるが、クラスメートによる差別のなかには、身体的な特徴についての指摘により差別を受けたことも明らかになった。体の特徴としては、毛深いが主な理由となっている。思春期の多感な折には、周囲からの差別的な眼差しやことばがけに敏感になっている時期でもあり、差別による精神面でのマイナスの影響が大きいことがわかった。また、結婚の際に、結婚相手である日本人家族から差別を受け、結婚そのものへの反対をはじめ、結婚後も交際がないなどの差別を受けていることも明らかとなった。さらには職場においても、間接的ながらも差別されていると感じる体験をしたことも明らかとなった。

アイヌであるがゆえに、同僚や上司から差別的な扱いを受けたり、特にアイヌ女性の場合は、身体的な特徴で差別の目で見られたり、アイヌであることを指摘されたりするなど、屈辱的な体験をしたケースもあった。さらには、家庭においても、アイヌ女性が養子として親戚に育てられたりした場合であっても、アイヌではない子どもとは異なる差別的な処遇を受けたりした体験談もあった。アイヌ社会においては男性中心の社会的ヒエラルギーが存在していることも関係して、アイヌ女性のアイヌ社会における社会的地位はアイヌ男性のそれと比較して、必ずしも高いとはいえない。従って、アイヌ社会においてもアイヌ女性はアイヌ男性と比して、差別をより体験する機会が多く、さらに一般社会においては身体的特徴などの性差からして、より差別を体験し易いといえるのではないかと思われる。また、大きな問題点としては、より差別を体験し易いといえるのではないかと思われる。また、大きな問題点としては、教育現場において、教師が先導する形での差別を経験したケースが多々見られたことであった。いずれも学校で教師から差別的扱いを受けた女性は、その多くが50歳代から60歳代にかけてであったが、40歳代や30歳代においても、教育の場においてクラスメートからアイヌであることを理由に差別を体験したケースは少なくはなかった。
脂肪肝炎における脂肪化肝細胞の免疫原性及び肝内浸潤制御性T細胞についての検討

脂肪肝炎発症に免疫老化による獲得免疫異常を疑い、マウス脂肪肝炎モデルを用いて肝内浸潤T細胞のFACS解析を行った。結果、老化及び脂肪化で肝内浸潤T細胞上に制御性マーカーであるPD-1の継続的な上昇がみられ、老化や脂肪化がその発現を助長していると考えられた。この変化は脾臓内や末梢血ではなく肝内に強いことから肝内に脂肪肝炎関連の抗原の存在が示唆された。さらに肝内のPD-1+CD4及びCD8陽性T細胞をソートし検討したところ、CD4+T細胞ではPD-1は抑制的に機能するが、CD8+T細胞ではむしろ活性化しており、CD8陽性T細胞のPD-1発現による機能異常が確認された。脂肪肝炎の背景に免疫老化現象があることをマウス脂肪肝、脂肪肝炎モデルで確認するために、マウス肝内浸潤T細胞のFACS解析を行った。具体的には、B6マウス45匹を3群に分け、普通食、高脂肪食、高脂肪高コレステロール食を投与し、投与後8週間、16週間、24週間で各3匹ずつ、肝臓を還流処置で脱血後に処理して肝内浸潤T細胞、NKT細胞、クッパー細胞を単離し、それぞれのマーカー(CD3,CD4, CD8, NK1.1, CD1d, CD11c,F4/80)およびT細胞の制御性マーカーであるPD-1. CTLA4, LAG3, CD25/foxp3でFACS解析を行った。結果、老化および脂肪化で肝内浸潤T細胞に発現する制御性マーカーの継時的な上昇が確認された。老化に伴う変化を脂肪化が助長していると考えられた。また、同時に末梢血、脾臓内のT細胞も単離し、肝臓での所見と比較検討を行った。脾臓でも肝臓と同様の傾向が確認されたが肝臓ほどの強い変化ではなかった。一方、末梢血ではほとんど変化がなく、肝内浸潤T細胞の変化を末梢血で予想することは困難であると結論した。次に、各6匹の残ったマウスより血液、肝臓をサンプル採取し、解析を行った。肝臓よりmRNAを抽出し、リアルタイムPCRで炎症性サイトカイン、ケモカインについて遺伝子発現解析を行ったところ、炎症の程度に応じてPD-1の発現が高い傾向があったが、同時にリガンドであるPDL-1の発現も上昇していた。さらに、得られた肝臓のパラフィンブロックからPD-1, LAG3の免疫染色を施行したところ、肝内浸潤リンパ球の一部にPD-1陽性細胞が確認されたが、その局在に関しては各群で有意な差はなかった。今後は、脂肪肝炎におけるPD-1発現の意義を検討する予定である。脂肪肝炎発症の背景に免疫老化による獲得免疫の攪乱が関与すると仮定し、マウス脂肪肝、脂肪肝炎モデルを作成後に肝内浸潤T細胞のFACS解析を行った。具体的にはB6マウス45匹を3群に分け、普通食、高脂肪食、高脂肪高コレステロール食を投与し、投与後8週間、16週間、24週間で各3匹ずつ、肝臓を還流処置で脱血後に処理して肝内浸潤T細胞、NKT細胞、クッパー細胞を単離しそれぞれのマーカー(CD3, CD4, CD8, NK1.1, CD1d, CD11c, F4/80)およびT細胞の制御性マーカーであるPD-1, CTLA4, LAG3, CD25/foxp3でFACS解析を行った。結果、老化及び脂肪化で肝内浸潤T細胞に発現する制御性マーカーの継続的な上昇が確認された。老化に伴うこれらの変化を脂肪化が助長していると考えられた。また、同時に末梢血、脾臓内のT細胞も単離し肝臓との所見を比較検討した。脾臓でも肝臓と同様の傾向が確認されたが肝臓ほど強い変化ではなかった。次に各6匹の残ったマウスより血液、肝臓のサンプルを採取し解析を行った。肝臓よりmRNAを抽出し、リアルタイムPCRで炎症性サイトカイン、ケモカインについて遺伝子発現解析を行ったところ、炎症の程度に応じてPD-1, LAG3の免疫染色を施行したとこと肝内浸潤リンパ球の一部にPD-1陽性細胞が確認されたが、その局在に関しては各群で有意な差はなかった。次にCD4陽性、CD8陽性T細胞からそれぞれPD-1陰性、陽性細胞分画をソーテイングにより抽出し、mRNAを取り出してサイトカインの発現解析、72時間のCD3刺激後に細胞内サイトカインを染色しPD-1発現によりT細胞機能評価を行った。これらにより脂肪肝炎におけるT細胞に発現するPD-1の役割を検討する。具体的にはB6マウス45匹を3群に分け、普通食、高脂肪食、高脂肪高コレステロール食を投与し、投与後8週間、16週間、24週間で各3匹ずつ、肝臓を還流処置で脱血後に処理して肝内浸潤T細胞、NKT細胞、クッパー細胞を単離しそれぞれのマーカー(CD3, CD4, CD8, NK1.1, CD1d, CD11c, F4/80)およびT細胞の制御性マーカーであるPD-1, CTLA4, LAG3, CD25/

foxp3でFACS解析を行った。結果、老化及び脂肪化で肝内浸潤T細胞に発現する制御性マーカーの継続的な上昇が確認された。老化に伴うこれらの変化を脂肪化が助長していると考えられた。次に各6匹の残ったマウスより血液、肝臓のサンプルを採取し解析を行った。肝臓よりmRNAを抽出し、リアルタイムPCRで炎症性サイトカイン、ケモカインについて遺伝子発現解析を行ったところ、炎症の程度に応じてPD-1, LAG3の免疫染色を施行したとこと肝内浸潤リンパ球の一部にPD-1陽性細胞が確認されたが、その局在に関しては各群で有意な差はなかった。次にCD4陽性、CD8陽性T細胞からそれぞれPD-1陰性、陽性細胞分画をソーティングにより抽出し、mRNAを取り出してサイトカインの発現解析、72時間のCD3刺激後に細胞内サイトカインを染色しPD-1発現によりT細胞機能評価を行ったところ、PD-1発現によるCD8陽性T細胞の機能抑制が見られず、むしろ活性化の状態であった。さらにPD-1抗体によるPD-1シグナルの遮断によりマウス脂肪肝炎の改善がみられることからPD-1発現T細胞が活性化した状態であることが確認された。脂肪肝炎発症に免疫老化による獲得免疫異常を疑い、マウス脂肪肝炎モデルを用いて肝内浸潤T細胞のFACS解析を行った。結果、老化及び脂肪化で肝内浸潤T細胞上に制御性マーカーであるPD-1の継続的な上昇がみられ、老化や脂肪化がその発現を助長していると考えられた。この変化は脾臓内や末梢血ではなく肝内に強いことから肝内に脂肪肝炎関連の抗原の存在が示唆された。さらに肝内のPD-1+CD4及びCD8陽性T細胞をソートし検討したところ、CD4+T細胞ではPD-1は抑制的に機能するが、CD8+T細胞ではむしろ活性化しており、CD8陽性T細胞のPD-1発現による機能異常が確認された。本年度の達成目標である肝脂肪化と老化における肝内浸潤T細胞の制御性マーカーを経時的に追うことが出来た。すなわち24週間の高脂肪高コレステロール食によるマウス脂肪肝炎モデルに週に2回のペースでPD-1抗体を投与するモデルは作成済みで、末梢血、肝臓サンプル、内臓脂肪、筋肉の採取は完了している。現在は解析中で、論文作成を開始し始めている段階である。ただし、当初の予定と違い、脂肪肝炎における肝内浸潤CD8T細胞上に発現するPD-1だけでなく、CD4陽性T細胞にPD-1の発現が誘導される際に、細胞内サイトカイン染色でFoxp3が強く発現していることが判明した。PD-1抗体投与により脂肪肝炎は著明に改善されるが、この機序にCD4陽性PD-1陽性細胞にFoxp3の発現増加がどのように関与しているかを追加検討している。すなわち脂肪肝炎モデルにPD-1抗体を再度24週間投与し、肝内浸潤T細胞を単離、CD4陽性PD-1陽性Foxp3陽性細胞をソーティングしてmRNAを抽出し、各種サイトカインの発現解析を再検討しているため、予定よりも時間が必要であったが、それほど大きな遅れはきたしていない。消化器内科本年度は、今までのデータを集積し論文作成および学会発表を行う。論文作成の要点としては、脂肪肝炎および老化でT細胞の制御性マーカーが肝臓特異的に増加すること、その役割がCD4陽性T細胞と、CD8陽性T細胞で異なる可能性があること、PD-1シグナル阻害により肝機能が改善すること、この3点についてまとめる予定である。また、PD-1シグナル阻害は実際の臨床分野において悪性黒色腫治療で大きな副作用なく効果を発揮している。
動的キラルルイス酸錯体の構造制御に基づく環状アミン類のα位不斉アルキル化

N-保護ピペリジンやピロリジンの電極酸化によって得られるN,O-アセタールやそのβ,γ-不飽和体を基質とし、これらからイミニウムイオ中間体を生成させ、次いでこれら中間体と求核剤(Nu)との間で高い選択性で不斉炭素間結合形成を可能とする動的キラルルイス酸-Nu錯体を開拓した。即ち、キラルリガンドとしてキラルビスオキサゾリン、ルイス酸としてCu(II)イオン、求核剤としてマロン酸ジメチルを混合すると、これら3者からなる動的錯体が生成する。この錯体をN-保護-β,γ-不飽和-α-メトキシピペリジンに反応させたとき、マロン酸ジメチルの活性メチレン基とピペリジン環のα位およびγ位とが炭素間結合した化合物が混合物で生成すること、また、α位置換体とγ位置換体の比率がN-保護基に大きく依存し、N-保護基がメトキシカルボニル基の時にはα位置換体とγ位置換体の比は低く(36%/20%)、N-保護基をp-メトキシベンゾイル基にすると、最も高いα位選択性(78%/0%)を示すことを見いだした。さらに、キラルビスオキサゾリンの構造を変化させることによりα位置換体を51%eeで得ることに成功した。このキラル生成物は構造既知の2'-ピペリジニル酢酸エステルに変換してピペリジン環のα位炭素の絶対構造を確定し、これらのデータを基に動的錯体がピペリジニウムイオンを攻撃するときの機構を推定した。動的錯体を形成する金属イオンについてはCu,Ti,Pd,Znについて検討し、これらの中でCu(II)イオンが最も良い結果を与えることも明らかにした。さらに、マロン酸ジメチルの代わりにアセト酢酸メチルも検討した。N-保護-α-メトキシピペリジンへの反応の場合、主生成物はα位置換のジアステレオマーの混合物であり、α位炭素に関して64%ee程度の選択性が得られることを明らかにした。
脳主幹動脈閉塞症における神経細胞障害進行の病態に関する分子イメージング研究

脳梗塞が生じるより軽度の脳虚血により神経細胞に障害が起こる。脳主幹動脈閉塞性疾患患者において、神経細胞障害を反映する中枢性ベンゾジアゼピン受容体低下の進行が認められるか検討した。経過観察中に脳卒中発作はないにもかかわらず、進行性大脳皮質神経細胞障害は、50%の患者で認められ、ベースラインの脳循環障害の程度と経過中の脳循環障害悪化に関連していた。statinは脳循環障害悪化が少ないことと関連しており、神経細胞保護に働く可能性があった。脳循環障害を有し、バイパス手術をうけた患者群と内科治療群を比較すると、手術群で神経細胞障害進行の程度が大きく、手術の神経細胞障害進行予防効果は示されなかった。アテローム硬化性脳主幹動脈閉塞性疾患患者における、虚血性神経細胞障害の進行の病態を明らかにする目的で、内頸あるいは中大脳動脈にアテローム硬化性狭窄または閉塞を有する患者を対象とし、ポジトロンCTを用いて、縦断的検討のためのベースライン測定を開始した。本年度は、24例の患者においてベースラインデータを得ることができた。同時に、臨床症状やMRIデータも得ることができた。われわれの過去の検討から、アテローム硬化性脳主幹動脈閉塞性疾患患者においては、大脳皮質神経細胞障害と大脳機能障害の原因としては、慢性脳虚血そのものによる一次的神経細胞障害が、脳梗塞に起因する2次的な経神経性神経細胞障害よりも重要であるという結果をえた。われわれは、1990年代に慢性脳虚血と脳梗塞発生との関連を明らかにし、脳梗塞発生を減らし予後を改善するための治療法の検討を続けているが、1990年代に比べて2000年代では、治療法も進歩している。そこで、2000年代における、慢性脳虚血と脳梗塞発生との関連を再検討した。その結果,1990年代に比べて、アテローム硬化性脳主幹動脈閉塞性疾患の脳梗塞再発率は低下しているものの、高度脳循環障害と脳梗塞再発との関連は明らかに認められた。さらに、高度脳循環障害患者の脳梗塞再発リスクは、最初の2年間が高いことや、過度の降圧は再発リスクを高める可能性も明らかになった。この結果は、慢性脳虚血と大脳皮質神経細胞障害の発生との関連を支持し、神経細胞障害の予防に慢性脳虚血の治療が重要であることを示唆していた。本年度は、15例の患者においてベースラインデータを、2例の患者においてフォローアップデータを得ることができた。神経細胞障害の予防に慢性脳虚血の治療が重要である。慢性脳虚血による神経細胞障害の分子メカニズムを明らかにする目的で、慢性期アテローム硬化性脳主幹動脈閉塞性疾患患者において、グリア代謝を評価可能なPET薬剤である2-[18F]-fluoroacetate (18F-FACE)の取り込みと脳循環代謝パラメータとの関係を検討した。貧困灌流と酸素代謝低下を呈する慢性脳虚血状態にある、梗塞のない大脳皮質において、18F-FACEの取り込みは増加していた。18F-FACEの取り込み増加は、特に虚血性組織障害のリスクの高い領域を描出している可能性があり、グリア代謝の変化が神経細胞障害の病態に関与している可能性が示唆された。18F-FACEの取り込み増加機序の解明は、神経細胞障害の予防につながる可能性がある。縦断的検討のためのベースラインデータが集まり、フォローアップデータの収集が開始された。脳梗塞が生じるより軽度の脳虚血により神経細胞に選択的な障害が起こる。大脳皮質神経細胞表面に存在する中枢性benzodiazepine受容体(BZR)の低下は神経細胞障害を示唆し、PET用のBZRトレーサー、11C-Flumazenilを用いて受容体密度を測定することで、神経細胞障害の程度を評価できる。本研究では、縦断的に神経細胞障害を評価し、神経細胞障害が進行するか、進行するならベースラインの慢性脳循環障害の程度や経過中の脳循環障害の悪化と関連しているか検討した。内頸あるいは中大脳動脈に狭窄または閉塞を有し、内科治療をうけ、経過観察中に脳卒中発作のない患者80例を対象とした。PETと11C-Flumazenilおよび15O-Gasを用いて、BZR密度と脳循環代謝諸量を2回求めた。病変側中大脳動脈領域大脳皮質において,abnormally decreased BZR indexを計算した(以下BZR index)。BZR index高値は神経細胞障害を意味する。平均26ヶ月の経過観察中に、BZR indexは、40例(50%)の患者で増加(神経細胞障害の進行)した。多変量解析では、BZR index増加は、ベースラインの脳血流量低値と経過観察中の酸素摂取率値の増加と関連していた。経過観察中の酸素摂取率値の増加は、statinによる治療がないことと関連していた。アテローム硬化性脳主幹動脈閉塞性疾患患者において、進行性大脳皮質神経細胞障害は、ベースラインの脳循環障害の程度と経過中の脳循環障害悪化に関連していた。

statinは脳循環障害の悪化を予防し神経細胞保護に働く可能性がある。ついで、高度脳循環障害を有しバイパス手術を受けた9例を同様に検討し、高度脳循環障害で内科治療の8例と比較したが、手術群で神経細胞障害進行の程度が大きく、手術の神経細胞障害進行予防効果は示されなかった。脳梗塞が生じるより軽度の脳虚血により神経細胞に障害が起こる。脳主幹動脈閉塞性疾患患者において、神経細胞障害を反映する中枢性ベンゾジアゼピン受容体低下の進行が認められるか検討した。経過観察中に脳卒中発作はないにもかかわらず、進行性大脳皮質神経細胞障害は、50%の患者で認められ、ベースラインの脳循環障害の程度と経過中の脳循環障害悪化に関連していた。statinは脳循環障害悪化が少ないことと関連しており、神経細胞保護に働く可能性があった。脳循環障害を有し、バイパス手術をうけた患者群と内科治療群を比較すると、手術群で神経細胞障害進行の程度が大きく、手術の神経細胞障害進行予防効果は示されなかった。縦断的検討のためのベースラインデータが集まりつつある。縦断的検討のために、経時的検査に専念する。データ解析を開始する。滋賀県立成人病センター研究所ホームページ神経機能画像学今年度後半からは、縦断的検討のために、経時的検査症例を増やしていく予定である。例年3月に開催される学会(発表予定)が、今年は次年度に開催されるため、学会参加費を次年度に残した。画像解析用PCのデータ保存用に使用するハードディスクは、データ量に応じて段階的に購入することにした。4月に開催される学会の参加費として使用する。データ蓄積に応じてハードディスクを追加購入する目的に使用する。
高還元状態酸化物触媒の構造的安定化と新触媒機能

還元型12-モリブドリン酸触媒上でのエタン、プロパン、イソブタンの部分酸化反応において生成する酸(酢酸、アクリル酸、メタクリル酸)選択率とオレフィン選択率の結果を比較した。反応物の反応性によって生成物分布は大きく変化し、アルカンの反応性が高いほどオレフィン選択率が低下し、含酸素化合物の選択率が増加した。オレフィン生成が主であったエタン酸化では原料に1次で酸素には0次となり、反応物の活性化が遅い事が伺わせる。アルカンの反応性が高くなると酸素に次数が現われ、イソブタンの様に反応し易い場合では酸素だけに次数が現われた。この結果は、反応しやすいものほど定常条件下では触媒が高い還元状態となっていることと一致し、これが含酸素化合物生成の選択性を生む状況になっていると見る事ができる。このことは、同じ12-モリブドリン酸触媒でも何ら処理を施さない通常の酸化型ではもっぱらアルカン酸化でオレフィンが生成するのに対し、前処理段階で還元体を与えるピリジン処理12-モリブドリン酸触媒では反応条件下でも表面は常に還元状能にあり、含酸素有機化合物への選択率を示したことと良く対応する。還元表面ではアルカンが活性化された後もオレフィンとして脱離することなう強く吸着してさらなる反応が進行する環境が成立していると考えられる。これまでアルカンのC-H結合活性化において、還元型12-モリブドリン酸触媒のH酸性と還元状態が酸化活性に密接に関係していることに鑑み、メタンモノオキシゲナーゼ型の酸素活性化、酸化反応機構を提案した。触媒表面上のプロトンと還元触媒のもつ電子が協働して酸素分子を活性化し、活性酸素を与え、これがアルカンのC-H結合を活性化し、オレフィン様あるいはアルコキサイド様吸着中間種の生成を導き、引き続くアリル酸化あるいは水和脱水素により生成物に至る機構である。ここでの最も重要な素過程である親電子的な活性酸素の生成を間接的に確認するためプロピレンの部分酸化を行った。酸化型触媒ではアセトンや酢酸が生成する従来の結果となったが、還元型触媒ではプロピオンアルデヒドやプロピオン酸が選択的に生成することが確認された。この結果は明かにプロピレンの二重結合に親電子的に攻撃する酸素種が還元型触媒でのみ形成されることを示しており、先の反応機構が妥当であることが分かった。
多層膜中性子ミラーシートによる集光光学系開発と応用

本課題の研究目標は、中性子科学の飛躍的な向上に寄与することを目指し、多層膜中性子ミラーシートで中性子集光デバイスを構築することである。そこで多層膜中性子ミラーシートがどこまで実用的な集光デバイスとなり得るか、その適用範囲を定量的に見積もるため、多層膜中性子ミラーの成膜及び剥離、固定手法を主に2018年度は検討を進めた。まず結晶では実現困難な面間隔d=2nm程度のNiC/Ti多層膜中性子ミラーシートを製作し、小型の集光形状の試作を行った。この様な極薄面間隔dの多層膜ミラーシートでもΦ400mm程度の大面積で再現性良く製作可能となった。ただし平面シートの形状制御については、形状制御を助ける裏打ち材の接着等も含めて、より多くの課題があることを確認した。平面から曲面を構築する時のつなぎ目によるデットスペースや接着剤による中性子ロス、バックグラウンド増加等の問題も懸念された。平面シートから曲面を構築することで、集光デバイスの製作スピードの飛躍的な向上が期待できるが、近年では金属を用いてもサブナノメートルレベルの非球面鏡面マンドリルが製作でき、その製作スピードとコストも中性子ミラー製作に十分に利用可能なレベルである。そのため、つなぎ目がほとんどないシームレスでかつ小型でも高性能な中性子集光ミラー構築を目指し、凸型の鏡面マンドリルから多層膜ミラーシートを転写する手法について、研究グループ外の超精密加工の専門家を訪ねる等して検討を行った。本年度に検討した多層膜ミラーシートの剥離について得られた知見も、この製作方針をサポートするものであった。そのため最大Φ130mm、長さ250mmまでの凸型鏡面マンドリルを設置して多層膜成膜可能な治具を製作し、初期動作確認まで成功した。多層膜中性子ミラーシートがどこまで実用的な集光デバイスとなり得るか、その適用範囲を定量的に見積もるため、多層膜中性子ミラーの成膜及び剥離、固定手法の検討を進め、その知見をもとにより性能が高い強集光デバイスの実現が期待できる開発方針に挑戦している。またその準備もおおむね順調に進展しているため。回転楕円形状の多層膜ミラーシート成膜用凸型マンドリルのデザインと決め詳細を設計中である。このマンドリルの製作と平行して2018年度に製作した成膜用治具の性能評価(安定性)と成膜条件の探索を進める。剥離手法についても引き続き検討を進める。