hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
親水性高選択的吸着材を作成し実海域の係留装置を用いて海水産ウラン鉱石を作る研究

高分子マトリクスの物理的強度を保ちながら官能基を導入できるという放射線グラフト重合法の利点を生かして,わたしたちはポリエチレン製繊維からアミドキシム吸着材を作成した.さらに吸着速度を上げるためには,ウランの吸着材内での拡散を促進する必要がある.本研究では,アクリロニトリル(AN)に親水性モノマー(ここではメタクリル酸MAA)を共グラフト重合させた後にアミドキシム化し,吸着材を調製した.調製した吸着材を充填した装置を,深さ43mの海域に係留し,ウランの吸着実験を実施した.ANとMMAとの共グラフト重合させたポリプロピレン製不織布から作成したアミドキシム吸着材を使うと60日間でウラン吸着量が1.7g-U/kgとなった.また,ウランとともにバナジウムが約2倍量吸着することがわかった.近い将来に予想されるウラン資源の不足に備えて,海水に溶存しているウランを採取する研究が進められてきた.海水中でウランは,1m^3中に3mgの濃度で,三炭酸ウラニルイオンという形態で溶けている.黒潮の流れに乗って毎年約500万トンという量のウランが日本の近海を流れている.海水中のウランを選択的に吸着する官能基としてアミドキシム基が選ばれてきた.アミドキシム基をさまざまな高分子マトリクスに導入して吸着材が作成され,その性能が評価された.高分子マトリクスの物理的強度を保ちながら官能基を導入できるという放射線グラフト重合法の利点を生かして,わたしたちはポリエチレン製繊維からアミドキシム吸着材を作成した.さらに吸着速度を上げるためには,ウランの吸着材内での拡散を促進する必要がある.本研究では,アクリロニトリル(AN)に親水性モノマー(ここではメタクリル酸MAA)を共グラフト重合させた後にアミドキシム化し,吸着材を調製した.調製した吸着材を充填した装置を,深さ43mの海域に係留し,ウランの吸着実験を実施した.ANとMMAとの共グラフト重合させたポリプロピレン製不織布から作成したアミドキシム吸着材を使うと60日間でウラン吸着量が1.7g-U/kgとなった.また,ウランとともにバナジウムが約2倍量吸着することがわかった.さらに、海水中からのウラン吸着とそれに続く塩酸中でのウラン溶出の繰返しに伴う吸着材のウラン吸着性能の低下を抑えるために、ANとMAAに加えて親水性架橋剤を共グラフト重合させた。これにより、吸着溶出の繰返しに対して高い耐久性を示す吸着材を得ることができた。
マスト細胞のIgEを介した新たな活性化機構の解析

マスト細胞はIgEを介する抗原抗体反応を初めとする多彩な刺激により活性化するが、近年研究代表者を含む複数のグループにより、IgEがマスト細胞に結合する感作のステップにおいてもマスト細胞が活性化すること(単量体IgE応答)が見いだされた。この応答は抗原非存在下で起こることから、高IgE血症を伴う慢性アレルギーの病態形成に関わるものと推察されている。本研究の目的はIgE感作によるシグナル伝達機構の解明、およびその抗原抗体反応との相違を明らかにすることである。昨年度見いだした単量体IgE応答におけるPKCβIIの重要性に関してさらに検討を進め、以下の知見を得た。1)PKCβIIを発現しないP-815/FcεRIマスト細胞株では、抗原抗体反応は起こるものの単量体IgE応答は起こらなかった。しかし、PKCβII遺伝子を導入することにより、単量体IgEによるCa^<2+>流入応答が回復した。2)単量体IgEに対して応答性の高いMC9細胞に対して、ドミナントネガティブ効果を有する変異体PKCβII遺伝子をレンチウイルスにより導入したところ、単量体IgEによるCa^<2+>流入は抑制されたが、抗原抗体反応によるCa^<2+>応答は影響を受けなかった。3)同じ条件下、同様に変異体PKCβII遺伝子の発現により、単量体IgEによるヒスタミン合成、IL-6産生は有意に抑制されたが、抗原抗体反応による両応答は変化しなかった。4)単量体IgE刺激によりPKCα、PKCβI、PKCβIIの全てで僅かではあるが膜画分への移行が観察され、その中ではPKCβIIが最も顕著な変化を示した。以上の知見、および前年度の結果から、関与する容量依存性Ca^<2+>チャンネル、およびPKCβIIという二つのシグナル分子において、単量体IgE応答は抗原抗体反応とは質的に区別されうるものであると考えられた。マスト細胞はIgEを介する抗原抗体反応を初めとする多彩な刺激により活性化するが、近年研究代表者を含む複数のグループにより、IgEがマスト細胞に結合する感作のステップにおいてもマスト細胞が活性化することが見いだされた。IgE感作による活性化は高親和性IgE受容体であるFcεRI発現量の増大を伴うことから、フィードフォワード的な側面を有しており、高IgE血症を伴う慢性アレルギーにおける症状の増悪に関連するものではないかと考えられている。FcεRI受容体を発現しないマウスマスト細胞株、P-815に受容体遺伝子を導入し、抗原抗体反応、IgEによる感作応答を調べたところ、抗原抗体反応による細胞内Ca^<2+>濃度変化は起こるのに対してIgE感作ではそれが起こらないことを見いだした。P-815と骨髄由来培養マスト細胞における遺伝子発現の相違を網羅的に比較したところ、Ca^<2+>依存的な古典的CキナーゼであるPKCβの発現量がP-815で顕著に低下していた。この点をイムノブロットにより確認したところ、PKCβIIの発現が顕著に低下していることが判明した。そこでP-815細胞にFcεRIおよびPKCβII遺伝子を導入したところ、IgE感作による細胞内Ca^<2+>濃度変化が生じるようになった。また、IgEに対して高い応答性を有するマウスマスト細胞株MC9ではPKCβIIが高いレベルで発現することが判った,そこで、MC9にdominant negative体として機能する変異型PKCβIIを遺伝子導入したところ、抗原抗体反応は影響を受けないが、IgE感作による活性化(Ca^<2+>濃度変化、IL-6産生、ヒスタミン合成の促進)は有意に抑制されることが明らかとなった。

以上の知見、および前年度の結果から、関与する容量依存性Ca^<2+>チャンネル、およびPKCβIIという二つのシグナル分子において、単量体IgE応答は抗原抗体反応とは質的に区別されうるものであると考えられた。
ウルツ鉱型構造を有するナローギャップ酸化物半導体の伝導性制御と太陽電池への応用

1.ドーパントの検討これまでドーパントに用いたBeは発がん性物質であり、実用には向いていない。そこで、Beの代わりに2価の陽イオンMg2+およびZn2+について検討した。β-NaGaO2の原料Na2CO3、Ga2O3および、ドーパント原料MgOまたはZnOを混合し、900°Cまたは1200°Cで焼成した。900°C焼成ではMg、Znいずれの場合もβ-NaGaO2とMgO、ZnOの2相となり固溶しなかった。1200°C焼成ではスピネル型のMgGa2O4、ZnGa2O4が生成し、固溶しなかった。高温においてスピネル型構造は非常に安定な構造であり、高温固相反応を経て作製するβ-NaGaO2へキャリア注入する際のドーパントとしてMg2+やZn2+は適さないことが明らかとなった。この結果を受け、今後のβ-NaGaO2への正孔キャリア注入はBe2+に絞って行う。2. β-M'GaO2中の1価陽イオンのイオン伝導度これまでβ-M'GaO2中の1価陽イオンのイオン交換はNa+→Li+、Na+→Cu+、Cu+→Li+の方向へ進行するが、逆の交換反応は全く起こらないことがわかっている。このイオン交換の進行する方向はいかにして決まるのかを調べた。イオン伝導度の大きさはβ-CuGaO2>β-NaGaO2>β-LiGaO2であり、イオン交換の進行方向と合致しなかった。β-CuGaO2は電子伝導性を有するため、正確な測定をするためには電子伝導を遮断する必要がある。結晶内にある酸素を中心にした四面体の結合角M-O-Mの正四面体の結合角からのずれを表す指標指標であるADIに基づくと、ADIの大きさはβ-NaGaO2>β-CuGaO2>β-LiGaO2の順となった。つまり、歪みが小さな構造はエネルギー的により安定であり、β-M'GaO2中の1価の陽イオンのイオン交換は構造的に安定な方向へと進むことが明らかとなった。28年度が最終年度であるため、記入しない。1.伝導性制御2.薄膜の作製本研究では前駆体となるβ-NaGaO2薄膜をスパッタリング法により堆積し、そのイオン交換によりβ-CuGaO2とする方法を検討した。β-NaGaO2をターゲットとすると、スパッタリング法で容易にβ-NaGaO2薄膜が得られた。しかしながら、この薄膜をイオン交換して作製したβ-CuGaO2薄膜には、Na+→Cu+へのイオン交換処理による体積変化に由来する微細な亀裂が存在した。これは、得られた薄膜の配向方位が110および100方向であり、イオン交換によるそれらの方位の収縮が大きいことが原因と思われる。薄膜の配向性を制御するために、より粒子の運動エネルギーの小さい電子ビーム蒸着によりβ-NaGaO2薄膜の堆積を検討した。その結果、サファイアA面上に121配向したβ-NaGaO2薄膜を得ることが出来た。この膜の面内収縮率はスパッタ膜のそれに比べ小さいので、イオン交換による亀裂を生じることなくβ-CuGaO2薄膜が得られるものと期待できる。本年度は、当初に計画していた通り、焼結体試料におけるβ-NaGaO2への不純物ドーピングとそのイオン交換による不純物ドープしたβ-CuGaO2およびβ-AgGaO2を作製することができた。さらにこれらのうちBeおよびTiをドープしたβ-CuGaO2で正孔キャリア濃度の増減による伝導度制御ができた。また、Tiをドープしたβ-AgGaO2では室温で5×10-2Scm-1のn型伝導を達成し、三元系酸化物では世界で初めての不純物ドープによるキャリア注入に成功した。一方、β-CuGaO2薄膜の作製は、スパッタリング法を中心に試みた。β-NaGaO2を原料とした電子ビーム蒸着法により基板材料に依存した配向性制御を達成した。β-NaGaO2のイオン交換によりβ-CuGaO2薄膜とするためには、イオン交換時の面内方向での収縮の小さい方位とする必要があり、サファイアA面上への堆積で面内収縮率4.1%となる前駆体薄膜を得ている。

2. β-M'GaO2中の1価陽イオンのイオン伝導度これまでβ-M'GaO2中の1価陽イオンのイオン交換はNa+→Li+、Na+→Cu+、Cu+→Li+の方向へ進行するが、逆の交換反応は全く起こらないことがわかっている。このイオン交換の進行する方向はいかにして決まるのかを調べた。イオン伝導度の大きさはβ-CuGaO2>β-NaGaO2>β-LiGaO2であり、イオン交換の進行方向と合致しなかった。β-CuGaO2は電子伝導性を有するため、正確な測定をするためには電子伝導を遮断する必要がある。結晶内にある酸素を中心にした四面体の結合角M-O-Mの正四面体の結合角からのずれを表す指標指標であるADIに基づくと、ADIの大きさはβ-NaGaO2>β-CuGaO2>β-LiGaO2の順となった。つまり、歪みが小さな構造はエネルギー的により安定であり、β-M'GaO2中の1価の陽イオンのイオン交換は構造的に安定な方向へと進むことが明らかとなった。伝導性制御において、Tiを1%ドープしたβ-CuGaO2はp型伝導であり、ノンドープの試料に比べて伝導度が一桁小さかった。このことは、Tiドープによって生成した電子がノンドープの状態で存在する正孔キャリアを補償し、n型伝導に近づいているためであると推察される。よって、さらに多量のTiを含む試料の伝導性の測定が必要となる。また、Beドープのβ-CuGaO2においては、熱処理を加えることによるキャリアの活性化を試みる。一方でβ-NaGaO2薄膜の作製においては、電子ビーム蒸着法によってサファイアA面上に212配向膜を得た。しかしながら、薄膜の組成は堆積初期でNa0.86GaO2-δ、継続するとNa0.37GaO2-δのようにNaが大きく欠損しており、結晶の質の観点からこの薄膜は好ましくない。化学量論組成のβ-CuGaO2を得られなければ、不純物ドーピングの効果も不鮮明となるので、化学量論組成の前駆体β-NaGaO2薄膜を得ることは必須の課題である。スパッタリングや蒸着などのPVD方はこの目的に合わないことが明らかとなったので、今後はCVD法による前駆体β-NaGaO2薄膜の堆積を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
妊娠に伴う内因性鎮痛に及ぼすCa^〓拮抗薬の相乗効果と鎮痛機序の解明

妊娠末期にはエンドルフィンなどの内因性鎮痛物質の関与が示唆されている。一方、くも膜下に投与されたモルヒネの鎮痛効果がカルシウムチャンネル拮抗薬Verapamilにより増強されることを平成5年度-6年度の科学研究(一般研究C;課題番号04670935)において報告してきた。今回の平成6年度-7年度の研究にては妊娠後期に誘導される内因性鎮痛に対するカルシウムチャンネル拮抗薬の増強効果を中心に研究を行い、以下のことが判明した。(1)脊髄レベルで局所麻酔薬とカルシウムチャンネル拮抗薬との相互作用をMale Sprague-Dawley ratsにて、Tail-flicktestおよびMechanical paw pressuretestを用いて検討した。くも膜下に投与されたLidocaine(20,50,100および200μg)またはTetracaine(10,20,50および100μg)とカルシウムチャンネル拮抗薬Verapamil(50μg)の同時投与は、これら2種類の局所麻酔薬の作用を相乗的に増強させることが判明した(Anesth esilogy 1995;80;444-448)。(2)末梢神経レベルで高所麻酔薬とカルシウムチャンネル拮抗薬との相互作用をMale Sprague-Dawley ratsにて、Tail-flick testを用いて検討した。ラットの尾の両側に投与されたリドカインおよびプロカインの局所麻酔作用は、カルシウムチャンネル拮抗薬Verapamil、Diltiazem,およびNicardipineの同時投与により用量依存性に増強されることが示された(British Journal of Anaesthesia1996;76;in press)。(3)これまではL-typeのカルシウムチャンネル拮抗薬との相互作用を検討してきたので、次に神経伝達において重要な役割を果たしていることが知られてきたN-typeのカルシウムチャンネル拮抗薬と局所麻酔薬との相互作用をTail-flicktestおよびMechanical paw pressuretestを用いて検討した。N-typeのカルシウムチャンネル拮抗薬ω-conotoxin GVIA(ω-CgTx)もL-typeのカルシウムチャンネル拮抗薬と同様にくも膜下に投与されたモルヒネの鎮痛効果を増強させた(Anesthsiology 1996;84;in press)。(4)妊娠後期における内因性鎮痛に対するL-typeのカルシウムチャンネル拮抗薬の効果をTail-flick testを用いて検討した。Verapamilくも膜下投与前のTail-flick testの潜時は妊娠7日および14日では3-4秒であったが、妊娠21日(通常22日目に出産)には5-6秒となり、Verapamil200μgくも膜下投与により%maximum possibleeffectsは約50%増強された(Journal Anesthesia 1995;9;A156)妊娠末期にはエンドルフィンなどの内因性鎮痛物質の関与が示唆されている。Verapamilくも膜下投与前のTail-flick testの潜時は妊娠7日および14日では3-4秒であったが、妊娠21日(通常22日目に出産)には5-6秒となり、Verapamil200μgくも膜下投与により%maximum possibleeffectsは約50%増強された(Journal Anesthesia 1995;9;A156)SD系雌ラットの妊娠経過に伴ない疼痛域値が変化し、妊娠末期(分娩直前)には体性侵害刺激(tail-flick test)に

対モルヒネなどのオピオイドによる鎮痛効果は種々のCa2+拮抗薬の投与により、その鎮痛効果が増強される可能性が知られている。本研究は妊娠に伴う内因性鎮痛に対してverapamilくも膜下の鎮痛効果を検討するため、体性侵害刺激(tail-flick test、輻射熱刺激装置、夏目製作所KN205E)を用いて疼痛域値推移を測定した。Ca拮抗薬verapamil 100μgおよび200μgを生理食塩水で溶解し総量10μlとしてくも膜下に投与した。疼痛域値の上昇は妊娠第7日、第14日には認められなかったが、第21日(分娩直前)には明らかな上昇が認められ、その変化はverapamilの投与量に依存性することが判明した。妊娠第21日(分娩直前)の% maximum possible effect(%MPE ; )(postdrug latency-baseline latency)/cutoff time-baseline latency)x100)は44,6±12.2であった。妊娠後期に内因性鎮痛機構が作動し、これに対してCa拮抗薬verapamilのくも膜下投与が体性侵害刺激に対し、相乗的に鎮痛をもたらすことが判明した。今後は、verapamilの投与量の詳細な検討および機序の異なる他のCa拮抗薬diltiazem,nicardipineでの検討実施中である。今後、体性侵害刺激に対する反応ばかりでなく、他の侵害刺激(内臓性など)やnon-noxious刺激に対する反応が妊娠経過とともにどのように変化するかをも検索中である。平成6年度-7年度の研究において、SD系雌ラットの妊娠経過に伴い、妊娠末期(分娩直前)に誘導される内因性鎮痛が、Calcium channel blocker verapamil 100μgおよび200μgのくも膜下投与は体性侵害刺激(tail-flick test)に対し用量依存性に鎮痛効果を発揮することを報告した。平成7年度から8年度の研究では、更にこの効果および機序を解明することを目的とした。
クエットフローを用いた回転浮遊培養における細胞増殖への影響

遺伝子工学を応用して製造するバイオ医薬品や、ES細胞・iPS細胞から組織や臓器を作り出して治療を行う再生医療が新しい時代を切り開く医療として注目を浴びている。しかしながら、これら次世代医療には膨大なコストがかかってしまい社会的に大きな負担となることが懸念されている。そこで、安価に膨大な量の動物細胞を製造する技術が開発できれば、次世代バイオテクノロジーの研究が推進される。本申請研究ではクエットフローを用いた回転浮遊培養を行うことで、細胞に対する衝撃力を押さえながらも、栄養分や酸素の供給、および老廃物の除去を促進する大量細胞増殖培養法の開発を目的とする。平成29年度、エイブル社製iPS細胞培養用バイオリアクターを基に、クエットフローを作用させる撹拌棒を開発した。この装置を使ってバイオ医薬品を作る際に用いられている細胞HEK293の回転培養を行ったところ、従来方式や培養皿に比べて細胞増殖率は低い結果となった。平成30年度はこの原因を解決するための追加実験を行った。従来の培養器はポリスチレン容器を使用しているため、ボトム、サイドからのガス供給は難しく、空気との境界線は液体の上面でしかなく、十分な酸素を取り組むことができない。さらには、クエットフローによって上層の流れと下層の流れが交わることが少ない。したがって、容器下部への酸素供給はかなり困難と考える。そこで、培養容器をシリコン製にすることで容器のサイドおよびボトムから酸素を供給し、培養皿の環境と同じくらいのガス供給環境を構築した。作成したシリコン製培養器で回転培養をした結果、培養3日目で播種数の10倍、培養皿の増殖と同程度の結果が得られた。以上のことから、クエットフローを使うことと、酸素供給量の多い培養器を使うことで、高い増殖力を持つ回転浮遊培養法を開発した。このことから、簡便に大量細胞の増殖させる新規の培養方法を見出した。そこで、安価に膨大な量の動物細胞を製造する技術が開発できれば、医療の拡大のみならず次世代バイオテクノロジーの研究が推進される。クエットフローとは、2つの同心回転円筒の隙間にある液体に生じる流れであり、培養器内の全ての場所において均等なせん断応力が発生する極めて安定した流れである。これにより、従来の撹拌によって生じていた細かい渦や乱流による局所の高せん断応力や細胞同士の衝突を大幅に減少させ、大量の細胞を増殖させることを考案した。平成29年度は、WHEATON社製スピナーフラスコと、エイブル社製iPS細胞培養用バイオリアクターを基に、クエットフローを作用させる撹拌棒を開発した。次に、新規バイオリアクターが実際にクエットフローを生じさせるかを観察するため、Particle Image Velocimetryシステムを使用した。観察した結果、501500rpmにおいてクエット流れが確認でき、極めて安定的な流れが観測できた。そして、この流れを使って治療用タンパク質を作る際に用いられている細胞HEK293の50rpm回転培養実験を行なった。培養期間3日後の細胞増殖率は、クエットフローが約2.5倍、従来のプロペラ方式が約4倍、培養皿では約10倍を示した。従って、従来方式や培養皿に比べて細胞増殖率は低い結果となった。本研究の実験計画は、1クエットフローを実現できるバイオリアクターを開発すること、2Particle Image Velocimetryシステムを用いて実際にクエットフローが実現できているかを確認すること、3新規バイオリアクターを用いて、動物細胞を培養してみることである。まず、1に関して撹拌棒を安定的に回転させる機構を開発した。事前実験ではWHEATON社製やコーニング社製のスピナーフラスコで使われている方式である回転撹拌軸が蓋に接続している方式を採用していた。しかしながら、蓋に接続している撹拌棒では、容器の壁との平行度が正確に取得できないため、エイブル社製iPS細胞培養用バイオリアクターの設計に使用されている「容器に撹拌軸を接続する方式」を採用し開発を行なった。これにより、極めて安定的な撹拌軸の回転を実現することができた。次に、2開発した新規バイオリアクターの流れの解析を行なった。マイクロオーダーの蛍光粒子を培養液中に浮遊させてレーザーを照射し、ハイスピードカメラで蛍光粒子の反射を撮影することにより流れの可視化検証を行なった。その結果、クエットフローの実現を確認した。最後に、3に関してHEK293細胞を用いてクエットフロー培養を行なった。その結果、動物細胞を培養できることが確認できた。従って、平成29年度は、これらの項目をすべてクリアしているため、おおむね順調にしていると考えている。しかしながら、予測していた細胞培養増殖率の向上は達成できていないため、次年度この改良を行う。

そこで、安価に膨大な量の動物細胞を製造する技術が開発できれば、次世代バイオテクノロジーの研究が推進される。本申請研究ではクエットフローを用いた回転浮遊培養を行うことで、細胞に対する衝撃力を押さえながらも、栄養分や酸素の供給、および老廃物の除去を促進する大量細胞増殖培養法の開発を目的とする。平成29年度、エイブル社製iPS細胞培養用バイオリアクターを基に、クエットフローを作用させる撹拌棒を開発した。この装置を使ってバイオ医薬品を作る際に用いられている細胞HEK293の回転培養を行ったところ、従来方式や培養皿に比べて細胞増殖率は低い結果となった。平成30年度はこの原因を解決するための追加実験を行った。従来の培養器はポリスチレン容器を使用しているため、ボトム、サイドからのガス供給は難しく、空気との境界線は液体の上面でしかなく、十分な酸素を取り組むことができない。さらには、クエットフローによって上層の流れと下層の流れが交わることが少ない。したがって、容器下部への酸素供給はかなり困難と考える。そこで、培養容器をシリコン製にすることで容器のサイドおよびボトムから酸素を供給し、培養皿の環境と同じくらいのガス供給環境を構築した。作成したシリコン製培養器で回転培養をした結果、培養3日目で播種数の10倍、培養皿の増殖と同程度の結果が得られた。以上のことから、クエットフローを使うことと、酸素供給量の多い培養器を使うことで、高い増殖力を持つ回転浮遊培養法を開発した。このことから、簡便に大量細胞の増殖させる新規の培養方法を見出した。平成29年度の実験結果を受けて、以下のことを改良し細胞増殖の向上を図る。1回転数の最適化を行う。平成29年度の実験では50rpm回転数での検討を行なったが、極めて安定的な層流が発生しているがために、酸素栄養素の供給が不十分であった可能性がある。そこで、100rpm1500rmpまで検討を行うことで、上部下部の撹拌が進み、テーラークエットフローも含めて最適な流れを見出す。さらには、従来法のプロペラ式の撹拌棒と比較し、撹拌棒の形状による得意な流れが把握でき、大量培養の可能性を見出す。次に、2酸素の供給が潤沢な容器の開発を行う。現在、ポリスチレン容器を使用しているため、ボトム、サイドからのガス供給は難しく、空気との境界線は液体の上面でしかなく、十分な酸素を取り組むことができない。さらには、クエットフローによって層流であるがために上層の流れと下層の流れが交わることがない。そこで、培養容器をシリコン製にすることで容器のサイドおよびボトムから酸素を供給し、培養皿の環境と同じくらいのガス供給環境を構築する。以上の対策が成功した際には予定していた平成30年度の計画であるスケールアップを図り、大量細胞培養の実現を達成する。平成29年使用予定していた細胞種が2種類あったが、実際には1種類の実験になった。したがって、平成30年度ではHEK293およびCHO細胞をの2種の細胞、もしくはそれ以上の細胞種の実験を行うため、次年度の使用額が生じた。
運動に対する身心のストレス耐性の遺伝的差異に着目した運動処方の開発

本研究は、運動に対するストレス・炎症応答の遺伝的差異が、運動の健康増進効果の個人差を規定するという仮説のもと、運動に対するストレス・炎症応答の個人差を規定する遺伝要因を探索することを目的として行った。33名の高齢者(年齡:69.6 ±4.2歳)を対象とした介入実験により、持久性トレーニングが、血中の炎症指標の一つであるfibroblast growth factor 21(FGF21)濃度に及ぼす影響を検討した。実験デザインにはランダム化クロスオーバー比較試験を用い、最大酸素摂取量の6075%の強度で、1回3045分、週3回の自転車運動を5週間負荷した。介入前後で血清FGF21濃度を測定し、トレーニング期間とコントロール期間における血清FGF21濃度の変化量を比較した。その結果、5週間の持久性トレーニングにより血清FGF21濃度は減少し、コントロール期間と比較してトレーニング期間における血清FGF21濃度の変化量は有意に低い値を示した。さらに、持久性トレーニングにより肝内脂肪量は減少し、その変化量は血清FGF21濃度の変化量と正に相関することが明らかとなった。したがって、持久性トレーニングによる肝内脂肪量の減少に伴い血清FGF21濃度は低下することが示唆された。血清FGF21濃度が高い者において、心血管疾患や2型糖尿病などのリスクが高まることが明らかとされているため、運動により肝内脂肪量および血清FGF21濃度が減少しにくい者は、運動の健康増進効果を得にくい可能性がある。しかし、持久性トレーニングによる血清FGF21濃度の減少量を規定する遺伝子多型の同定には至らなかったため、今後更なる検討が必要である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、運動に対するストレス・炎症応答の遺伝的差異が、運動の健康増進効果の個人差を規定するという仮説のもと、運動に対するストレス・炎症応答の個人差を規定する遺伝要因を明らかとすることを目的とした。平成26年度は、160名の健康な中高齢男性(年齢:61.7 ±11.7歳)を対象として、血中のストレス・炎症指標に及ぼす遺伝子多型と身体活動・体力の影響を横断的に検討した。血中のストレス・炎症指標として、fibroblast growth factor 21(FGF21)、monocyte chemotactic protein-1(MCP-1)の2つを選択し、ELISA法によりそれぞれの血中濃度を分析した。日常の身体活動を反映する指標としては、心肺体力の指標である最高酸素摂取量(VO2peak)を測定して用いた。FGF21の受容体に存在する遺伝子多型と血中FGF21濃度との関連を心肺体力レベル別に検討した結果、心肺体力が低い者においてはFGF21の共受容体であるKLB遺伝子のrs4975017においてACもしくはAA型を有する者の血中FGF21濃度は、CC型の者と比較して有意に高かったが、心肺体力が高い者においては遺伝子型による差は認められなかった。同様に、MCP-1およびその受容体上に存在する遺伝子多型と血中MCP-1濃度との関連を検討したところ、心肺体力が低い者においては、CCR2 rs1799864と血中MCP-1濃度との関連は認められなかったが、心肺体力が高い者においては、CCR2 rs1799864のAGもしくはGG型を有する者の血中MCP-1濃度はAA型の者と比較して有意に高かった。以上の結果より、血中のFGF21およびMCP-1濃度に及ぼす遺伝子多型の影響は、心肺体力レベルにより異なる可能性が示唆された。特に、MCP-1の高値は慢性炎症ならびに動脈硬化の進行に関与するため、CCR2 rs1799864多型を介したMCP-1濃度の上昇が、習慣的な運動による健康増進効果の個人差を規定しているかどうかを今後検討していく必要がある。

平成26年度は2つのストレス・炎症指標(FGF21、MCP-1)に及ぼす遺伝子多型と身体活動・体力の影響を横断的に検討し、低体力者もしくは高体力者のみにおいてこれらの血中濃度に影響を及ぼす遺伝子多型を2つ同定したことから、当初の目標は十分に達成したと思われる。また、当初は平成27年度に実施する予定であった運動トレーニング介入を平成26年度の後半より開始することができ、次年度の目標達成に向けた準備を進められたことから、研究は概ね順調に進展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き、高齢者を対象とした運動トレーニング介入を行い、約30名の介入を終わらせる。介入前後においてストレス・炎症指標を分析し、これらの指標の変化量に影響を及ぼす遺伝子多型を探索する。
戦前・戦後の連続と断絶の視点から見た沖縄の「子ども」をめぐる教育・文化実践史研究

昨年度に引き続き,今年度も各研究メンバーがそれぞれの研究課題に沿って基礎史料の収集および調査を実施した。具体的な研究内容と成果は以下の通りである。1沖縄県北部の北国小学校(国頭村)、同校保存文書「学校沿革」および「日誌」を閲覧し、戦災校舎復興運動と同時期のUSCARの同校校舎建設事業についての記録を収集するとともに,郷土史研究者への面談調査から、上記に関連する写真ほか情報を収集した。また、米国公文書館(メリーランド)、米海軍軍文書調査を行い、サイパンおよびテニアンの日本人収容所内での教育に関する情報を探索し、おもにマリアナ諸島海軍軍政府の月報を収集した(泉水)。2沖縄を題材にした絵本作家としても知られる赤松俊子(丸木俊)と儀間比呂志のライフヒストーリーを中心に作品研究を行い,戦前から戦後の絵本表現にみる連続と断絶が何であったか,両者に共通する戦後絵本のテーマについての解釈を論文にまとめた(齋木)。また,これまでの先行研究では不十分であった儀間比呂志の美術観,表現活動の成立過程とその意義を探求し,戦後美術における儀間の位置づけをまとめた(喜久山)。なお以上の研究成果は次年度中に公表される(査読済み)見込みである。3戦前から敗戦直後にかけて標準語教育実践に熱心に取り組んだことで知られる山城宗雄に関して,当該時期の『琉球新報』『海南時報』などの新聞史料を収集した。あわせて山城の勤務した小学校に関する公刊資料や文書史料の調査を行った(近藤)。今年度、各研究メンバーがそれぞれの課題追及に向けて順調に調査と考察を進めることができたため,この評価とする。昨年に引き続き国内外に散逸する史料の収集と蓄積を集中して行い,年2回の研究会において情報の共有を図った。具体的には,1米海軍占領下にあったサイパン収容所で使用されていた英語教科書の内容が報告され,占領下沖縄の初等教育で用いられていた英語教科書や文教政策との関連について検討がなされた。沖縄同様,米海軍の直接占領下におかれたミクロネシアの教育改革が,戦後初期の沖縄の教育改革に何らかの影響を与えたのではないかと考えられるため,継続課題として取り組むこととなった。さらに,2戦前の海外移民者の文化資産が,移民先あるいは戦後沖縄の文化復興に影響を与えたのではないかという仮説をたて,ハワイの日本文化センター,ハワイ沖縄文化センター等での史料調査と沖縄移民3世の方の聞き取りを行った。沖縄からの移民者のプランテーションでの暮らしぶりや子どもの遊び,芸能や武術など文化の伝承の実態について情報を得るとともに,移民社会で読まれていた子どもの本に関する残存史料も調査することができた。それぞれの課題について意見交流の場を設けることに加え,研究メンバーに共通する「占領初期の教育・文化状況調査」については萩原真美氏(お茶の水大学大学院)を招聘し,「占領初期沖縄における教育実践ー人文化歴史,地理について」というテーマで研究発表会を実施した。発表後に活発なディスカッションを行うことで,このテーマに関する最前線の学びを深めることができた。今後も引き続き以下の資料調査と考察を進める。1占領初期50年代における戦災校舎復興過程や沖縄で使用された通称「ガリ版教科書」の編纂の実態調査を行う。米国、日本、沖縄の史料にあたりつつ多方向の観点からの検討を試みることとする。昨年度の継続課題として、沖縄より先に米海軍の直接占領下におかれたサイパン収容所内での教育関係史料を調査し、占領下沖縄教育政策との関連を探る。2戦前占領初期の教育・文化実践,とりわけ芸術教育について調査する。戦前に美術教育研究画家の団体「大潮会」を設立し、月刊誌『美術界』の主幹でもあった沖縄出身の画家・浦崎永錫(1900-1991)の活動内容及び作品、戦後沖縄の小学校で図工の教員だった伊波常雄(1931-2007)の教育実践について調査し、戦前から戦後の子ども文化、造形教育の実態を把握する。さらに昨年度からの継続課題として、沖縄施政権返還前の1970年から版画家・絵本作家として活躍していた儀間比呂志(1923-2017)のライフヒストリー研究と作品調査を行い、儀間を手がかりとしながら戦前戦後にかけての沖縄の美術をめぐる課題、子どもの本の内容と展開過程について明らかにする。3戦前戦後にわたり一貫して標準語励行に取り組んだ小学校教員・校長の山城宗雄(1895-1964)関連の史料調査を行い、実践の時代的意味を考察する。具体的には、山城の生きていた同時代史料である当時の新聞雑誌をはじめ、山城の勤務していた小学校や地域の博物館などが所蔵する史料の収集と分析を行ない、同人の標準語励行を含む教育実践を明らかにすることを試みる。本研究では,沖縄の近代化がほぼ完成し,新思想の影響を受けた教育論や芸術論が定着する1930年代から,地上戦を経て米軍の占領下におかれた1972年までの変革期とも言うべき時期を研究対象期間とし,以下の3点を研究目的として設定した。1沖縄の「子ども」の教育・文化の展開過程と課題を近代日本,および戦後米国の文教政策の研究史を背景に明らかにする。2戦前戦後の教育者や文化人たちの著作や実践記録等の史料分析から,実践の実相や実践者の思想,「子ども」観を分析し,彼らが子どもの未来に何を構想し,その実践がどのような意味を持っていたのかを明らかにする。31と2を包括し,戦前から戦後をつなぐ沖縄の「子ども」の教育・文化実践史解明を目指す。

研究の初年度は研究準備期と位置付け,各研究メンバーがそれぞれの課題に基づいて調査と史料収集を実施した。具体的な研究内容と成果は以下の通りである。まず初めに,戦前から戦後にかけての沖縄における教育実践史解明の基礎作業として当該時期に発行されていた新聞、沖縄の学校記念誌(創立百周年記念誌等)等の史料調査を行い,沖縄出身者が多く移民した旧南洋群島で刊行されていた戦前の雑誌などを閲覧した。次に沖縄と同様に日本統治から米軍軍政、高等弁務官管轄地区へと進んだミクロネシアの文教政策と比較するため,北マリアナ大学ミクロネシアアーカイブ,北マリアナ議会図書館,グアム大学ミクロネシア地域調査センター,ハワイ大学ハミルトン図書館等で,民間人収容所での児童教育や,旧南洋群島における学校復興および教員再教育について調査した。また,東京藝術大学図書館、アジア太平洋資料室,久保貞次郎記念館等で,戦中の芸術家の動向や絵本の仕事について調査し,戦後沖縄の絵本作家・版画家の儀間比呂志についてはライフヒストリー研究と作品調査,聞き取り等を行い,論文にまとめた。本年度は研究着手の年であるため「研究準備期」と位置付け,沖縄関係史料の収集,国内外に散逸している情報の収集と整理・蓄積を集中的に行い,年3回の研究会を開催して情報共有を図った。各自が研究関心に基づき調査を進めることができたことは評価できる。また,具体的な研究進捗状況は以下の通りである。研究開始当初,戦中から戦後の沖縄教育・文化状況については,近代日本および戦後米国の文教政策の研究史を背景に先行研究に当たり考察を進めていく予定であった。しかし調査と研究を進めるうちに,沖縄の戦後教育課程や教科書編纂には,沖縄同様に米海軍軍政下におかれたミクロネシアの教育改革の影響があるのではないかとの仮説が浮上してきた。また,戦前にミクロネシアに移民として渡った人々の文化資産が,戦後の教育や文化に及ぼした影響も見過ごせないことも示唆された。そこで,本研究メンバーが当時ミクロネシアで使用されていた教科書や戦中に南洋群島で発行されていた教育機関誌の調査を行い,史料発掘に努めた。こうした史料の分析や考察は今年度以降の課題となるが,これまで手薄だった戦前の国定教科書の沖縄記述と南洋群島教科書の比較研究,戦後南洋群島からの引き揚げ者のライフヒストリー研究など,研究視点の多角化と深化が見られた。その一方,当初初年度に予定されていた研究計画のうち定期的研究会の開催と情報共有は実現できたものの,戦後沖縄の海軍軍政史料,教科書調査,沖縄島嶼部の教育実践調査などは次年度集中的に行うこととなった。以上を総合的に判断し,この評価とした。昨年度に引き続き,今年度も各研究メンバーがそれぞれの研究課題に沿って基礎史料の収集および調査を実施した。1沖縄県北部の北国小学校(国頭村)、同校保存文書「学校沿革」および「日誌」を閲覧し、戦災校舎復興運動と同時期のUSCARの同校校舎建設事業についての記録を収集するとともに,郷土史研究者への面談調査から、上記に関連する写真ほか情報を収集した。また、米国公文書館(メリーランド)、米海軍軍文書調査を行い、サイパンおよびテニアンの日本人収容所内での教育に関する情報を探索し、おもにマリアナ諸島海軍軍政府の月報を収集した(泉水)。
保健室の誕生と機能の変容－学校看護婦による治療・予防から養護訓導によるケアへ－

本研究は、1900年代1920年代の学校における保健室の設置、および機能の形成・発展過程を明らかにすることを目的とし研究を行った。その結果、大きく以下の3点が明らかになった。1明治中期の学校衛生施設は、「医者が来るまで」のケアから「学校においてできるだけの療養」のための設備として誕生したこと、2医務室は、アメリカ、イギリスを中心とした近代西洋医学の積極的に受容し、診療機能が付加され多機能化が進んだこと、3健康教育運動を背景に養護教諭の設置が進み、衛生室がスクリーニング、予防教育、勧告、治療を一貫させ教育活動を支える設備となったことを明らかにした。1890年代に登場した「静養室」「休養室」について、筑波大学大学院体育研究科旧野村蔵書、国立国会図書館、筑波大学附属体芸図書館、旧開智学校教育資料室所蔵および、県立図書館および都道府県立公文書館の史料を収集し、「静養室」、「休養室」がどのようなプロセスで登場し、そこには、何が設置され、誰によってどのように利用されていたのかを当時の学校における疾病構造とともに明らかにした。また、同時期に存在した「トラコーマ治療室」、1920年代初頭に設置された「学校診療所」については、学校看護婦や一般教員によって行われたキュア(治療)の実践内容とともにそれら施設の図面や写真、設備品の現物、設備品目録等の「モノ」の史料の分析を行った。その研究成果の一部は、大空社より瀧澤利行・七木田文彦・竹下智美著雑誌「養護」の時代と世界ー学校の中で学校看護婦はどう生きたかー」を2015年3月23日に発刊した。同書の第4章第2節「学校診療所の展開と衛生室の誕生」pp.124-134の中で、「東京市における学校衛生施設・設備の発達」について、それらが、どのようなプロセスで登場し、そこには、何が設置され、誰によってどのように利用されていたのかを当時、学校衛生施設・設備を先駆的に行っていた麹町区の学校医岡田道一の学校衛生施設の思想とともに明らかにした。また、「東京都牛込地区の学校衛生室」の基準とその設置例をもとに大正期から昭和初期にかけての学校衛生施設の実態を明らかにした。本年度は、昨年度に引き続き、国立国会図書館をはじめ、筑波大学体芸図書館、野田市野田中央小学校における史料収集とともに、昨年度収集した史料の読解および分析を行った。その研究成果の一部を日本学校保健学会第62回学術大会で「明治から昭和初期にかけての学校救急処置の展開ー学校における救急処置の意味と役割ー」と題して研究成果発表を行った。同研究発表では、明治期から大正期(18901920)にかけての師範学校用教科書「学校管理法」における救急処置に関する記述の分析を中心にその意味と役割を検討することを目的とした。この分析を通して、1明治期から大正期において、西洋医学が輸入される中、学校においても西洋医療設備品が取り入れられ、大日本市立衛生会会長三宅秀や関以雄といった医学者によって学校に救急設備論が展開されていたこと、2学校救急設備品は、「医者が来るまで」の設備から「教育者によって考案されるべき設備」へと発展し、救急設備品は一挙に普及していったこと、3同時期の師範学校教科書「学校管理法」にも救急処置の内容が取り入れられ、師範学校生が教師による身体管理(怪我の予防、救急処置、子どもの観察)の範囲とあり方が学ばれるようになったこと、4医師が使うような専門的な救急設備品が設置される学校があったという実態があったことを明らかにした。また、平成28年3月、水戸市で開催された日本教育保健学会においては、「養護実践にみる教育保健機能の検討」と題してその研究成果の一端を発表した。当時の養護実践を支えた衛生室やそこに設置された設備品の実態を分析し、それらによって規定された養護実践について研究成果としてまとめている本研究は、1900年代1920年代の学校における保健室の設置、および機能の形成・発展過程を明らかにすることを目的とし研究を行った。筑波大学大学院体育研究科旧野村蔵書、国立国会図書館、筑波大学附属体芸図書館、旧開智学校教育資料室所蔵および、県立図書館および都道府県立公文書館における学校衛生施設・設備(「静養室」「トラコーマ治療室」「医務室」「休養室」「衛生室」)に関する史料を収集およびその読解も順調に進んでいる。それらの読解を進める中で、1890年代から1920年代における学校衛生施設・設備の実態と大まかな展開の様子は明らかになりつつある。その研究成果の発表についても、学会での発表の機会は逃したものの、大空社より瀧澤利行・七木田文彦・竹下智美著雑誌「養護」の時代と世界ー学校の中で学校看護婦はどう生きたかー」を2015年3月23日に刊行し、同書の第4章第2節「学校診療所の展開と衛生室の誕生」pp.124-134の中でその一部を公表することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。

教育学、学校保健学上記【現在までの達成度】欄にも記載した当初研究目的(課題)について、以下のように調査研究を推進する。第一に「静養室」「休養室」から「衛生室」への発展過程を検討するために、以下に代表される学校の実践記録と設置された「モノ」から「衛生室」の機能を明らかにする。とりわけ、当時学校衛生に力を入れていた醤油産業(キッコーマン醤油)で栄えた野田中央小学校に重点をおき篤志家の学校衛生への援助とその発展に焦点をあてながら分析を行う。また、「静養室」から「衛生室」への展開は、「医務室」、「治療室」「学校診療所」を経て行われるが、その中でも、制度化され展開がなされる「医務室」について、学校衛生行政史料をはじめ、文部省学校衛生官によって執筆された史料を分析する。文部省学校衛生官史料としては、岡田道一関係史料、大西永次郎蔵書、吉田章信蔵書、重田定正関係史料、新井英夫関係史料、塚田治作関係史料、荷見秋次郎関係史料等を中心にして、収集・読解・分析を行う。その上で、1大正期に、様々な機能をもち展開される「医務室」「治療室」「学校診療所」「学校健康相談所」といった学校衛生施設・設備の詳細を明らかにし、2それらが学校医、学校看護婦、一般教員、保護者といった学校衛生に関わる人々の学校衛生実践とのせめぎ合いの中で、「衛生室」として統合され、展開していく過程を明らかにする。研究成果は、11月に金沢で開催される第61回日本学校保健学会において研究発表を行う。2については、本年度、新たに収集する史料の読解により、平成28年度末には、「昭和初期における「衛生室」の形成過程と学校衛生実践ー再びケアへー」と題する論文を日本学校保健学会誌「学校保健研究」に投稿する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
抗うつ薬による内因性鎮痛機能の回復作用と遷延性術後痛に対する有用性の検討

過去の研究結果から内因性鎮痛機能が著しく減弱化していることが示された、慢性期の神経障害性疼痛モデル(spinal nerve ligation)では、健側に足底切開による手術侵襲を加えた場合に、正常モデルと比較して、痛み逃避閾値が遷延化した。正常モデルでは術後14日目に切開前と同等の閾値まで回復するが、神経障害性疼痛モデルでは28日目に切開前の閾値に至った。正常モデルでは、内因性鎮痛機能のノルアドレナリン作動神経系およびムスカリン性コリン作動性神経系による鎮痛が、術後痛の回復促進に大きく寄与していたが(術後14,21日目における検証)、慢性期の神経障害性疼痛モデルではそれらの神経活動が全般に消失していたことが、術後痛の遷延化につながったと考えられた。神経障害性疼痛モデルに抗うつ薬アミトリプチリン(10 mg/kg/d)を5日間、反復投与すると、少なくとも1週間は内因性鎮痛機能を賦活化させることが示された。足底切開前後の13日間、アミトリプチリンを周術期投与することによって、神経障害性疼痛モデルにおける術後痛の遷延化の改善がみられた。その機序としては、ノルアドレナリン作動性神経系ではなく、ムスカリン性コリン作動性神経系の活動が関与していた。脊髄後角におけるノルアドレナリンおよびアセチルコリン神経伝達物質の含有量および、それらの合成酵素を含む神経軸索濃度に有意な変化はみられなかった。したがって、ムスカリン性コリン作動性神経系の機能的な変化が、術後痛の遷延化の改善に繋がっている可能性がある。抗うつ薬アミトリプチリンの周術期投与によって、神経障害性疼痛モデルにおける術後痛の遷延化が改善されることを示した。その機序については、ノルアドレナリン作動性神経系の関与を想定していたが、予想に反してムスカリン性コリン作動性神経系が影響していた。さらに、神経伝達物質の測定や免疫組織学的検査による定量評価ではその根拠を示すに至っていない。アミトリプチリンによるムスカリン性コリン作動性神経系の機能的変化を評価するため、電気生理検査に着手する。Western blotting法による脊髄後角ムスカリン受容体のタンパク定量評価を追加する。一部の実験結果が予想とは異なっため、その後の実験計画を変更したことが経費差異に至ったと考える。差額の研究費については、国際学会発表の経費およびWestern blotting法による脊髄後角ムスカリン受容体のタンパク定量評価の経費に充てる。
都市域の道路環境の密度と水環境容量の評価

道路路面上に堆積した塵埃が、雨天時の降雨によって路面排水として流出し、水環境への負荷限となっていることに着目した。ここでは、とくに自動車の排ガス由来とされているような多環芳香族炭化水素などを視野におきながら、その有害性をいくつかのバイオテストを適用して評価した。同時に、道路堆積塵埃の実態量を把握し、降水量や交通量との関係の検討をしている。路面排水そのものを採取することの困難さに鑑み、堆積塵埃を除去している清掃車から岡山県内国道の採取塵埃を直接提供してもらうとともに、その除去実施の作業報告より、堆積塵埃の除去の定量的実態を把握することを試みた。さらに、そこから溶出する有機物、多環芳香族炭化水素、重金属を測定し、それらと交通量、車種別交通量、降水量、日照時間との相関分析を行った。塵埃上の各種成分は交通量と明らかな相関性を有し、なかでもディーゼルエンジン車との関係が大きい。また有機物は降水によって塵埃上から洗浄されていることが推定できた。毒性の強さも交通量に比例していることがわかり、遺伝毒性、藻類の増殖阻害とも交通量、すなわち自動車排ガスに由来することが示唆された。遺伝毒性に加え、内分泌攪乱性を試行するMCF7細胞の増殖活性で、エストロジェン様の毒性を検討した。これは、多環芳香族化合物が排ガスに含まれる事実、そしてそれらが構造上エストロジェン様に作用する可能性があるための検討であった。やはり、交通量とある相関性を有していることがわかった。最後に交通計画の視点から交通施策の導入による汚染制御の可能性を考えた。都市核整備、都心移転、高規格道路整備の政策実施はあまり汚染減少に効果が見込めないこと、特定地点の改善には効果のみえることが示された。道路上に堆積している塵埃には自動車排ガス由来の化学物質の付着が指摘されているが、その雨天時流出が水環境に及ぼす影響を鑑み、遺伝毒性に併せ、藻類と甲殻類を用いた生態毒性試験の評価を試みた。双方の試験を適用することにより、同一環境試料の急性・慢性毒性両面の評価、換言すれば遺伝的毒性と水環境場における生態学的影響の一面を見ることができた。さらに道路環境の整備を環境への毒性学的観点から提言することも可能である。そのことは、雨水樋、側溝の構造、清掃車の走行頻度、自動車通行量の規制、排ガス規制、ガソリン車の代替技術などの展開を促すことが期待される。1)下水の2次処理水は遺伝毒性、藻類の増殖阻害がいずれも観察できたが、オゾンによる酸化はこのような毒性を消去した。2)雨天時の路面排水中には、固形物抽出物により多くのニトロアレーン由来の遺伝毒性が認められ、同様に藻類への増殖阻害も固形物抽出物で強く検出できた。このように、路面排水にも毒性を確認することができた。3)トンネルの集塵機の洗浄排水にも、固形物抽出物に双方の毒性が観察できたことは、自動車由来のものと推察することが可能となった。4)道路堆積塵埃を採取した、その抽出物中にとくに強い毒性がみられる。比較的通行量の多い国道幹線において強く検出できたことは、こうした毒性が自動車由来であることを裏付けていくものである。同様に道路を洗浄して、堆積・付着している物質を毒性試験に供する事でも、自動車由来の毒性物質を含む塵埃の存在を実証できた。5)このニトロアレーン由来の遺伝毒性と、藻類の増殖阻害にはある程度の相関性があり、塵埃に含まれる物質は、遺伝毒性、藻類増殖阻害ともに反応を呈するものが存在することが推察できる。

ここでは、とくに自動車の排ガス由来とされているような多環芳香族炭化水素などを視野におきながら、その有害性をいくつかのバイオテストを適用して評価した。同時に、道路堆積塵埃の実態量を把握し、降水量や交通量との関係の検討をしている。路面排水そのものを採取することの困難さに鑑み、堆積塵埃を除去している清掃車から岡山県内国道の採取塵埃を直接提供してもらうとともに、その除去実施の作業報告より、堆積塵埃の除去の定量的実態を把握することを試みた。さらに、そこから溶出する有機物、多環芳香族炭化水素、重金属を測定し、それらと交通量、車種別交通量、降水量、日照時間との相関分析を行った。塵埃上の各種成分は交通量と明らかな相関性を有し、なかでもディーゼルエンジン車との関係が大きい。また有機物は降水によって塵埃上から洗浄されていることが推定できた。毒性の強さも交通量に比例していることがわかり、遺伝毒性、藻類の増殖阻害とも交通量、すなわち自動車排ガスに由来することが示唆された。遺伝毒性に加え、内分泌撹乱性を試行するMCF7細胞の増殖活性で、エストロジェン様の毒性を検討した。これは、多環芳香族化合物が排ガスに含まれる事実、そしてそれらが構造上エストロジェン様に作用する可能性があるための検討であった。やはり、交通量とある相関性を有していることがわかった。最後に交通計画の視点から交通施策の導入による汚染制御の可能性を考えた。都市核整備、都心移転、高規格道路整備の政策実施はあまり汚染減少に効果が見込めないこと、特定地点の改善には効果のみえることが示された。