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ＭＯＦ－金属ナノ粒子間の電荷移動による電子構造制御

前年度では、ナノ粒子@MOFの合成にあたり、最初にRhナノ粒子の表面にZr系MOFの一種である[Zr6O4(OH)4(BDC)6](UiO-66)を被覆した複合体、Rh@UiO-66(Zr)の合成に成功し、活性触媒の向上も確認された。この結果を受け、本年度においてはさらなる研究の発展を見込んでRuおよびPdを用いたNP@UiO-66複合体の合成を試みた。その結果、水熱合成法を用いることでRh系と同様の複合状態を持ったRu@UiO-66(Zr)・Pd@UiO-66(Zr)の合成に成功した。さらに、MOFが触媒性能の向上にどのように寄与しているのかを調べるために、UiO-66の金属イオンをZrからHfに変えた複合体Rh@UiO-66(Hf)の合成にも成功した。複合体の触媒性能を調べるために、固定床流通式の反応装置によりRu@UiO-66(Zr)・Pd@UiO-66(Zr)の一酸化炭素の水素化反応評価を行ったが、単体のナノ粒子と比較して触媒活性の大きな変化が見られなかった。さらに、Rh@UiO-66(Hf)についても同様の反応測定を行うと、単体のロジウムナノ粒子と比較して活性の向上が見られたが、その活性向上の度合いはRh@UiO-66(Zr)よりは低かった。この原因を調べるために、X線光電子分光測定により各複合体の電子状態を調べると、Rh@UiO-66(Zr)においてのみMOFとナノ粒子の間で電子の授受が起きていることが判明した。この電荷移動が触媒活性の向上に大きく寄与しているものと考えられ、またその電荷移動現象はRhナノ粒子の電子状態の特異性に由来したものと考えられる。前年度においてRhナノ粒子とUiO-66からなる複合体において触媒活性の大きな向上が確認された。そのため本年度では、応用発展性を調べるために周期表上でRhと隣接するRu, Pdを用いた複合体の合成を試みるとともに、現在用いているMOFのUiO-66の有機配位子の長さを変える・金属イオンをZrからHf, Ceに変えるなどの変化を加えることで、MOFの構造が触媒活性にどのように寄与しているかを調べることを目標としていた。このうち、Ru・Pdナノ粒子を用いた複合体の合成には成功し、またUiO-66の金属イオンZrからHfに置換した複合体の合成にも成功した。この他、放射光施設などの外部の実験施設を用いた測定・解析なども予定通り行うことができた。以上から、研究進捗状況は概ね予定通りと考えられる。本年度および前年度に得た複合体、Rh@UiO-66(Zr)・Pd@UiO-66(Zr)・Ru@UiO-66(Zr)で見られた触媒活性の変化をまとめ、本研究の目的である電荷移動の起こる条件の解明を目指す。現在、外部の研究機関と共同で、複合体にCOガスを流し触媒反応が起こっている最中の触媒反応機構をIR測定により調べる解析を進めており、この測定結果をもとになぜ触媒活性の機構を解き明かすことを目指す。また、RuとPdを原子レベルで固溶させたRuPdナノ合金を作製し、電子状態がRhと類似したナノ粒子においてRh@UiO-66(Zr)と同様の活性機構が進行するかを検証し、Rh系の複合体においてのみ電荷移動現象が見られる原因がRhの電子構造に由来するものなのか検証する。。触媒反応については、本年度までに中心的に解析を進めてきたCO水素化反応に加えて、CO酸化反応などの新たな触媒活性も調べることで、本研究の応用性を確かめることを目標とする。作製した複合体は、Rh@UiO-66の結晶構造を兵庫県の放射光測定施設SPring-8にて粉末X線回折測定を通じて解析し、加えて九州大学の超顕微解析センターの電子顕微鏡設備を用いることで、個々のナノ粒子およびMOFを直接観測し、複合体の元素マッピングを行う。その他、本年度に解き明かす触媒活性の向上機構と今までに得られた成果を合わせ、国際学術誌に複数投稿することで広く研究成果の発信を目指す。本研究で追求する対象は大きくわけて2つある。1つは、金属イオンと有機配位子の架橋により作られる金属有機構造体(MOF)を、粒径数nmの金属ナノ粒子に被覆させることで得られる複合体、ナノ粒子@MOF内部のナノ粒子-MOF間で起こる電荷移動を制御するための条件の探索である。2つめは、電荷移動に基づく金属ナノ粒子の物性、特に触媒反応性制御のための指針の確立である。初年度は、触媒性能に優れ安定性を持った白金族の金属ナノ粒子の表面にMOFを被覆した複合体を作成し、その触媒活性を調べることを目標とした。触媒反応は、工業的に有用であり白金族元素が得意とするCOガスの酸化還元反応を選択した。本年度は白金族元素の中でもRhに注目し、粒径約5 nmのRhナノ粒子の表面にZr系のMOF, UiO-66を被覆することで複合体Rh@UiO-66を合成することに成功した。このRh@UiO-66はRhナノ粒子単体と比較してCOの水素化反応の触媒活性において大きな変化が見られた。

具体的には、フローガス中のCO転化率が単体Rhナノ粒子で約3 %だったのに対し、Rh@UiO-66では90 %超に増加していた。また、生成物中のメタン生成率が約80 %から約100 %になっており、選択性の観点からも顕著な変化が見られた。本年度の研究進捗の遅れは、主に新たな複合体の合成法の確立に当初の予定よりも多くの時間を要したことによる。Rhナノ粒子にMOFを被覆した複合体を1種類合成するのに約3ヶ月の時間を要するほか、触媒活性や電荷移動の有無を測定するためにも約1ヶ月の時間を要するため、複合体を上手く合成できないナノ粒子とMOFの組み合わせがあることと併せ、本年度の当初に予定していたように多くの種類のMOFを用い手の複合体合成が困難であることが判明した。そのため、本年度において合成に成功したRh@UiO-66を中心に合成法の改善、ならびに触媒活性測定を行う方針に切り替えた。また、本年度当初はCu・Fe・Crのような複数の酸化数を取ることのできる金属イオンをもつMOFを優先的に複合材料としていたが、この際に触媒反応条件に耐える熱安定性の高い複合体の合成をすることができず、多くの時間を合成に割くことになった。この問題は、熱安定性の高いUiO-66にMOFを変更することで解決した。以上の結果から、当初予定していたような放射光測定施設を用いた複合体の構造解析や九州大学の電子顕微鏡施設を使うことができず、次年度以降に延期することになった。前年度では、ナノ粒子@MOFの合成にあたり、最初にRhナノ粒子の表面にZr系MOFの一種である[Zr6O4(OH)4(BDC)6](UiO-66)を被覆した複合体、Rh@UiO-66(Zr)の合成に成功し、活性触媒の向上も確認された。この結果を受け、本年度においてはさらなる研究の発展を見込んでRuおよびPdを用いたNP@UiO-66複合体の合成を試みた。その結果、水熱合成法を用いることでRh系と同様の複合状態を持ったRu@UiO-66(Zr)・Pd@UiO-66(Zr)の合成に成功した。さらに、MOFが触媒性能の向上にどのように寄与しているのかを調べるために、UiO-66の金属イオンをZrからHfに変えた複合体Rh@UiO-66(Hf)の合成にも成功した。複合体の触媒性能を調べるために、固定床流通式の反応装置によりRu@UiO-66(Zr)・Pd@UiO-66(Zr)の一酸化炭素の水素化反応評価を行ったが、単体のナノ粒子と比較して触媒活性の大きな変化が見られなかった。さらに、Rh@UiO-66(Hf)についても同様の反応測定を行うと、単体のロジウムナノ粒子と比較して活性の向上が見られたが、その活性向上の度合いはRh@UiO-66(Zr)よりは低かった。この原因を調べるために、X線光電子分光測定により各複合体の電子状態を調べると、Rh@UiO-66(Zr)においてのみMOFとナノ粒子の間で電子の授受が起きていることが判明した。この電荷移動が触媒活性の向上に大きく寄与しているものと考えられ、またその電荷移動現象はRhナノ粒子の電子状態の特異性に由来したものと考えられる。前年度においてRhナノ粒子とUiO-66からなる複合体において触媒活性の大きな向上が確認された。そのため本年度では、応用発展性を調べるために周期表上でRhと隣接するRu, Pdを用いた複合体の合成を試みるとともに、現在用いているMOFのUiO-66の有機配位子の長さを変える・金属イオンをZrからHf, Ceに変えるなどの変化を加えることで、MOFの構造が触媒活性にどのように寄与しているかを調べることを目標としていた。このうち、Ru・Pdナノ粒子を用いた複合体の合成には成功し、またUiO-66の金属イオンZrからHfに置換した複合体の合成にも成功した。
海洋地殻玄武岩の付加様式の多様性と高圧変成緑色岩の上昇テクトニクス

中央北海道の白亜紀付加体であるイドンナップ帯と神居古潭帯,および伊豆小笠原弧大町海山の蛇紋岩メランジについて,多様な苦鉄質岩類の産状と岩石学的特徴からそれらの起源と付加-上昇過程を復元した.イドンナップ帯奥新冠地域の緑色岩類は,島弧型の玄武岩安山岩質火山岩および深成岩類で構成され,同質の礫岩を経てチャートに覆われる層序を有する.これらの特徴は,海洋性島弧の背弧拡大によって形成された残存島弧と一致する.海洋性残存島弧を起源とする付加体は世界初の報告であり,Ueda & Miyashita(2003),植田・宮下(2003),Ueda(2003)で報告したほか,現在国際誌に投稿準備中である.神居古潭帯南部の三石-静内地域については,変成圧力が逆転したパイルナップ構造から累進的な底付け付加による前期白亜紀高圧変成付加体の上昇が推定され,Ueda(in press)で報告した.変成岩上昇に伴う上盤地殻除去の様式を知るため,2004年度に新たに春別川地域の地質図作成と前期白亜紀後半の不整合周辺の岩相層序記載を行った.その結果,元来高圧変成付加体緑色岩を覆って変成作用の荷重となっていたと推定される空知層群が小規模なクリッペとして残っており,前期白亜紀後半の前弧海盆堆積物(蝦夷累層群)は高圧変成付加体とクリッペを傾斜不整合で覆うことが判明した.より海溝側であったイドンナップ帯では空知層群から前弧海盆堆積物への整合的な一連の層序が保存されていることから,高圧変成付加体の上昇に伴って空知層群+蝦夷累層群の前弧上部地殻が海溝側にずり落ちるテクトニクスが推定される.現在変形作用の解析からこの作業仮説を検証中である.伊豆小笠原弧大町海山の蛇紋岩分布域から2001年に採取された角閃岩類について岩石学的検討を行ったところ,早期のエクロジャイト相で形成された微細包有物が後期の角閃岩相変成鉱物中に包有されている産状が発見された.海洋底からのエクロジャイト相変成岩の産出は世界初であり,Ueda et al.(2004)で報告したほか,より詳細な記載とテクトニクスについて投稿を予定している,本年度は北海道神居古潭帯・イドンナップ帯・常呂帯,九州三宝山帯,オマーンオフィオライトの調査を行った.神居古潭帯ではこれまでの研究地域の北方延長における高圧変成付加体と不整合の広域分布を把握し,新たな不整合露頭を発見した.またSEMとEDSの併用による分析の結果,アルカリ輝石等の微細変成鉱物中に組成累帯が認められ,付加体形成上昇時の温度-圧力-変形履歴を記録していることがわかった.神居古潭・イドンナップ両帯と比較するため,常呂帯仁頃層群と九州三宝山帯の海山型付加体を調査した.常呂帯では,多くの付加体で欠落している極低変成度から高圧変成部への移行を連続して追えることを認めたほか,従来海山に伴う堆積物と混同されていた火山砕屑性の海溝充填堆積物を識別した.三宝山帯では,アンカラマイトを伴う緑色岩石灰岩の連続した好露出を認め,イドンナップ帯では分断されている海山の初生層序の検討に着手した.イドンナップ帯奥新冠地域では世界初の事例となる残存島弧起源の付加体について野外調査と分析を進め,一部は論文化し投稿中である.また国内初となる100%岩脈から構成されるシート状岩脈群を発見し,単斜輝石のEPMA分析から,海洋性島弧の背弧拡大時に形成された可能性が高いことが判明した.年度内投稿をめざし執筆中である.オマーンオフィオライトでは,沈み込みを経験していない海洋地殻上部における層序と変質状況を記載した.海洋地殻上部では,噴出時の構造に加えて海底風化や熱水変質によってきわめて不均質となっており,付加時の弱面形成や変成作用をコントロールしている可能性が高い.小笠原・大町海山の潜航で得られた試料についてざくろ石・角閃石などの鉱物化学的な検討を進め,海洋性島弧域では初の高温・高圧条件で形成された変成岩であり,とくに上昇プロセスが組成累帯構造やざくろ石の分解反応として保存されていることがわかった.本年度は,北海道イドンナップ帯における緑色岩類の産状および岩石化学的検討,北海道神居古潭帯,同常呂帯,および北米フランシスカン帯における緑色岩類の産状調査,および小笠原弧大町海山の角閃岩類の岩石学的検討を行った.イドンナップ帯では,緑色岩類の全岩化学組成や鉱物組成から残存島弧起源のオフィオライトであることを明らかにし,一部は論文として公表した(Ueda, 2003; Ueda and Miyashita, 2003;植田・宮下,2003).成果は平成16年2月にタイ国で開催されたGEESEA国際シンポジウムで発表した.神居古潭帯では海山付加コンプレックス内の地質構造について,補足的な調査を行った.これまでの成果は,本年度12月に開催された国際学会(AGU Fall Meeting)で発表したほか,現在論文化の最中であり,平成15年度内に1編を投稿する予定である.常呂帯では,海山付加コンプレックスの内部構造や岩相構成を把握するため,野外調査を行った.

当地の調査はまだ初期段階であり,平成16年度も野外調査を継続する予定である.フランシスカン帯においても,神居古潭帯および常呂帯の海山付加コンプレックスとの比較検討のため,予備的調査を行った.当地は比較検討に十分な露出・地質構造を有することが判明したため,平成16年度に本格的な野外調査を開始する予定である.小笠原弧大町海山角閃岩類については,電子顕微鏡観察によって,藍晶石・オンファス輝石などの微細包有物が含まれることが判明した.この検討によって,海洋底から世界で初めてエクロジャイト相の高圧変成作用を受けた岩石が発見された.成果は本年度5月の地球惑星科学関連合同学会および9月の日本地質学会(優秀公演賞受賞)で発表し,現在論文1編を「Nature」誌に投稿中である.中央北海道の白亜紀付加体であるイドンナップ帯と神居古潭帯,および伊豆小笠原弧大町海山の蛇紋岩メランジについて,多様な苦鉄質岩類の産状と岩石学的特徴からそれらの起源と付加-上昇過程を復元した.イドンナップ帯奥新冠地域の緑色岩類は,島弧型の玄武岩安山岩質火山岩および深成岩類で構成され,同質の礫岩を経てチャートに覆われる層序を有する.これらの特徴は,海洋性島弧の背弧拡大によって形成された残存島弧と一致する.海洋性残存島弧を起源とする付加体は世界初の報告であり,Ueda & Miyashita(2003),植田・宮下(2003),Ueda(2003)で報告したほか,現在国際誌に投稿準備中である.神居古潭帯南部の三石-静内地域については,変成圧力が逆転したパイルナップ構造から累進的な底付け付加による前期白亜紀高圧変成付加体の上昇が推定され,Ueda(in press)で報告した.変成岩上昇に伴う上盤地殻除去の様式を知るため,2004年度に新たに春別川地域の地質図作成と前期白亜紀後半の不整合周辺の岩相層序記載を行った.その結果,元来高圧変成付加体緑色岩を覆って変成作用の荷重となっていたと推定される空知層群が小規模なクリッペとして残っており,前期白亜紀後半の前弧海盆堆積物(蝦夷累層群)は高圧変成付加体とクリッペを傾斜不整合で覆うことが判明した.より海溝側であったイドンナップ帯では空知層群から前弧海盆堆積物への整合的な一連の層序が保存されていることから,高圧変成付加体の上昇に伴って空知層群+蝦夷累層群の前弧上部地殻が海溝側にずり落ちるテクトニクスが推定される.現在変形作用の解析からこの作業仮説を検証中である.伊豆小笠原弧大町海山の蛇紋岩分布域から2001年に採取された角閃岩類について岩石学的検討を行ったところ,早期のエクロジャイト相で形成された微細包有物が後期の角閃岩相変成鉱物中に包有されている産状が発見された.海洋底からのエクロジャイト相変成岩の産出は世界初であり,Ueda et al.(2004)で報告したほか,より詳細な記載とテクトニクスについて投稿を予定している,
TRIM-NHL蛋白質による栄養応答制御機構の解析

動物において、脳を含む神経は、神経幹細胞や神経前駆細胞から産生される。神経幹細胞や神経前駆細胞は活発に分裂や分化をおこない新しい神経細胞を産生する活性化状態と、そのような活動をおこなわない静止期状態を行き来することが知られており、その制御を理解することは再生医療の実現化や老化の解明に重要だと考えられている。今回、線虫を用いてnos-1とnhl-2という2つの遺伝子が協調的に感覚神経や介在神経で機能し、遠隔的に神経前駆細胞の静止期を制御する知見を得た。匂いや味といった知覚が、神経系の発達に関与する可能性が示唆された。NHL-2の発現組織を明らかにするためにCrispr-Cas9システムを用いて、ゲノム上のnhl-2タンパク質コード領域にGFP遺伝子を挿入し、NHL-2::GFP融合タンパク質の発現分布を調べた。NHL-2::GFPは全ての組織で発現がみられ、先行知見の過剰発現実験系で得られた結果と同様に、細胞質でPボディと推測される粒状構造に分布することが認められた。一方、NOS-1は他の動物のNANOSと同様、生殖細胞に局在することが先行知見で報告されているが、体細胞性組織における分布に関する報告はない。そこでNOS-1の組織分布を明らかにするために、nos-1遺伝子座をカバーする約27 kbのゲノム断片をもつfosmidベクターを用いて、nos-1のコード領域にGFPを挿入したレポーター遺伝子を作成した。このfosmidレポーター遺伝子に由来するNOS-1::GFPは、頭部の感覚神経や介在神経と尾部周辺の数細胞で発現し、神経前駆細胞を含む他の組織では発現が検出されなかった。貧栄養条件下と摂食条件下でNHL-2::GFPとNOS-1::GFPの発現パターンを調べたところ、両条件下で発現量や細胞内局在の顕著な変化は検出されなかった。以上の結果を受けて、NOS-1::GFPを主に頭部神経群で発現を誘導するche-2プロモーターを用いてnhl-2;nos-1二重変異体にて発現させたところ、貧栄養条件下における神経前駆細胞の異常活性化を示す表現型が顕著に抑制された。また、酵母2ハイブリッド法をもちいた結合実験によって、NHL-2はN末端に位置するTRIMドメインを、NOS-1もN末端側のアミノ酸残基を介してお互いに相互作用することを見出した。NHL-2とNOS-1の相互作用に要する領域を決定できたこと、両タンパク質の機能する組織を大まかに絞り込めたことから概ね研究は順調に進展していると考える。本挑戦的萌芽研究:TRIM-NHL蛋白質による栄養応答制御機構の解析では、前年にnos-1遺伝子が頭部神経系群で発現し、神経前駆細胞の貧栄養状態に応答した静止期維持に寄与する知見を得ていた。そこで、nos-1遺伝子がどの神経細胞に発現するか同定することを試みた。まず、線虫の一部の感覚神経群に特異的に取り込まれる蛍光色素DiQを用いて、DiQ陽性細胞とnos-1レポーター遺伝子発現細胞が部分的にオーバーラップすることから、nos-1は少なくとも一部の感覚神経に発現することが明らかとなった。次にどの感覚神経細胞に発現するかさらに絞り込むため、nos-1遺伝子が発現すると予測される感覚神経細胞特異的レポーター遺伝子を作成し、nos-1レポーター遺伝子と発現部位が重複するか調べた。その結果、少なくともAWBとADL感覚神経細胞でnos-1レポーター遺伝子が発現することが認められた。AWBとADLはともにオクタノールなどの忌避物質の回避行動に関与することが報告されていることから、nos-1とnhl-2は、成長に不適切な環境を感覚神経でセンシングし、神経などの前駆細胞の活性化を制御する機能を持つ可能性が示唆された。また、貧栄養条件下で、インスリンリガンドをコードする遺伝子の発現が、野生型と比較してnhl-2;nos-1二重変異体で亢進することが認められた。そこで、このインスリン遺伝子とnhl-2、nos-1の三重変異体を作成したところ、貧栄養条件下にてnhl-2;nos-1二重変異体で観察される神経前駆細胞の静止期からの活性化が顕著に抑制されることを見出した。このインスリン遺伝子は摂食によって誘導されることが既に報告されている。よって、nhl-2とnos-1は、このインスリン遺伝子の発現を貧栄養条件下で抑制し、神経前駆細胞の活性化を抑制する可能性が示唆された。上述したタグ付加したNHL-2やNOS-1タンパク質を活用して、生体内での両タンパク質の相互作用を免疫沈降法にて調べる。また、両者の相互作用が栄養の貧富によって変化するかも調べる。

DNAマイクロアレイ解析によって貧栄養条件下で野生型と比較してnhl-2;nos-1二重変異体で顕著に転写産物の発現量が増加する遺伝子群もすでに複数同定している。これらの遺伝子群の中に、NHL-2/NOS-1タンパク質複合体の標的が含まれている可能性がある。今後、これらの因子群の神経前駆細胞活性化への寄与を主に遺伝学的解析によって、これらの因子群をコードするmRNAとNHL-2/NOS-1タンパク質複合体との相互作用を生化学的解析によって検討する分子生物学遺伝学的解析や発現解析、酵母2ハイブリッド法を用いた相互作用解析が予想以上に効率よく進展したため。nhl-2やnos-1などの抗体作成などのために人件費・謝金に2,400,000円(400,000円X6ヶ月)、分子生物学実験用の試薬の購入に333,110円を使用する予定である。
発達障害児の認知機構の神経学的基盤-神経生理学的ならびに認知神経心理学的研究

発達障害児の認知機構の神経学的基盤を明らかにするにあたり、今年度は特に読み書きに関する学習障害児すなわち局在性大脳機能障害を呈する特異的発達障害児について検討を行った。対象は特異的漢字書字障害児2例(症例1-12歳、症例2-13歳)、および特異的読み書き障害児1例(症例3-7歳)である。理学的神経学的所見には異常を認めず、全体的知能は正常であることを確認し、読み書きを中心に児の神経心理学的ならびに認知神経心理学的評価を行った。神経生理学的検査として脳波、聴覚および視覚誘発電位、聴覚および視覚事象関連電位検査(ERP),機能画像診断学的検査としてMatsudaの方法によりSPECTによる局所脳血流測定を行った。その結果漢字書字障害に加えて症例1では複雑図形の記憶再生の障害、症例2ではその上に未知漢字や複雑図形の複写、図形の再生課題の障害、視覚認知障害がみられた。この2例は純音及び語音を用いた聴覚ERPには異常を認めなかったが既知漢字、未知漢字、無意味複雑平面図形を作成して課題とした視覚ERPでは潜時延長のパターンが異なり漢字や図形の情報処理が異なっている事が示唆された。またSPECTでも成人の後天性脳障害による漢字書字障害例と共通した側頭葉後下部に加えて症例2では左後頭葉領域の血流低下がみられた。特異的読み書き障害を示した症例3では聴覚ERPと上記の視覚ERPは正常でさらに複雑な平面図形のペアを課題に加えることで健常児と異なった反応パターンを示した。SPECTでは左角回を含む下頭頂小葉の血流低下が確認された。以上のように神経心理学的評価、神経生理学的検査さらにSPECTを用いた機能画像診断学を総合して児の障害機構の差異を明確にできた。これらより個別の指導法・訓練法の開発を考慮することができ背景にある神経機構を明らかにすることの重要性が示された。
粘性解理論の最適制御・微分ゲームへの応用

(1)状態拘束制御問題において、近似最適制御の構成を行った。従来、状態拘束制御問題では、対応する値関数(value functio)が満たすHamilton-Jacobi方程式と境界条件を決定し、粘性解としての一意性を研究が主に行われていた。ここでは、制御問題として、より重要なフィードバック(近似)最適制御を対応するHamilon-Jacobi方程式から直接的に導いた。方法は、領域近似による収束性・inf一軟化子による粘性解の近似・super-differentialの単調性公式等、粘性解理論の洗練された技巧を駆使して行われた。(2)非発散型完全非線形二階一様楕円型偏微分方程式が1次以上の増大度を持つときの粘性解の(a)比較定理・(b)局所Holder連続性を示した。(a)係数に関して連続性を仮定しないとき、一般には比較原理は成り立たないが、比較原理が成り立つような自然な十分条件を与えた。これは、Caffarelli,Crandall,Kocan Swiechの最近の結果の拡張である。方法は、二種類の近似とArea公式の巧妙な利用による。(b)同じく、1次以上の増大度が比較的小さい場合に、粘性解の局所Holder連続性を示した。これは、caffarelliの結果の拡張である。方法は、Alexandroff-Bakelman-Pucciの最大値原理の改良・古典優解の精密な構成・立方体分割法を改良して「爆発論法」が適用できるようにして行う。1.燃焼拡散を記述するモデルにおいて、燃焼速度が無限大になる領域がある場合、解(温度分布)は、特異性を持った係数を持つHamiltonーJacobi方程式で特徴付けられる。この場合、自然な状況の下に不連続な解を考えることが必要となる。ここでは、特異性を持った方程式の不連続な解の適切な定義を導き、その一意性・表現公式等を得た。この結果は、Barron-Jensenの半連続粘性解とIshiiーRamaswamyの退化Hamilton-Jacobi方程式に則した新しい粘性解の結果の自然な拡張・発展になっている。2.ロケットがターゲットに当たる時間を制御する問題は、最短到達時刻問題として表すことができ、一般に不連続な(粘性)解が期待される。しかし、不連続解を扱うためには従来の境界条件では不十分である。不連続な解の適切な境界条件を特徴付けるために、不連続粘性解と動的計画原理が成り立つことが同値であることを示した。これは、P.-L.Lionsの通常の粘性解と動的計画原理が成立することの同値性を示した結果の半連続粘性解への拡張である。こうして、最短到達時刻問題の不連続な解の適切な境界条件を特徴付けた上で、解の一意性・表現公式等を得た。これは、Soraviaの結果との同値性も示している。3.微分ゲームの重要な問題である『追跡・逃避』問題の状態拘束状況下での問題の設定と解の一意性・表現公式を得た。対応するHamiltonianが凸(又は、凹)でないため、一般論は非常に困難であるので、特殊な状況に限っているが、この問題に関する粘性解理論のアプローチによる、粘性解に連続性を仮定しない場合の最初の結果である。このため、離散近似の収束問題等への発展が期待できる。(1)微分ゲームの基本的問題である「追跡・逃避」問題の状態拘束状況下での問題設定と解の一意存在・表現公式を平成9年度に得たのに続いて、離散近似の収束問題を解決した。これは、一意性を導くための比較定理を巧妙に利用するだけでは不十分で、値関数の連続性を可制御条件の下に得ることが必要であり、解析的に最も困難な部分であった。(2)最短到達時刻問題の2種類の境界条件(Dirichlet型と状態拘束型)の同値性を得た。

今までは、値関数を通して粘性解の一意性定理から、同値性は示されていたが、独立した命題として初めて示した。ここでは、巧妙なテスト関数の構成が鍵であった。Lax公式の動的計画原理を逆向きに用いることで明快な証明となっている。(1)状態拘束制御問題において、近似最適制御の構成を行った。従来、状態拘束制御問題では、対応する値関数(value functio)が満たすHamilton-Jacobi方程式と境界条件を決定し、粘性解としての一意性を研究が主に行われていた。ここでは、制御問題として、より重要なフィードバック(近似)最適制御を対応するHamilton-Jacobi方程式から直接的に導いた。方法は、領域近似による収束性・inf-軟化子による粘性解の近似・super-differentialの単調性公式等、粘性解理論の洗練された技巧を駆使して行われた。(2)非発散型完全非線形二階一様楕円型偏微分方程式が1次以上の増大度を持つときの粘性解の(a)比較定理・(b)局所Holder連続性を示した。(a)係数に関して連続性を仮定しないとき、一般には比較原理は成り立たないが、比較原理が成り立つような自然な十分条件を与えた。これは、Caffarelli,Crandall,Kocan Swiechの最近の結果の拡張である。方法は、二種類の近似とArea公式の巧妙な利用による。(b)同じく、1次以上の増大度が比較的小さい場合に、粘性解の局所Holder連続性を示した。これは、Caffarelliの結果の拡張である。方法は、Alexandroff-Bakelman-Pucciの最大値原理の改良・古典優解の精密な構成・立方体分割法を改良して「爆発論法」が適用できるようにして行う。
インターネット時代における量子化学文献データベースシステムの開発

本研究では、量子化学の非経験的分子軌道の波動関数を記載している論文の文献データベース(Quantum Chemistry Literature Data Base.以下QCLDBと略す)システムをインターネット化するための問題点を調べ、その解決をはかるため、様々の検討を行った。1.QCLDBのホームページを作成し、利用者がインターネットを使って、そのホームページ上で検索作業が行える様なシステムを設計し、数種類のものを作成した(WWW-QCLDB)。岡崎国立共同研究機構・計算科学研究センターと東京都立大学計算機センターでこのシステムを一般に公開し、試験運用を行った。特に前者では、この3年の間に、世界中から3000以上の人が、12000回以上ログインし、5万回程度の検索をしている。インターネットの今後増々の普及により、このようなサービスの正式運用が非常に望まれている様子が伺える。2.windows用のCD-ROMの作製を検討した。また既存のQCLDBデータを公開する場合に起りうる著作権に関する問題点を検討した。3.データ検索プログラムを収録件数が数十万程度まで扱える新規のものに置き換えるため、市販のリレーショナルデータベース(RDB)ソフトを、WWW-QCLDBシステムに組み込むことを検討した。4.収集査読者はこれまでQCLDBデータに関する作業を、分子科学研究所のワークステーションに直接ログインして行ってきた。しかしこの方法では、その機密性・機能性に問題があるため、直接ログインしなくても同様の作業ができるデータ登録システムをホームページ上に作成し、運用を行った。そしてその作業のためのマニュアル類もホームページ上に整備した。5.研究組織全員が、毎年8月後半に分子科学研究所に集合し、収集査読データの集計作業を行った。全文献数は最新版で51,432にもなった。また毎年分子構造総合討論会において、収集・査読者用の講習会を開いた。本研究では、量子化学の非経験的分子軌道の波動関数を記載している論文の文献データベース(Quantum Chemistry Literature Data Base.以下QCLDBと略す)システムの最近の問題点を調べあげ、その解決をはかるため、様々の検討を行った。特に、1.これまでのテープによる配布に替わる手段として、QCLDBのホームページを作成し、利用者がインターネットを使って、そのホームページ上で検索作業が行える様なシステムの構築準備を行った。2.特にデータ検索プログラムを収録件数が数十万程度まで扱える新規のものに置き換えるため、市販のリレーショナルデータベース(RDB)ソフトを、我々のシステムに組み込むことを検討した。3.分子研計算機センターと東京都立大学計算機センターでQCLDBシステムをインターネットにのせるために、数種類のシステムを作成した(WWW-QCLDB)。そしてその結果を一般に公開し、WWW上でデータ検索するための試験運用を行った。特に前者では、この1年弱の間に、世界中から約800以上の人が、3000回以上ログインし、1万回以上の検索をしている。4.研究組織全員が、8月下旬に岡崎市分子科学研究所に集合し、97年発行の論文データの集計作業を行った。また9月、愛媛大学において開催された分子構造総合討論会において、次年度分も含めた詳細な研究内容について検討した。またデータ収集・査読者用の講習会を開き、さらに収集・査読者用の詳細なマニュアルを作成し、これもホームページにのせて公開した。本研究では、量子化学の非経験的分子軌道の波動関数を記載している論文の文献データベース(Quantum Chemistry Literature Data Base.以下QCLDBと略す)システムをインターネット化するための問題点を調べあげ、その解決をはかるため、様々の検討を行った。1.QCLDBの検索をホームページ上で行える様なシステムの構築作業を前年度に引き続き行った。また既存のQCLDBデータを公開する場合に起こりうる著作権に関する問題点を検討した。2.インターネット化だけではなく、windows用のCD-ROMの作製を検討した。

3.全国の収集査読者はこれまでQCLDBデータに関する作業を、分子科学研究所のワークステーションに直接ログインして行ってきた。しかしこの方法では、その機密性・機能性に問題があるため、直接ログインしなくても同様の作業ができるデータ登録システムをホームページ上に作成した。4.研究組織全員が、8月下旬に分子科学研究所に集合し、98年発行の論文データの集計作業を行った。データ件数は4,832であった。また9月、大阪大学において開催された分子構造総合討論会において、「QCLDBの新たな展開」を山辺信一が口頭発表し、次年度分も含めた詳細な研究内容について検討した。また上記3に関する変更点も含めデータ収集・査読者用の講習会を開き、さらに詳細なマニュアルを作成し、これもホームページ上で公開した。5.過去20年間にわたるQCLDBの発展を総轄し、また今後の展望を検討した結果を、論文「QCLDBの過去、現在、未来」にまとめた。本研究では、量子化学の非経験的分子軌道の波動関数を記載している論文の文献データベース(Quantum Chemistry Literature Data Base.以下QCLDBと略す)システムをインターネット化するための問題点を調べあげ、その解決をはかるため、様々の検討を行っている。1.QCLDBの検索をホームページ上で行える様なシステムの構築作業を前年度に引き続き行った。また既存のQCLDBデータを公開する場合に起りうる著作権に関する問題点を検討した。2.全国の収集査読者はこれまでQCLDBデータに関する作業を、分子科学研究所のワークステーションに直接ログインして行ってきた。しかしこの方法では、その機密性・機能性に問題があるため、直接ログインしなくても同様の作業ができるデータ登録システムをホームページ上に作成し、実際に運用を行った。多少のトラブルはあったものの、比較的スムースに収集・査読が出来た。3.研究組織全員が、8月下旬に分子科学研究所に集合し、99年発行の論文データの集計作業を行った。データ件数は5,339であり、全文献数は51,432にもなった。また作業中、および9月、東京大学において開催された分子構造総合討論会において、次年度分も含めた詳細な研究内容について検討した。また、この討論会では、上記3に関する変更点も含めデータ収集・査読者用の講習会を開いた。4.11月にお茶の水大学に、また3月の日本化学会春季年会のおり甲南大学に集合し、現在のデータベースの問題点および、新量子化学文献データベースの形式およびその実施形態に関して議論を行った。
分子膜インターフェイスの設計・創製

分子膜/電極界面情報を電気(電気化学)信号に変換するデバイス及び電極上の有機単分子膜、二分子膜を介した電極と溶液中の電気化学活性分子との電子のコミュニケーション及びその制御が可能なデバイスを分子膜インターフェイスと呼ぶ。以下、これらに関する今年度の研究結果をまとめる。(1)二分子膜電極デバイスの設計と気相系での電気化学様々な化学構造を持つ人工脂質を素材として用い、くし型アレイ電極を修飾し複素インピーダンスを測定したところ、脂質の化学構造(親水基、スペーサー長、コネクター部)とインピーダンス応答に密接な関係があることがわかった。水晶振動子マイクロバランス法、FTIRなどの測定結果を併せ、これらの相関に対する分子メカニズムを検討したところ、インピーダンス応答は3タイプに分類できることを見出しそれらのメカニズムを解析した。これらの成果は、二分子膜の精緻な組織とその制御に基づく新しい分子機能電極デバイス開発に新たな知見を与える。(2)マルチモード型分子機能電極の設計、作製次世代の光メモリ用素材として有力であるフォトクロミック分子、ジアリールエテンに酸化還元基を導入した新規化合物1を含む人工脂質フィルム修飾電極の電気化学応答の光制御に関する二分子膜の相転移の影響について調べた。低温では、紫外光、可視光照射いずれのもとでも明確な電流は観測それないが、高温では、紫外光照射下で明確な酸化還元応答が観測される。この応答は可視光照射により消失した。このフィルムは、紫外光-可視光の交互照射により、着色-青緑色のスペクトル変化(フォトクロミズム)を示す。以上より、作製した1/人工脂質フィルム電極は、光及び熱(相転移)の2つのモードに応答する電極電子デバイスとして機能することがわかった。
アクレモニウム属植物内生菌との共生によるイネ科植物の誘導耐病機作解明

アクレモニウム属菌は自然界に広く分布している不完全菌類で有性世代は子のう菌に分類されている。この菌の一部はイネ科植物体内で全生活史を全うし、根瘤バクテリヤや菌根菌と同様に植物内生菌と呼ばれている。植物体内では根をはぶく全部位に存在する。菌の伝搬は種子によって行なわれ、アメリカ合衆国の主要牧草トールフェスクの90%以上、ニュージーランドの主要牧草ペレニアルライグラスの50%以上がこの菌に感染していると言われる。感染により節間、茎、葉鞘、の表皮組織に肉質の菌糸層(子座)の標兆を示すことがあるが、ほとんどの場合病徴の発現はなく、外観からその感染の有無は判断できない。アクレモニウム属菌とイネ科植物間のこのよううな共生下、イネ科植物に種々の興味のある現象が認められている。その一つに、感染したイネ科牧草チモシーは他の病原菌に感染しないという誘導耐病性の発現がある。本研究はその機作を化合物レベルで明らかにすることを目的とする。具体的には、感染植物体(チョーク)に存在する抗菌物質を中心とした生理活性物質像をあきらかにする。その結果、セスキテルペンであるチョコール類13種、ラクトン類3種、リグナン類4種、スフィンゴイド類2種の単離に成功しその構造を決定した。さらに、フィトール類が気中菌糸発育を制御する現象を見いだした。チモシーがまの穂病菌感染によってチモシー植物体(チョーク)に生成する抗菌物質の検索を行なった。酢酸エチル可溶区から以下の6種の新化合物を単離し、立体化学を含めた構造決定を行なった。1.ラクトン類GamahonolideAとそのコハク酸エステル(GamahonolideB)。抗菌活性としては、Cladospodium berbarumに対し、シリカゲルプレート上で25μg/spotの活性を示した。以上の研究と並行して、チモシーがまの穂病菌(E.typhina)の培養液中の抗菌物質生産能力を高めるため、培地、培養条件、菌株についての検討を行なった。バレイショ前汁に、ペプトン、malt extract,yeast extractを添加することにより活性を高めることが出来た。チョークをエタノールで浸積し抽出物の酢酸エチル可溶区を種々のクロマトグラフィーで分図した。バイオアッセイにはCladosporium herbarumによるバイオオートグラフィーを用いた。その結果以下の13種の新化合物を単離し、立体化学を含めた構造決定を行なった。1。チョコール類として現在までチョコールA-Gが単離されているが、新たにH、I(メチルH)、J(ハイドロキシH)、K(デオキシD)、L(ハイドロキシK)が単離された。また、チョコール類の酸化されたアルデヒド化合物チョコラールAとさらに酸まで酸化の進んだチョコール酸A-Dが単離された。これらの化合物のC.herbarumに対する抗菌活性は低く、酸化度が進むに従い活性が落ちることが明らかになった。2。リグナン類として2-exo-6-endo-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan-8-one,2-exo-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-endo-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]-octan-8-one,さらに2,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan-6-oneを天然物として初めて見いだした。3。チョークから単離したphytyl palmitateはC.herbarumに対して抗菌活は見られないが、菌糸密度が濃くなっていることが観察された。
行動戦略の統合的制御における前頭前野内側部の新領域の役割

行動戦略・実際の行動を順次指示する課題を行うようサルを訓練し、課題遂行に関係したニューロン活動を背内側前頭前野から記録・解析した。得られた結果から、ニューロンの中に情報の与え方によって活動を変化させるものがあること、各ニューロンは分業体制にあり、それぞれ異なった役割を担っていること、領野全体としては戦術の選択から行動の選択までの流れに一貫して関わっていることが示唆された。本年度は先に提出した研究実施計画に従い、複数の戦略を適宜使い分けつつ左右どちらかのボタンを押すようニホンザルを訓練した。但し、計画書で記述した課題のデザインに対して以下の改良を行った。1)当初のデザインではボタン選択の戦略は二種類(color conditional taskとspatial taskの使い分け)だったが、更に条件を細分化し、conditional task,spatialtaskについてそれぞれ2種類ずつ、計4種類の戦略を設定した。2)当初のデザインでは、一種類の指示信号によってボタン選択の戦略を確定させていたが、新しいデザインでは4種類の戦略のうち、どれに従ってボタンを選択するか二段階に分けて指示する信号を与える。3)各指示信号の持つボタン押し戦略に関する情報量をシステマティックに変化させ、最初の指示信号だけで戦略を確定するか、二段階目で初めて確定するか選択できるようにする。以上の改良によって、先行研究(例、White & Wise Exp-Brain-Res.126:315-335,1999;Wallis et al.Nature 411:953-956,2001)との差別化が可能となったほか、指示信号の持つ行動戦略に関する情報量と神経活動との関係を情報理論を用いて定量的に解析できる見通しが立った。現在、この課題を遂行するよう訓練システムを立ち上げ、ニホンザルの訓練を進めている。内、1頭については最終段階まで訓練が進んでおり、生理学的実験(神経活動記録・解析)が視野に入っている。以上の改良によって、先行研究(例、White & Wise Exp-Brain-Res. 126 : 315-335, 1999 ; Wallis et al. Nature 411 : 953-956, 2001)との差別化が可能となったほか、指示信号の持つ行動戦略に関する情報量と神経活動との関係を情報理論を用いて定量的に解析でぎる見通しが立った。現在、この課題を遂行するよう訓練システムを立ち上げ、ニホンザル三頭の訓練を進めている。また、同時に遅延期間中の細胞活動を色に関する作業記憶と区別するために対照実験(delayed color non-matching to sample task)を設定し、この訓練を続けている。研究実施計画に従い、複数の戦略を適宜使い分けつつ左右どちらかのボタンを押すようニホンザルを訓練した。1)当初のデザインではボタン選択の戦略は二種類(color conditional taskとspatialtaskの使い分け)だったが、更に条件を細分化し、conditional task, spatial taskについてそれぞれ2種類ずつ、計4種類の戦略を設定した。2)当初のデザインでは、一種類の指示信号によってボタン選択の戦略を確定させていたが、新しいデザインでは4種類の戦略のうち、どれに従ってボタンを選択するか三段階に分けて指示する信号X1X3を与える。3)各指示信号の持つボタン押し戦略に関する情報量を系統的に変化させ、最初の指示信号X1だけで戦略を確定するか、三段階目X3で初めて確定するか選択できるようにする。4)戦略確定後に、更にもう一つ指示信号Yを与える。Yの物理的な性質(色、位置)と確定した戦略との組み合わせによって、左右どちらのボタンを押せば正解になるかが確定する。この行動課題において、サルが指示信号を受け取ってから実際に行動するまでには、戦術を選択し、行動を選択し、それを実行するという多段階の流れが必要である。この課題を行うようサルを三頭訓練し、うち二頭についてはニューロン活動記録・解析を開始している。得られた結果より、ニューロンの中に情報の与え方によって活動を変化させるものがいること、pmPFCの各ニューロンは分業体制にあり、それぞれ異なった役割を担っていること、領野全体としては戦術の選択から行動の選択までの流れに一貫して関わっていることが示唆された。訓練中のサルは二頭とも計画書に記述した行動課題をほぼマスターしている。

但し、東日本大震災の影響でニューロン記録用機器の特殊部品(ポリ尿素被覆電極)を発注していた企業からの納品が遅れているため、データ記録はまだ開始できていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。対照実験として新たに取り入れた行動課題のため、訓練時間が延長している。このため、行動課題を簡素化する一方、データの解析方法を見直すことで対処する。
エジプトのナショナリズムにおける民族概念と宗教的アイデンティティ

本年度は、コプトの宗教的アイデンティティとナショナリズムの関係についての研究の一環として、19世紀末のコプト知識人が執筆した歴史書『コプト共同体の歴史』の分析と、近現代のコプトに関する研究の発展について調査を行った。また、その成果を国際学会などで発表し、それぞれフィードバックを得た。加えて、一般向けの講演会などを通して、中東の宗教的多様性やキリスト教世界の多様性についての知見を社会に還元した。19世紀以前、コプトの歴史は教会の歴史として書かれる傾向が強かった。そうした教会史の中では、福音記者マルコによるエジプト布教とアレクサンドリア教会の設立が非常に重視されてきたのであるが、今回取り上げた『コプト共同体の歴史』では、それ以前の古代文明の時代から歴史が書き起こされており、エジプトにキリスト教がもたらされたことは非常に簡単に言及されているに過ぎない。他にも、同書にはコプトの歴史を「教会の歴史」から脱皮させようと試みた痕跡が見られ、コプトのエジプト人意識の形成過程を探る上で重要な資料となっている。また、21世紀に入ってから近現代のコプトに関する研究が大きく進展していることを研究発表で指摘した。その背景には、欧米で教育を受けた移民2世のコプトの研究者が増えてきたこと、エジプトでコプトをめぐる状況が変化していること、そしてコプト正教会が研究活動に関してイニシアチブを取り始めていることなどが影響している可能性を指摘した。『コプト共同体の歴史』という歴史書についての研究発表を行い、有益なフィードバックを受けた。論文にまとめて発表する作業は現在進行中で、順調である。エジプトの歴史における「コプト期」の扱いについても、2019年度中に研究発表を行う予定であり、準備は順調である。今後は、『コプト共同体の歴史』に関する論文を執筆するとともに、エジプト史における『コプト期』の扱いについても調査を進めて論文にまとめて発表する。また、エジプトの国立大学におけるコプト語教育、コプト学研究については夏に調査を進める予定である。19世紀末から20世紀半ばまでの期間におけるエジプトのコプトの宗教・民族的アイデンティティについて、2つの事例からアプローチを試みた。1つは、20世紀前半における聖メナス崇敬の復興で、もう1つは19世紀末のコプトの歴史家によるコプト共同体の歴史叙述である。前者は、エジプトのキリスト教遺跡ではあるが必ずしもコプト教会だけのものとは言い切れない遺構を、コプトのものとする動きであり、後者は、コプト共同体の歴史をエジプト全体の歴史と結びつける試みである。いずれも、エジプトという国とコプト教会という宗教共同体を結びつける試みであるといえるが、まだ資料収集中の部分もあり、2017年度は論文として刊行するには至らなかった。2017年度は在外研究中であったため、地の利を生かして資料収集及び研究発表を積極的に行った。当初の予定では、一年ごとに一事例を取り上げていく予定であったが、目下二つの事例の調査を同時に進めており、進捗としては少し早まった。しかし一方で、論文にまとめて刊行する作業はやや遅れているため、全体としてはおおむね予定通りかと思われる。2017年度は研究発表が多かったので、2018年度はそれを論文にまとめて成果を発表していきたい。エジプトでの現地資料収集の滞在費を別予算から支出することができたため、その分が次年度使用額となった。この金額は、海外での学会発表のための旅費として使用する予定である。エジプトでの現地調査を行わなかったため、その分が次年度使用額となった。
食道癌センチネルリンパ節における樹状細胞活性化動態とTh17/Tregバランス

Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)にて上縦隔にhot spotを認め、Multi-detector raw Computed Tomography(MDCT)の画像と合成したところ、106recLと考えられ、手術時にhot node(HN)と診断できたことから、センチネルリンパ節の解剖学的位置情報の把握に有用であると考えられた。免疫染色によるセンチネルリンパ節における樹状細胞(DCs)と制御性T細胞(Tregs)の動態の検討では、HNとcold node(CN)ではDCsおよびTregsの数に差は見られなかったが、転移のあるリンパ節では転移のないリンパ節に比べてTregsが多く、DCsが少なかった。DCが遊走して抗原提示するリンパ節で転移なるリンパ節では免疫応答を抑制するFoxp3で代表されるTregsが有意に増加していた。活性化指標と抑制化指標は腫瘍の進展に相反して変動していたことが明らかになった。樹状細胞の腫瘍内増加や制御性T細胞抑制等による腫瘍免疫効果の賦活を期待する。消化器癌領域において、sentinel node(SN)理論の検証が胃癌を中心に進められている。食道癌においてもsentinel node navigation surgery(SNNS)の臨床的意義の検証と日常臨床への応用が積極的になされていくと考えられる。また、近年免疫抑制活性を有するCD4+制御性T細胞(Treg)により自己免疫疾患が惹起されたり、抗腫瘍反応が抑制されることが報告されている。近年マウスモデルにおいて、CD4+CD25+Tregを除去するか、CD4+CD25+Tregの抑制を解除する可能性のある物質をアジュバントとして使用することにより、癌に対する免疫応答を増強し、癌を駆逐できること、またCD4+CD25+Tregによって認識される抗原を免疫することにより、癌に対する免疫応答を強く抑制し、化学発癌剤による発癌促進、マウス移植癌の増悪が起こることが報告され、Tregが腫瘍免疫応答を制御していることが強く示唆された。ヒトにおいても種々の癌患者で、末梢血および癌局所に浸潤しているCD4+CD25+Tregの割合が健常人に比較して増加していること、末梢血でのCD4+CD25+Treg数の増加、腫瘍局所でのCD8+T細胞/FOXP3+CD25+Treg比の低下は予後不良因子となりうることが報告され、Tregが腫瘍免疫応答を制御していることが示されてきた。センチネルリンパ節を含む食道癌所属リンパ節において抗Foxp3抗体、及び抗CD83抗体陽性細胞の測定により、食道癌担癌状態における制御性T細胞の動態を明らかにし、臨床病理学的検討と併せて、制御性T細胞抑制等による腫瘍免疫効果の賦活を期待する。センチネルリンパ節を含む食道癌所属リンパ節、および末梢血リンパ球、腫瘍内リンパ球においてFoxp3、CCR4、CCL22 mRNAの定量や蛍光色素で標識した抗CD4抗体、抗CD25抗体、抗Foxp3抗体を用いたFlow cytometryでの測定により、食道癌担癌状態における制御性T細胞の動態を明らかにし、臨床病理学的検討と併せて、制御性T細胞抑制等による腫瘍免疫効果の賦活を期待する。