hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新手法によるエネルギー可変レーザー逆コンプトンガンマ線発生に関する実験的研究

本研究では、研究代表者が新たに考案したコリメータ・アブソーバ法によるエネルギー可変ガンマ線発生に関して、実験的検証を行い、有効性について実証した。本手法により、固定エネルギーで運転している通常の蓄積リングにおいて、エネルギー可変のガンマ線を、収量をさほど低下させずに発生させる事が可能な事が示された。また、エネルギー可変ガンマ線を用いたNRF法が単独の同位体検出のみならず、化合物の検出にも有効な事がわかった。本年度は、まずコリメータ・アブソーバ装置の設計・製作を行った。作成した装置は、精密位置決め機構付きの直径8mmの鉛コリメータ(20cmx20cm)と直径8mmの鉛アブソーバ(長さ10cm)である。次にこの装置を、産業技術研究所レーザーコンプトンガンマ線利用施設のビームラインに設置し、原理実証実験を行った。原理実証実験では、電子ビームのエネルギーを600MeVにし、波長1064nm、出力1WのCWレーザーを持ちいて実験を行った。エネルギー可変化装置を導入しない場合、γ線の最高エネルギーは5.7MeVであり、エネルギー幅は8mmコリメータを電子とレーザーの衝突点から6.2m下流に設置した場合、16%(FWHM)であった。次に、エネルギー可変装置を用いた場合では、アブソーバの位置をコリメータから555cm後方に設置にした場合、最高エネルギー4.75MeVでエネルギー広がり25%(FWHM)、465cm後方の場合、最高エネルギー4.62MeVでエネルギー広がり25%(FWHM)、370cm後方の場合、最高エネルギー4.55MeVでエネルギー広がり23%(FWHM)という値を得た。なお測定には8インチx10インチNaI(T1)検出器を用いた。この検出器のエネルギー分解能はCsに対して約8%となっている。一方、ガンマ線の収量に関しては、アブソーバーの位置(555cm、465cm、370cm)に対してそれぞれエネルギー可変装置のない場合に比べて(37%、31%、22%)となった。この結果はアブソーバの立体角に対し良い相関を示した。更に、モンテカルロ法によるシミュレーションコードを開発し、計算を行ったところ、実験結果を再現する結果が得られた。以上の結果、本年度の研究によりコリーメータ・アブソーバ法によるエネルギー可変ガンマ線発生に関して、実証に成功したと結論できた。また、本手法により、固定エネルギーで運転している通常の蓄積リングにおいて、エネルギー可変のガンマ線を、収量をさほど低下させずに発生させる事が可能な事が示された。本年度は、産業技術研究所レーザーコンプトンガンマ線利用施設のビームラインを用いてエネルギー可変ガンマ線を用いた核共鳴散乱実験(NRF)を行った。この実験では530MeVの電子と1064nmの波長のレーザーを衝突させて最大エネルギーが5MeVのガンマ線を発生させ、コリメーターを調整し45MeVのLCSガンマ線を生成した。このLCSガンマ線を15mmの厚さの鉄と4mmの厚さの鉛を透過させて対象試料であるメラミン(C3H6N6)に照射した。メラミン中の炭素-12及び窒素-14からNRFにより放出されたガンマ線を、高分解能ガンマ線検出器で計測した。遮蔽されたメラミンの炭素と窒素の比を、ガンマ線のエネルギースペクトルのピーク面積から求め、検出器の検出効率等の補正を行った結果、炭素と窒素の比は炭素/窒素=0.39±0.12であり、メラミンの炭素/窒素=0.5と誤差の範囲で一致した。以上の結果、本手法のNRFに対する有効性を示した。
静脈栄養時のBacterial Translocation に関する実験的検討

[結果]I.生後3日および1週ではvilli間隙が粘液で満たされるには至らないが2週目以降空腸、回腸ともにvilli間隙に粘液の存在が認められ、4週以降はこの粘液でvilli間隙が満たされた。III.血漿FD濃度はNAC群、Col+NAC群はそれぞれ対照群、Col群より高値を示し、またCol+NAC群はNAC群より高値を示し。即ち粘液産生抑制剤の腹腔内単独投与のみではFDの腸管透過性の亢進はみられず、一方粘液溶解剤の小腸管腔内投与により、FDの腸管透過性の亢進が認められ、両者の併用で更なる亢進がみられた。また対照群とCol群ではvilli間隙は粘液にて満たされておりFDには満たされていなかった。一方、NAC群とCol+NAC群ではかなりの部分がFDで満たされていた。対照群とCol群のvilliは正常であったが、NAC群ではvilliの浮腫が認められ、Col+NAC群ではvilliの損傷がみられた。以上、PMGの分布形態の変化が腸管透過性に影響を及ぼしTPN時のBTの一因になることが示唆された。静脈栄養(TPN)時に腸粘膜の萎縮を招き、小腸粘膜防御機構(gut barrier)が破綻を来し、腸内細菌が腸管の血管系に入り、sepsisの原因となる、いわゆるbacterial translocationが注目されているが、そのメカニズムは明らかでない。Gut barrierとしては種々のものが挙げられるが、本研究では腸上皮細胞に沿って存在する粘液層Pre-epithelial Mucus Gel(PMG)に注目し、これの分布形態並びにgut barrierとしての機能について検討した。従来、管腔内における液性成分の分布を光顕下で捉らえるのは困難であったが、大腸のPMGの測定に用いられたcelloidinによる凍結切片の安定化を小腸に応用することにより、小腸のPMGを組織学的に捉えることが可能となった。これを用い以下の検討を行った。1)ラットの新生仔より成熟ラットに至る成長過程における粘液層の発達並びにgut barrier機能として腸管透過性の検討。腸管透過性の指標としては蛍光標識されたFluorescein Isothiocyanate Dextran 70,000(FITC-dextran)を胃内に投与し1時間後の血漿濃度を測定した。結果は離乳前期に絨毛間に殆ど存在しなかった粘液が離乳期以後に絨毛間隙を埋める分布をとり、FITC-dextranの分布は粘液分泌と相補的関係にあった。またFITC-dextranの腸管透過性は離乳期以後減少した。2)TPN時の粘液分布と腸管透過性を検討。TPN施行下にラットを飼育し4日および7日目に、胃瘻を介してチューブよりFITC-dextranを投与し、1時間後の血漿濃度を測定した。またFITC-dextranの粘液層の管腔内分布を観察した。結果はTPN施行時には粘液による絨毛の被覆が損なわれ、FITC-dextranは絨毛間隙を埋める分布をとった。またFITC-dextranの腸管透過性の亢進が認められた。以上により、小児期の小腸粘膜防御機構の破綻に起因する病態やTPN時の粘膜防御機構の変化を解明する上で、粘液層の役割が重要であることが示された。平成6年度は小腸粘膜上皮粘液層(PMG)が粘液溶解剤N-acetyl cystein(NAC)並びに粘液産生抑制剤colchicine(Co)の投与によりいかなる影響を受けるのかを腸管透過性を指標として検討した。方法として6週令の雄性ラット28匹を以下の4群に分けた。C群:腹腔内内に生食投与3時間後に、胃瘻より十二指腸に挿入したチューブよりfluorescein isothiocyanate dextran 70,000(FD)を750mg/kg注入。Co群:腹腔内に生食に溶解したCo10mg/kg投与3時間後に、FD750mg/kgを十二指腸に注入。

NAC群:腹腔内に生食投与3時間後にFD750mg/kg及びNAC3000mg/kgを十二指腸に注入。Co+NAC群:腹腔内に生食に溶解したCo10mg/kgを投与3時間後にFD750mg/kg及びNAC3000mg/kgを十二指腸に注入。各群とも30分後に門脈血を採取し、血漿FD濃度を蛍光分光法にて分析した。結果は血漿FD濃度(μg/ml)はC群:3.34±0、52,Co群:3.99±0.76,NAC群:7.95±1.04,Co+NAC群:33.9±21.0であり、NAC群、Co+NAC群はそれぞれC群、Co群より高値(p<0.01)を示し、またCo+NAC群はNAC群より高値(p<0.05)を示した。即ち粘液産生抑制剤Coの腹腔内単独投与のみではFDの腸管透過性の亢進は見られず、一方、粘液溶解剤NACの小腸管腔内投与により、FDの腸管透過性の亢進が認められ、CoとNACとの併用でさらなる亢進がみられた。これらより粘液の可溶化により、腸管透過性の亢進が惹起され、また、既に形成されている粘液層だけでなく、反応性の粘液産生の存在が腸管透過性に関与する因子である可能性が示された。
閉鎖性水域の環境保全対策策定手法

閉鎖性水域の環境保全対策を策定する手法を確立するため,(1)アンケート調査を通じて都道府県における水域管理の現状を把握し, (2)霞ヶ浦,琵琶湖を対象として,導水,放水量制御等による水質改善効果,水辺整備と水質浄化能など技術的側面を検討し, (3)科学,経済,社会慣習,法制度の側面において閉鎖性水域の保全管理の対策の重要な課題を抽出した.以上の検討結果を踏まえて,定性的な評価項目をも取り扱うに適した手法である知識工学システムを用いた水域環境保全対策策定法を開発した.本研究で採用した水環境保全対策策定のプロセスは, (1)水域環境データベース,(2)保全対策データベース,(3)水質モデルデータベースの三つのデータベースと,(4)個別対策代替案を選び出すための水域特性-保全対策関連ルールベース,(5)個別対策同士の適合性を判定するための対策組合せルールベースからなる知識工学システムを活用した選定プロセスから構成されている.水環境データベースには, (1)湖沼,河川,流域の物理的諸元, (2)汚染状況, (3)人間活動, (4)地域指定, (5)気象などの情報が含まれる.保全対策データベースには, (1)汚濁の発生,排出,湖沼への流速の制御, (2)水域内での浄化,(3)周辺環境の整備等の対策情報に加え,これら対策に関する(1)効果, (2)費用(3)維持管理と安定性,(4)環境影響などを整備した.水質モデルデータベースは対象水域に対して開発されたモデルを用いることを基本とし,水質予測モデルとしては統計モデルを採用した.富栄養化現象には未解明の部分が多く残されており,必ずしも十分な専門的知見が得られていないのが現状であるが,ここに開発した対策策定手法は,新知見を取り入れて容易にこれに対応し得る点に特長がある.以上の結果を取りまとめ,更に他の関連2班の成果の要点をも含めた成果報告書を作成した.閉鎖性水域の環境保全対策を策定する手法を確立するため,(1)アンケート調査を通じて都道府県における水域管理の現状を把握し, (2)霞ヶ浦,琵琶湖を対象として,導水,放水量制御等による水質改善効果,水辺整備と水質浄化能など技術的側面を検討し, (3)科学,経済,社会慣習,法制度の側面において閉鎖性水域の保全管理の対策の重要な課題を抽出した.以上の検討結果を踏まえて,定性的な評価項目をも取り扱うに適した手法である知識工学システムを用いた水域環境保全対策策定法を開発した.本研究で採用した水環境保全対策策定のプロセスは, (1)水域環境データベース,(2)保全対策データベース,(3)水質モデルデータベースの三つのデータベースと,(4)個別対策代替案を選び出すための水域特性-保全対策関連ルールベース,(5)個別対策同士の適合性を判定するための対策組合せルールベースからなる知識工学システムを活用した選定プロセスから構成されている.水環境データベースには, (1)湖沼,河川,流域の物理的諸元, (2)汚染状況, (3)人間活動, (4)地域指定, (5)気象などの情報が含まれる.保全対策データベースには, (1)汚濁の発生,排出,湖沼への流速の制御, (2)水域内での浄化,(3)周辺環境の整備等の対策情報に加え,これら対策に関する(1)効果, (2)費用(3)維持管理と安定性,(4)環境影響などを整備した.水質モデルデータベースは対象水域に対して開発されたモデルを用いることを基本とし,水質予測モデルとしては統計モデルを採用した.富栄養化現象には未解明の部分が多く残されており,必ずしも十分な専門的知見が得られていないのが現状であるが,ここに開発した対策策定手法は,新知見を取り入れて容易にこれに対応し得る点に特長がある.以上の結果を取りまとめ,更に他の関連2班の成果の要点をも含めた成果報告書を作成した.
現在重症熱傷における免疫異常とalarmin:焼痂由来のミトコンドリアDNAの関与

ミトコンドリア由来のDNA(mtDNA)が、重症外傷症例において重篤な全身性炎症反応症候群(SIRS)発症に関与しているか調べた。血中mtDNA、炎症所見、重症度との関連を検討した。ISSが高い症例は、mtDNAが数日後より高くなり、第5病日でも高値であった。また、軽症者は健常者とほぼ変わらなかった。血液中遊離mtDNAが炎症惹起mediatorとして作用している可能性が示唆された。(はじめに)外傷患者においても感染症と同様に炎症反応が惹起されることが知られている。しかしながらそのメカニズムは十分明らかになっていない。近年ミトコンドリアDNA(mtDNA)がdamage-associated molecular patterns (DAMPs)として働き、バクテリア由来のpathogen-associated molecular patterns (PAMPs)同様、toll-like receptors (TLRs)を介してシグナルを細胞内に伝達し炎症を惹起する事が明らかにされつつある。今回、私どもは、外傷患者の重症度と血液中mtDNA量の関連を検討することにより炎症惹起mediatorとしてのmtDNAの意味合いについて調べた。(方法)外傷患者4例を対象として、ISS/RTS/Ps/予後/および第1病日/3病日/5病日の血漿中mtDNAを測定した。(結果)症例1(41/6.61/0.81/生存/0.015/0.83/1.68)、症例2(21/7.54/0.98/生存/0.023/0.0346/0.785)、症例3(75/5.67/0.02/死亡/0.201/0.6659/death)、症例4(12/7.54/ 0.94/生存/0.127/0.169/0.089)であった。なお、健常者のmtDNAは0.010.02であった。(考察)ISSが高い症例は、mtDNAが数日後より高くなり、第5病日でも高値であった。今後は症例数を増やし、種々のメディエーターや合併症などとの関係を検討する予定である。集中治療室に入室している熱傷患者のみならず敗血症、多発外傷の患者における血漿中ミトコンドリアDNAの測定を開始している。ミトコンドリア特異的蛋白であるチトクロームCをコードしているRNAに対するプライマーを使用しreal-time PCRを行い血漿中ミトコンドリアDNAの定量を行っている。現在のところ熱傷を初めとした外傷患者のみならず敗血症患者においても血漿中ミトコンドリアDNAの増加を認めている。大量の細胞壊死を伴う外傷患者における血漿中ミトコンドリアDNAの増加は、当初の仮説通り壊死細胞からDAMPsとしてのミトコンドリアDNA漏出と考えられる。一方、大量の細胞壊死を伴わない敗血症患者における血漿中ミトコンドリアDNAの増加機序は現在のところ不明である。敗血症患者では過剰なアポトーシスおよびneutrophil extracellular traps (NETs)が生じていると推察されるが今回の測定結果のみではいずれの細胞から漏出したのかは断定できない。今後はさらに症例数を増やすことにより現在得られている結果をさらに確実にする必要がある。同時に、敗血症時に認める血漿中ミトコンドリアDNAの起源を明らかにする必要がある。NETs由来であるなら好中球から同時に放出されるヒストン、ミエロペロキシダーゼの血漿中濃度増加も同時に認めることが予想される。現在これらの測定準備をすすめている。さらにNETsに特徴的である血小板好中球相互作用を確認するためにplatelet-associated neutrophilの動態も検討する予定である。熱傷に限らず多くの重症疾患においてミトコンドリアDNAの上昇を認めることが明らかになった。今後その機序を明らかにするためにDNA以外のたんぱく質の測定を計画している。血液中ヒストン、ミエロペロキシダーゼの測定を計画している。
花の開花における花弁細胞壁マトリックス多糖類の機能

カーネーション、バラならびにトルコギキョウの開花過程では、花弁細胞の細胞壁からアラビノースの遊離がみられ、同時にαーアラビノフラノシダーゼ活性の上昇がみられた。カーネーションには少なくとも9つの本酵素遺伝子が存在し、そのうち2つの発現が活性変動と一致した。また、これに先立ち、アクアポリン遺伝子の発現が観察された。キシログルカン由来のオリゴ糖を生け水とともに吸水させたところ、カーネーションとキクで開花促進効果が認められた。以上より、カーネーションの開花ではアクアポリンによる水の流入と特定の細胞壁マトリックスの分解およびキシログルカンの代謝が生じていることが示唆された。開花には花弁細胞内への水の流入や細胞壁の再構築が必要であり、細胞壁の伸長や構造変化、ゆるみには様々なタンパク質が関与している。バラやカーネーションの開花過程では、エンド型キシログルカン転移/加水分解酵素(XTH)やエクスパンシン(Expansin)の遺伝子発現が、開花時特異的あるいは花弁の伸長部位特異的にみられることが示されている。これまでに花以外では植物の成長過程や果実の軟化・肉質形成過程でキシログルカン以外のマトリックス多糖類の変化がみられていることから、本研究では、開花時に生じる細胞壁(特にセルロースを除くマトリックス多糖類)の再構築について着目し、キシログルカン以外のマトリックス多糖類を構成する中性糖組成の変化を調べた。また、代謝にかかわるグリコシダーゼ活性を測定した。カーネーション、トルコギキョウならびにバラを用いて、開花時における花弁細胞壁の中性糖(アラビノース、ガラクトース、キシロース、フコース、グルコース、マンノースならびにラムノース)組成の変化を調べたところ、各種の花で開花に伴ってアラビノースの遊離が認められた。また、一部の花ではガラクトースの遊離も認められた。その他の中性糖については開花に伴う増加・減少について一定の傾向はみられなかった。開花時における種々のグリコシダーゼ活性を測定したところ、α-アラビノフラノシダーゼおよびβ-キシロシダーゼ活性の上昇が共通してみられた。また、β-ガラクトシダーゼの活性変動は花の種類によって異なった。前者両酵素活性の上昇から開花におけるこれらの酵素の重要性が示唆された。本研究では、花の開花時に生じる細胞壁の分解や再構築について注目し、開花における細胞壁多糖類の機能を明らかにしようとしている。これまでにエンド型キシログルカン転移・加水分解酵素(XTH)やエクスパンシン遺伝子の発現が数種の花の開花時にみられている。細胞壁マトリックス成分のうち、中性糖を主な構成糖とするマトリックス多糖類の動態を調べるため、開花時の花弁におけるその変化を調べたところ、特定の中性糖遊離が観察された。中性糖遊離にかかわる数種のグリコシダーゼ類の活性を測定したところ、開花期に遊離が見られた中性糖残基を加水分解するαーアラビノフラノシダーゼやβーキシロシダーゼ活性の増大がみられた。平成27年度の実施計画に基づいてこれらの変化について品種間における違いを比較した。その結果、開花時におけるこれらの細胞壁成分(中性糖組成)の変化や代謝酵素活性の増大は調べた品種間においては共通していた。一方、別種の花について同様に調査したところ、同様の変化を示すタイプと示さないタイプがあった。このことは、同一種の花の開花過程では、花弁を構成する細胞壁マトリックス多糖類に同じような変化が生じ、この花弁細胞壁の構造変化を引き起こすグリコシダーゼ類が開花を誘導している可能性が示唆されるが、花の種類によっては別の機構あるいは別の酵素が働いていることを示唆していると考えられる。なお、切り花の開花時に誘導される本酵素や変化が生じるマトリックス多糖類の役割について、これまでに研究の進んでいる果実と比較するため、トマトを用いてこれらの役割や関連性について比較・検討した。その結果、開花期にみられるαーアラビノフラノシダーゼ活性の上昇は、特定のトマト品種果実においても生じることが明らかとなった。平成27年度の研究実施計画では、平成26年度に引き続き、キシログルカンオリゴ糖の開花調節剤としての可能性を検討することとなっている。また、形質転換体の準備を行うこととしている、これらは計画書の通り、順調に進行している。また、開花におけるキシログルカン以外のマトリックス多糖類の変化については、前述の通りの結果が得られている。開花は花弁を構成する花弁細胞が肥大することによる花弁の伸長、展開、外側への反り返りにより生じるとされている。花弁の展開に伴う花弁の成長は、主に細胞肥大によって起こり、花弁細胞の肥大は、細胞内への水の流入と細胞壁のゆるみが必要となる。これまでの科学研究費による研究において、開花時の花弁細胞壁から特定の中性糖の遊離とそれに関わる酵素活性の増大がいくつかの種類の花で観察された。また、細胞壁由来のオリゴ糖が開花誘導に関わっていることも示されている。本年度はカーネーションを主な実験材料として用い、オリゴ糖処理を併用し、開花時における細胞肥大機構とアラビノースを含む多糖類の変化について関連遺伝子の面から検討した。カーネーションでは、8個のPIP遺伝子を含む27個のアクアポリン遺伝子が存在し、定量RT-PCRの結果、花弁ではDcPIP2;1とDcPIP1;1の2個のPIP遺伝子が主に発現していた。これらの遺伝子の転写産物は他の組織でも蓄積していたが、花弁では開花過程を通じて高いレベルで維持されており、開花時の花弁の成長に関わっていることが示された。

また、αーアラビノフラノシダーゼについては少なくとも9つの遺伝子が存在し、同様に定量RT-PCRの結果、開花の後半に2つの遺伝子の転写産物の蓄積量が増大した。この2つのαーアラビノフラノシダーゼは糖質加水分解酵素ファミリー3に属し、系統樹解析の結果、本酵素活性のほかにβ-キシロシダーゼ活性を持つことが推察された。カーネーションでは、特定のPIPが開花時における花弁細胞への水の流入に関わり、その後、マトリックス多糖類であるアラビナンやキシランの分解が生じることで開花が起こる可能性が示された。開花時の花弁ではそれを構成する細胞への水の流入と細胞壁構造の変化によって細胞肥大が生じ、開花現象を引き起こしているとされている。平成28年度の実施計画では、細胞壁由来のオリゴ糖の開花に及ぼす作用機作や開花にかかわる酵素遺伝子の単離や発現解析を行うこととなっている。これらの結果について、本年度は、前述のとおり、開花時における花弁細胞への水流入にかかわるアクアポリン遺伝子の特定と開花時のアラビノース遊離にかかわる酵素遺伝子の単離を行った。発現解析の解析の結果から、ゲノム上に複数存在する遺伝子から開花に関与する遺伝子を抽出した。以上のように、ほぼ計画書のとおり実施されており、研究はおおむね順調に進展している。花の開花を適切にコントロールすることは、流通や品質保持に重要である。開花は花弁全体の伸長、展開、外側への反り返りにより生じるとされ、この開花に伴う変化は、花弁を構成する細胞の肥大によって起こり、花弁細胞の肥大は、細胞内への水の流入と細胞壁のゆるみが必要となる。ある種の糖質を切り花に処理すると浸透圧調節物質として、また、エネルギー基質として働くため、開花が促進されることが知られている。一方で、カーネーションの一部の品種において、細胞壁成分由来のオリゴ糖でも開花促進効果を示すことが報告されている。本年度の研究では、細胞壁由来オリゴ糖による開花促進効果を数種の花で検証した。市販のキシログルカンをキシログルカン特異的キシログルカナーゼで処理し、オリゴ糖を精製した。得られたキシログルカンオリゴ糖はキシロースおよびグルコースから構成される、7、8、9糖の混合物で、これを生け水とともに処理した。カーネーション品種のうち新たに2品種と、キクにおいて開花促進効果が観察された。また、バラやユリでは用いた品種では開花促進効果は認められなかった。一方、キチン由来のオリゴ糖溶液を吸水させても開花促進効果はみられなかった。これらの結果から、生け水とともに取り込まれたキシログルカンオリゴ糖が内在するキシログルカンの代わりにXTHのつなぎ換えの基質として働くために、既存のキシログルカン同士が再結合できずにゆるみが継続し、水の吸収に伴う細胞肥大(花弁の肥大・伸長)が進行して開花が促進されたことが示唆された。また、開花時には花弁細胞壁のアラビノース遊離が観察されるが、これを触媒するα-アラビノフラノシダーゼのエチレン応答性について、クライマクテリック型果実を用いて検証したところ、エチレンに対する異なる応答性がイソ酵素間でみられ、花の開花でも同様の現象が生じていると推察された。
ロドプシンと関連レチノイド蛋白のフェムト秒時間領域光化学初期過程

ロドプシンやそれと関連するレチノイド蛋白等の光吸収直後の極めて短い時間領域の動的構造変化を明らかにすることが、本研究の目的である。このために、400600nm帯の波長可変のフェムト秒光パルスがえられる光源を製作した。波長変換の方法としては、フェムト秒パルスの自己位相変調によって広帯域光を発生し、その一部分のスペクトルをQスイッチNd:YAGレ-ザ-の第三高調波で励起した色素増幅器で増幅する方法を用いた。この光源を今までフェムト秒領域の研究がなされていなかったタコロドプシンの光初期過程の研究に応用し、以下の知見が得られた。(1)励起状態の誘導吸収が波長600700nmにかけて観測された。(2)励起後400フェムト秒以内にcisーtrans異性化が起こり、プライムロドプシンが生成する。(3)プライムロドプシンは基底状態の中間体である。(4)プライムロドプシンがバソロドプシンへ変化は1020ピコ秒の時定数を持ち、発色団のねじれの変化を伴っていると考えられる。(5)励起後、バソロドプシンに至るものの他に、一部分は「発光する状態」に分岐する。この状態は800nmにより長波長側に利得を持ち、24ピコ秒の寿命で減衰する。バクテリオロドプシンの光異性化過程において、発色団の電子状態が異性化のダイナミクスに対してもつ役割に関する知見を得るために、14ーフルオロバクテリオロドプシンのフェムト秒吸収分光を行なった。この結果から次のような結論が得られた。(1)暗順応状態での励起状態の寿命が通常のバクテリオロドプシンの場合とほとんど変わらないことから、発色団のtransーcis異性化のダイナミクスを支配している因子は蛋白質ー発色団相互作用であると考えられた。(2)明順応状態は、暗順応状態に比べて長い寿命(1.0±0.2ピコ秒)をもっていた。このことはシッフ塩基の周囲のプロトン供与基と発色団の間の相互作用を考えることによって定性的に説明できた。(1)ロドプシンの光励起後の初期過程の研究を行なうために、400600nm帯の波長可変のフェムト秒光パルスがえられる光源を製作した。現在のところ色素としてクマリン500、クマリン522A、クマリン540などを用いて、500570nmの範囲でフェムト秒パルスが得られている。和周波発生法によりパルスの半値全幅を求めたところ、約280フェムト秒(中心波長543nmの場合)となった。(2)バクテリオロドプシン紫膜のフェムト秒吸収分光を行ない、400nmー920nmの非常に幅広い領域にわたる過渡吸収スペクトルを高感度に検出した。460nm付近に見られる誘導吸収は、約500フェムト秒で減衰し、励起状態からの吸収であると確認された。また、650nm付近の誘導吸収は、やはり同じ時定数で立ち上がり、J中間体によるものであると確認できた。860nm付近で観測される利得は、やはり500フェムト秒で緩和することから、励起状態からの誘導放出によるものであることがわかった。(3)バクテリオロドプシンのレチナ-ルの14位を弗素で化学的に置換することにより得られる置換体(14ーFーBR)の明順応状態でのフェムト秒過渡吸収分光を行なった。波長4001000nmにわたって高精度の信号を得ることができた。また、誘導吸収の短波長側(<460nm)及び誘導放出の長波長側(>900nm)では、時定数約1.2ピコ秒で緩和する成分が見出された。これらは長波長シフトした成分からの寄与によるとして説明できる。長波長シフトしている成分は、通常とはかなり異なる構造をもっていると考えられる。

この状態は800nmにより長波長側に利得を持ち、24ピコ秒の寿命で減衰する。バクテリオロドプシンの光異性化過程において、発色団の電子状態が異性化のダイナミクスに対してもつ役割に関する知見を得るために、14ーフルオロバクテリオロドプシンのフェムト秒吸収分光を行なった。この結果から次のような結論が得られた。(1)暗順応状態での励起状態の寿命が通常のバクテリオロドプシンの場合とほとんど変わらないことから、発色団のtransーcis異性化のダイナミクスを支配している因子は蛋白質ー発色団相互作用であると考えられた。(2)明順応状態は、暗順応状態に比べて長い寿命(1.0±0.2ピコ秒)をもっていた。このことはシッフ塩基の周囲のプロトン供与基と発色団の間の相互作用を考えることによって定性的に説明できた。ロドプシンやそれと関連するレチノイド蛋白等の光吸収直後の極めて短い時間領域の動的構造変化を明らかにすることが、本研究の目的である。このために、昨年度に引続いて400600nm帯の波長可変のフェムト秒光パルスが得られる光源を製作した。波長変換の方法としては、フェムト秒パルスの自己位相変調によって広帯域光を発生し、その一部分のスペクトルをQスイッチNd:YAGレ-ザ-の第三高調波で励起した色素増幅器で増幅する方法を用いた。これにより、波長500570nm、パルスエネルギ-130μJ、パルス幅約300フェムト秒の波長可変フェムト秒パルスを得た。この光源を今までフェムト秒領域の研究がなされていなかったタコロドプシンの光初期過程の研究に応用し、以下の知見を得た。(1)励起状態の誘導吸収が波長600700nmにかけて観測された。(2)励起後400フェムト秒以内にcisーtrans異性化が起こり、プライムロドプシンが生成する。(3)プライムロドプシンは基底状態の中間体である。(4)プライムロドプシンがバソロドプシンへ変化すると、吸収が515nm短波長シフトする。この過程は1020ピコ秒の時定数を持ち、発色団のねじれの変化を伴っていると考えられる。(5)励起後、バソロドプシンに至るものの他に、一部分は「発光する状態」に分岐する。この状態は800nmより長波長側に利得を持ち、24ピコ秒の寿命で減衰する。さらに、バクテリオロドプシンの光異性化過程において、発色団の電子状態が異性化のダイナミクスに対してもつ役割に関する知見を得るために、14ーフルオロバクテリオロドプシンのフェムト秒吸収分光を行なった。この結果から次のような結論を得た。(1)暗順応状態では、14ーフルオロバクテリオロドプシンの励起状態(I_<460>)の寿命は500±100フェムト秒であり、通常のバクテリオロドプシンの場合とほとんど変わらないことがわかった。このことから、発色団のtransーcis異性化のダイナミクスを支配している因子は蛋白質ー発色団相互作用であると考えられた。
MHD(磁気流体力学)効果によるラダ-ポリマ-の構造制御に関する研究

導電性高分子材料は易加工性、軽量性、化学的修飾の容易さ及び可撓性などの性質のため、主要先進国においてその重要性の認識は共通している。交付申請書の研究計画に述べた様に、初めにMHD効果で、電解液が理想に近い層流を作って流れるような横型の電解セルを試作した。この横型電解セルを用いて電解電流と層流の流速との関係を測定した。次に、電極反応により引き起こされる対流と電解液の流れとの関係を考察した。すなわち、対流の流れる向きとMHD効果による電解液の流れの向きが同一方向であると、反応電流は増加し、向きが逆方向のときは減少することを見出した。今まで、MHD効果により反応電流は増加するという報告は為されているが、減少するという報告は少ない。これは対流の影響は電極表面近傍にだけ影響を及ぼしていることを明らかにしたもので興味ある結果である。続いて、MHD効果により引き起こされる電解液の流れが電極表面の拡散層に及ぼす影響を考察した。反応が拡散律則になるように、数ミリモルの低濃度で実験を行った。その結果、極端に濃度の低い所では、磁場の強度依存性がみられなかったが、5ミリモル以上の濃度では磁場の強度が増加するにつれて、電流値が増加した。さらに濃度を高くしていき、数百ミリモル程度の濃度になると反応が拡散律則ではなく、反応律則になるため、電流値の磁場強度依存性が特異な挙動を示すことを見出した。すなわち、35テスラ-までは磁場強度の増加に伴い電流値が増大するが、更に磁場強度が強くなると、逆に電流値が小さくなる。これは反応が抑制されていることを示すものであり、今までにこのような現象は報告されておらず、本実験における一番の成果である。この電解セルより得られた電解膜の電導度は高かった。1.研究目的本研究は機能性高分子膜の創成に有効な手段である電解重合に注目し、平面性の強いラダ-ポリマ-の電解重合を磁場の中で行ない、MHD(磁気流体力学)効果により生じる電解液の層流を利用して高度に面配向した層状の電解重合膜を作製する。この時、同時に機能性ド-パント、鉄フタロシアニンを面が突き合わすようにド-プし伝導キャリア-がπ電子の縦供役により移動するようになる。即ち、分子構造及び伝導様式が超伝導を示す分子性結晶に極めて良く似た複合膜を得ることを目的とする。2.実験結果(1)縦型電解セルの作成および縦型電解セルに於ける電解液の流れの理論の導入:横型電解セルを用いて電解重合を磁場中で行った所、対極に気泡が発生し電解中の電流密度・電位を一定に保つのが困難であった。そこで対極に発生した気泡が抜けるような縦型電解セルを考案作成した。横型電解セルにおいてはMNH効果による電解液の流れについて詳しい報告がなされている。しかし、縦型電解セルについては未だ定量的な報告がなされていない。そこで縦型電解セルを作成すると共に電解液の流れの理論を導いた。すなわち磁性流体のNavierーStokes方程式より縦型電解セルにおける電解液の流速と電解電流密度との関係式を以下のように導いた。ここにU:流速、γ:セル定数、ρ:電解液の密度、i:電流密度、X:電極の長さ、B:磁場強度を表わす。(1)式は磁場強度が一出の時、流速の二乗と電解電流密度が直線関係にあることを示している。

(2)縦型電解セルにおける電解液の流れの再現性の問題と(1)式の有用性について:本実験で作成した縦型電解セルを用いて磁場強度0.45テスラ-で、電解電流密度を変化させ電磁流量計で電解液の流速を測定した。その結果流速の二乗と電解電流密度が直線関係を示し、(1)式の妥当性が証明された。また、数回同じことを繰り返した所再現性の良いデ-タが得られ、この縦型電解セルは有用であることが分かった。3.平成3年度の研究計画上記の縦型電解セルを用いて、ラダ-ポリマ-の電解重合を行い、配向した導電性高分子材料を作成する。導電性高分子材料は易加工性、軽量性、化学的修飾の容易さ及び可撓性などの性質のため、主要先進国においてその重要性の認識は共通している。交付申請書の研究計画に述べた様に、初めにMHD効果で、電解液が理想に近い層流を作って流れるような横型の電解セルを試作した。この横型電解セルを用いて電解電流と層流の流速との関係を測定した。次に、電極反応により引き起こされる対流と電解液の流れとの関係を考察した。すなわち、対流の流れる向きとMHD効果による電解液の流れの向きが同一方向であると、反応電流は増加し、向きが逆方向のときは減少することを見出した。今まで、MHD効果により反応電流は増加するという報告は為されているが、減少するという報告は少ない。これは対流の影響は電極表面近傍にだけ影響を及ぼしていることを明らかにしたもので興味ある結果である。続いて、MHD効果により引き起こされる電解液の流れが電極表面の拡散層に及ぼす影響を考察した。反応が拡散律則になるように、数ミリモルの低濃度で実験を行った。その結果、極端に濃度の低い所では、磁場の強度依存性がみられなかったが、5ミリモル以上の濃度では磁場の強度が増加するにつれて、電流値が増加した。さらに濃度を高くしていき、数百ミリモル程度の濃度になると反応が拡散律則ではなく、反応律則になるため、電流値の磁場強度依存性が特異な挙動を示すことを見出した。すなわち、35テスラ-までは磁場強度の増加に伴い電流値が増大するが、更に磁場強度が強くなると、逆に電流値が小さくなる。これは反応が抑制されていることを示すものであり、今までにこのような現象は報告されておらず、本実験における一番の成果である。この電解セルより得られた電解膜の電導度は高かった。
多様化するデザイン創作活動の成果に対する知的財産保護

現在のデザイン創作活動は、消費者のブランドを重視する購買決定や情報技術の発展、社会の高齢化などの社会の変化に対応して多様化している。このような状況において、デザインの創作活動の成果が現行のデザイン保護制度によって適切に保護されているかどうか、また保護が適切でない場合にはどのような制度改正を行う必要があるかを検討する本研究の成果は、以下のとおりである。(1)画像デザイン等の新しい種類のデザイン創作活動の成果の保護については、現行意匠法においては、主として物品性要件により十分な保護が与えられていない状態にある。その対応策として、保護が過剰にならないように注意しつつ、物品性要件を緩和する必要がある。(2)デザイン創作活動の成果の保護については、その保護範囲が不明確であるという問題があるが、その対応策は、判断主体を一般需要者に求めたうえで、判断プロセスを一定程度に定型化する方向で図るべきであり、今後は、そのような定型化の作業を進める必要がある。(3)無審査や無登録等による早期の保護取得や簡易な方法での保護取得の問題は、著作権法と意匠法との棲み分けの問題として考えるべきであり、今後は、意匠法の改善策を検討しつつ、それと著作権法との比較検討を行ったうえで判断する必要がある。本年度においては、国際競争の激化、高齢化社会の進展等の社会・経済の変化に対応して、企業におけるデザイン創作活動がどのように変化しているのか、そして、変化するデザイン創作活動の成果が現行のデザイン保護法制において的確に保護されているのかについての情報収集を行った。また、欧州、アメリカ、韓国等の諸外国のデザイン保護法制の比較法的研究を行った。とりわけ、国境を超える意匠保護制度を創設したEUの法制を詳しく検討した。企業は、国際競争を勝ち抜くために、デザイン創作をブランド構築の一環として捉える傾向を強めていることを確認した。そして、ブランド構築のためにデザインを活用するために、登録意匠権の保護範囲を拡大する要請が強いこと、現行法上は部分意匠制度への期待が強いことを認識した。部分意匠の保護にとって重要な、意匠法26条が規定する意匠の「利用」については、同法23条が規定する意匠の「類似」との関係が明確でないという問題がある。そこで、「利用」概念を論じた最近の裁判例である東京高判平成15年6月30日を詳しく検討し、さらに、この検討を基礎として「類似」と整合性のとれた「利用」の解釈論を展開した。この「利用」の研究から、「類似」の問題点、とりわけ物品の類似が必要であるか否か、が浮き彫りになった。また、EUの法制の研究から、それが市場との関連の中でデザイン保護制度を構築していることを確認した。市場との関連という観点からは、特に意匠の保護範囲と市場に投入することにより発生する保護である非登録共同体意匠が重要であり、本年度は、後者を、登録共同体意匠との比較において検討した。本年度においては、昨年度に引き続き、企業におけるデザイン創作活動の多様化の内容と方向、及び多様化するデザイン創作活動の成果が現行のデザイン保護法制において的確に保護されているかについての情報収集を行った。そして、収集した情報を分析することにより、現行制度における問題点を確認し、その解決策の検討を開始した。そのための情報として、諸外国、とりわけEUの法制の検討を深めた。企業においては、デザイン創作をブランド構築の一環として捉える傾向が強まっているが、単一の物品ではなく、複数の物品に統一的なデザインを施して、企業のブランドイメージの確立につなげようとする動きがある。そのために、登録意匠権の保護範囲を画する「類似」概念には、不明確であるという問題のほかに、統一的なデザインの保護にとって十分ではないという問題があることの批判がなされている。また、関連する意匠の創作の保護に、現行の関連意匠制度が的確に対応していないとの問題があることを確認した。さらに、模倣品の問題が深刻化していることから、秘密意匠制度が活用されるようになっている状況にあり、この制度の拡充が要請されていることを確認した。

以上の問題点を、現在議論が進められている意匠法の改正とすりあわせると、やはり最も解決が求められているのは、意匠権の保護範囲の明確化、そして拡大であること、そして、類似概念に関する裁判例の検討により、問題の根本的な原因が意匠法が保護対象である意匠をどのようなものとして捉えているのかが明らかにされていないことを確認した。その解決策を模索するためにEUの法制の検討を行い、我が国も、EUのように、デザインをマーケッティング・ツールとして捉え、保護範囲をデザインが需要者に及ぼすインパクトの観点から画するようにすべきであるとの暫定的な結論を得た。高齢化社会への対応という側面を有するユニバーサル・デザインについては、現行のデザイン保護制度との関係を検討したが、今のところは、ユニバーサル・デザイン特有の問題が生じていないことを確認した。現行意匠法では保護が困難な情報デザインについては、その創作活動及び諸外国の保護制度に関する情報収集を行った。いずれの国も、遷移に創作の重点があること等の情報デザインの特徴に対応した保護制度を設けてはおらず、これまでの枠組みを超えた新たな保護制度の構築が必要となっていることを確認した。近時のデザイン創作活動は、消費者のブランドを重視する購買決定や情報技術の発展、社会の高齢化などの社会の変化に対応して多様化してきているが、(1)我が国のデザイン保護法制は、意匠法の基本構造が特許法のそれと類似したものとなっており、保護を受けるためには出願し登録を受けることが必要となってきていることから、特に少量多品種の物品のデザインが創作される分野やライフサイクルが短い物品のデザインが創作される分野において利用しにくいものとなっていること、また、(2)意匠法の保護対象である意匠が「物品」と強く結びついたものとして規定されていること、さらに、(3)意匠権の保護範囲の判断基準が未だ明確ではなく、需要者に与える影響との関係があいまいであること等の問題がある。上記(1)の解決策として、著作権法による保護が認められる範囲を拡大することが考えられ、この点では我が国法と類似したドイツの法制が参考となる。ドイツ法との比較により、我が国法における意匠法と著作権法との関係理解が、実はドイツとは異なり、両者のいわば「棲み分け」という考え方に立脚していることが明らかとなった。著作権保護については、この「棲み分け」の観点から検討されることとなる。上記(2)に対しては、「物品」性の要件の緩和をすることになる。その際、著作権法によって保護されるコンテンツにまで意匠法による保護が及ばないようにしなければならず、この点の慎重な判断に基づく「物品」性の要件の内容決定がなされることとなる。上記(3)については、諸外国、とりわけEU法制が重要な示唆を与えるものであり、EU法制が採用した独自性要件、すなわち「情報に通じた使用者に与える全体的印象」の異同によって保護範囲を確定するように変更することによって、我が国法において意匠が市場において発揮する経済的機能に従った保護を受けることができるようになろう。
伝統的共有資源の管理と現代的適応-隠岐・島根半島における漁村の比較研究-

本研究の目的は、国際的に関心が高まっている地球上における共有資源の管理と運営について、だれでもが自由にアクセスできる「コモン」と特定の成員しかアクセスできない「コミュナル」という概念を用いて、隠岐ノ島の知夫村と島根半島の美保関町での共有資源の管理とあらたな適応の仕方を、現地調査をつうじて現代社会における共有資源管理の特性を浮き彫りにしようとするものであった。本研究でえられた主要な成果は、以下のとおりである。1)環境認識の指標として、漁場および放牧地の地名を聞き込みと地図によって拾いだし、その共有制と資源へのアクセスについて、知夫村と美保関町における比較を行った。その結果、コモンとコミュナルによる明確な資源へのアクセスの境界がひかれており、その利用の規制が明らかになった。また、大きな市場に近い美保関町においては、定置網を使った漁業組合による株組織がおこなわれ、じっさい生業にたずさわらない株主にたいしても収益の配当がなされるなど現代的適応戦略が採用されていた。2)海を共有資源とする二つの漁村においては、海に関する祭礼が伝統的におこなわれてきたが、知夫村では過疎により衰退していったのにたいし、経済的に安定している美保関町では今日なお祭礼がひんぱんにおこなわれ、海との関連が生業レベルでもまた世界観のうえでも保たれていた。このことは、将来の共有資源にたいする持続性の違いにも関連してくるように思われるが、今後の調査を続けることによって、そのことを具体的に裏づけていきたい。3)当初予定していた作業日誌などの調査は行うことができなかったが、今後継続調査をこころみていきたい。本科学研究補助費にもとづく平成6年度の調査による進展状況と新しい知見は以下のとおりである。1)村人の空間認識にもとづいて、その利用方法を具体的に調査した。海に関しては、見いだされた漁場について、そこに生息する魚介類・海藻類の種類や漁獲・採取方法と対応させて調査した。アワビやサザエといった希少で定着性の高い海産物のとれる「磯」の海域は、村ごとに採集地域が限定されたいわゆる「コミュナル」な場となっている。それに対し、「沖」の海域では「コモン」な性格が見られる。2)知夫村においては、かつてひろくおこなわれた牧畑の聞き取り調査をおこなうとともに、その後の変遷の過程における個々の土地所有者による私的利用と共同利用との相克を浮き彫りにした。その結果、一部の村人は、共同放牧地の私的所有権を訴えたものの、村人の人口減少にともない、新しく外部から移住・定着してくる人びとにも放牧権を認めていくことによって、村全体の活性化戦略を選択した。3)海の方向認識を調査した。多くの漁撈民は、広い海の中で自分の現在地や漁場を確認する方法を獲得していることが報告されているが、知夫村では隠岐ノ島の高い山々の重なり具合などで、現在地を認識していた。とくに豊富な漁場では、現在地の細かい確認方法が微細な地形変化をもとにとられていた。本研究の特徴は、たんに資源そのものと村人のかかわりあいのみならず、彼らの資源認識をはじめとする他の諸要素とを相互に関連させながら、トータルにとらえようとしているところにでてくるのではないか、と思っている。しかし、本計画の第一年次である平成6年度の調査では、上記にあげた調査項目を中心に個別的に調査することができたものの、相互の関連性を含む体系を浮き彫りにするにはいたっていない。平成7年度では、こうした点に重点をおきながら、調査を進行していく。

本研究の目的は、国際的に関心が高まっている地球上における共有資源の管理と運営について、だれでもが自由にアクセスできる「コモン」と特定の成員しかアクセスできない「コミュナル」という概念を用いて、隠岐ノ島の知夫村と島根半島の美保関町での共有資源の管理とあらたな適応の仕方を、現地調査をつうじて現代社会における共有資源管理の特性を浮き彫りにしようとするものであった。本研究でえられた主要な成果は、以下のとおりである。1)環境認識の指標として、漁場および放牧地の地名を聞き込みと地図によって拾いだし、その共有制と資源へのアクセスについて、知夫村と美保関町における比較を行った。その結果、コモンとコミュナルによる明確な資源へのアクセスの境界がひかれており、その利用の規制が明らかになった。また、大きな市場に近い美保関町においては、定置網を使った漁業組合による株組織がおこなわれ、じっさい生業にたずさわらない株主にたいしても収益の配当がなされるなど現代的適応戦略が採用されていた。2)海を共有資源とする二つの漁村においては、海に関する祭札が伝統的におこなわれてきたが、知夫村では過疎により衰退していったのにたいし、経済的に安定している美保関町では今日なお祭札がひんぱんにおこなわれ、海との関連が生業レベルでもまた世界観のうえでも保たれていた。このことは、将来の共有資源にたいする持続性の違いにも関連してくるように思われるが、今後の調査を続けることによって、そのことを具体的に裏づけていきたい。3)当初予定していた作業日誌などの調査は行うことができなかったが、今後継続調査をこころみていきたい。
肺胞マクロファージにおける核内ホルモン受容体の発現と機能に関する分子生物学的研究

肺胞マクロファージにおける核内ホルモン受容体の発現と機能に関して研究をおこない、以下の結果を得た。I.ヒト肺胞マクロファージにおける25-hydroxyvitamin D3 1α-hydroxylaseeの発現平成12年度は、気管支洗浄液(BAL)で得たヒト肺胞マクロファージ中の1αhydroxylase-mRNA量をRT-PCRで定量的に測定し、サルコイドーシス患者で有意に増加していること、そのmRNA量は血中25(OH)D3/1,25(OH)2D3濃度比と正相関し、サルコイドーシスの活動性とも関連することを見出し報告した(Am J Med 110:687-693,2001)。平成13年度は種々の呼吸器疾患を調べる中で、肺癌患者において非癌患者より約2倍1αhydroxylaseの発現が高まっていることを見出した。サルコイドーシス患者と同様、血中25(OH)D3/1,25(OH)2D3濃度比と正相関を示したが、カルシウム代謝系の指標とは関連しなかった。喫煙歴、肺癌組織型などとは関連しなかったが、進行度と関連する傾向が見られた。II.ヒト肺胞マクロファージにおけるPPARγの発現と機能ヒト肺胞マクロファージの核内ホルモン受容体の発現を調べ、peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)γの発現が特に高いことを確認した。PPARγの内因性リガンドである15d-PGJ2を添加すると、LPS誘導TNFα産生は抑えられ、貪食能に関係するCD36の発現が亢進した。肺胞マクロファージの好中球貪食能を測定したところ、15d-PGJ2添加で有意に増強した。肺胞マクロファージのPPARγは、サイトカイン産生を抑制し、CD36による好中球貪食能を高めることによって、抗炎症性に働いていると考えられた。1.ヒト肺胞マクロファージにおける1αhydroxylaseの発現サルコイドーシスとその他の呼吸器疾患患者の気管支洗浄液(BAL)を用い、1αhydroxylase-mRNA量をRT-PCRで定量的に測定したところ、サルコイドーシス患者では対照群に比べ、有意に増加していた。1αhydroxylase-mRNA量を、血中Ca、P、25(OH)D_3、1,25(OH)_2D_3濃度などのカルシウム代謝をあらわす指標、およびBAL中の細胞分画、リンパ球数、血中ACEなどサルコイドーシスの活動性をあらわす指標と対比検討した。サルコイドーシス患者群において、1αhydroxylase-mRNA量と血中25(OH)D_3/1,25(OH)_2D_3濃度比に有意の正相関がみられ、1αhydroxylaseが酵素として機能していることが示された。またサルコイドーシスの活動性が高い患者ほど1αhydroxylaseの発現が高まっていることが明らかとなった。現在、サルコイドーシス以外に1αhydroxylaseの発現が高くなっている呼吸器疾患を見出したので、検討を行っている。II.ヒト肺胞マクロファージにおける核内ホルモン受容体の発現BALから得たヒト肺胞マクロファージにどのような核内ホルモン受容体が発現しているかをRT-PCR法で検討した。甲状腺ホルモン受容体、レチノイン酸受容体、ビタミンD3受容体、peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)γの発現が確認されたが、とくにPPARγが高いレベルで発現していた。

肺胞マクロファージにおけるPPARγの機能を調べるため、スカベンジャー受容体(CD36)、好炎症性サイトカイン(IL-6、TNFα)産生能、MHC class II、CD40、80、86などの表面抗原の発現を調べ、その機能を検討している。肺胞マクロファージにおける核内ホルモン受容体の発現と機能に関して研究をおこない、以下の結果を得た。1.ヒト肺胞マクロファージにおける25-hydroxyvitamin D3 1α-hydroxylaseeの発現平成12年度は、気管支洗浄液(BAL)で得たヒト肺胞マクロファージ中の1αhydroxylase-mRNA量をRT-PCRで定量的に測定し、サルコイドーシス患者で有意に増加していること、そのmRNA量は血中25(OH)D3/1,25(OH)2D3濃度比と正相関し、サルコイドーシスの活動性とも関連することを見出し報告した(Am J Med 110:687-693, 2001)。平成13年度は種々の呼吸器疾患を調べる中で、肺癌患者において非癌患者より約2倍1αhydroxylaseの発現が高まっていることを見出した。サルコイドーシス患者と同様、血中25(OH)D3/1,25(OH)2D3濃度比と正相関を示したが、カルシウム代謝系の指標とは関連しなかった。喫煙歴、肺癌組織型などとは関連しなかったが、進行度と関連する傾向が見られた。II.ヒト肺胞マクロファージにおけるPPARγの発現と機能ヒト肺胞マクロファージの核内ホルモン受容体の発現を調べ、peroxisome proliferator-activated receptor(PPAR)γの発現が特に高いことを確認した。PPARγの内因性リガンドである15d-PGJ2を添加すると、LPS誘導TNFα産生は抑えられ、貪食能に関係するCD36の発現が亢進した。肺胞マクロファージの好中球貪食能を測定したところ、15d-PGJ2添加で有意に増強した。肺胞マクロファージのPPARγは、サイトカイン産生を抑制し、CD36による好中球貪食能を高めることによって、抗炎症性に働いていると考えられた。