hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子デバイスにおける電子コヒーレンス決定要因の共鳴トンネル構造を用いた分離評価

共鳴トンネルダイオード(RTD)の電流電圧(I-V)特性の振る舞いから、電子コヒーレンスを決定する要因である位相緩和、構造不均一性、環境温度を分離して評価できるのか理論的、実験的に明らかにし、RTDを用いた電子コヒーレンスの評価手法の確立を目指した。まずRTDのIV特性をa)電流遮断領域、b)電流立ち上がり領域、c)電流ピーク領域の三つの電圧範囲に分割し、a)の領域より電子位相コヒーレンスを、b)の領域より構造不均一性をc)の領域も含めて理論フィッティングすることで分離評価する可能性を提案した。まず本手法の有効性を確認する目的で、ステップフローモードで成長されたInP/GaInAs系RTDの評価を行なった。井戸幅4nmを持ち、構造不均一性として井戸幅揺らぎの他に電極層不純物の影響の可能性を考察する目的でバリアと電極層を隔てるスペーサ層厚さは2.6nmと短くした。温度による波長広がりを分離するため4.2Kで得られた測定データは、構造不均一性として井戸幅揺らぎ(標準偏差)を0.6nmとすることで、a)領域からc)領域まで約三桁変化する電流特性を完全に理論フィッティングでき、本手法の有効性を確認した。次に構造不均一性の一つである電極層不純物のIV特性へ与える影響をモデル化し、IV特性のa)領域部分へ影響を及ぼさないための条件把握を行なった。結果、3x1017cm-3程度のドーピング濃度ではスペーサ厚さ2.6nm程度あれば、井戸幅揺らぎと比較して十分影響を抑えられることが明らかとなった。最後にこれまでの理論手法を駆使し、位相緩和、構造不均一性、環境温度を分離して電子コヒーレンスを評価するRTD構造の条件を提示することに成功した。共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いた、電子コヒーレンス、すなわち、位相コヒーレンス、構造不均一性、環境温度による波長広がりの分離評価手法確立のため、以下の研究を行なった。これまで本評価手法を用いた位相コヒーレンスと構造不均一性の分離評価が一つのサンプルでしか達成されていなかった。そこで、まず本手法の汎用性を確認する目的で、先の例と異なるデバイス設計を持つRTDの評価を行なった。デバイスはステップフローモードで成長されたInP/GaInAsRTDで、井戸幅4nmを持ち、構造不均一性として井戸幅揺らぎの他に電極層不純物の影響の可能性を考察する目的でバリアと電極層を隔てるスペーサ層厚さは2.6nmと短くした。温度による波長広がりを分離するため4.2Kで得られた測定データは、構造不均一性として井戸幅揺らぎ(標準偏差)を0.6nmとすることで、約三桁変化する電流特性を完全に理論フィッティングでき、低電流領域の特性も位相コヒーレンスには依存しないことが明らかとなった。これにより本手法で用いた理論計算法の汎用性を証明したと同時に、本手法による位相コヒーレンス評価法に限界が存在することが明らかとなった。また、並列して電極層不純物の不規則分布の影響の理論手法を開発し、測定デバイス構造に適用したところ、当初の考察と異なり今回の設計では反映されないことが解かった。この結果は、構造不均一性の起源の分離評価が達成されたことになる。以上により次年度の研究展開の基礎を築くことができた。これまで本評価手法を用いた位相コヒーレンス測定では、位相緩和の物理要因に対する知見が得られなかった。

そこで、化合物半導体量子デバイスで主要な位相緩和要因と考えられるLOフォノンの自然放出と電子-電子散乱の分離評価が可能となるようなRTDの構造解析をし、測定データを分析した。新たな構造では井戸内に故意に電子を蓄積させ、電子-電子散乱の影響を通常のRTDよりも大きなものとした。このため、RTD電流は量子井戸の第二準位を介してながれ、第一準位の電子は井戸とコレクタ材料のバンド不連続によりコレクタ側へ流れず、井戸内に蓄積される。エミッタ/バリア/井戸/バリア/コレクタの材料をそれぞれInGaAs/AlAs/InGaAs/AlAs/InPとし、井戸の幅を8nmとすることで、上記の動作が可能であることを確認した。作製された素子のIV特性を理論フィッティングを試みたところ、共鳴ピーク付近のリニア特性に関してはフィッティングに成功したが、位相コヒーレンス測定に必要な低電圧、低電流部の特性はガウス分布を反映したものとなり、不均一広がりの影響にマスクされ、位相コヒーレンスの評価は不可能であった。この原因は井戸幅の構造不均一性の他、井戸内蓄積電荷による非線形効果の可能性があり、現在解析中であるが、今後の位相緩和要因の特定実験に対する一つの指針を与えた。
私語の教授法に関する研究-古典ヘブライ語を中心に

本研究は、古典ヘブライ語教授法の開発及び教科書作成のための基礎調査を目的として行なったものである。1.基礎資料として国内外で出版、使用されている各種教科書を収集し、その編集方針や記述方法を分析、整理するとともに、その中に認められる教授法理論を抽出し、この結果に基づいて教科書のタイプを分類した。既存の教科書は、(1)概略・簡潔、短期習得型、(2)文法積み上げ型、(3)前記(1)、(2)の折衷型、(4)参考書型(あるいは参照文法型)、(5)原典購読直結型、(6)ヘブライ語、セム語研究志向型、(7)現代語から古典語移行型の七つのタイプに大きく分類される。2.次に、具体的な教授方法の例として、これからの教科書に採用されている翻字の方法、ドリルの提示方法を中心に取り上げて調査し、その分析結果をまとめた。(1)発音の補助手段として翻字を付す方法が採用されているが、その表記方法が教科書ごとに異なっており、極端に煩雑な方式を採るものも見られた。より効果的で簡略な方式を考案する必要がある。実際の発音指導に際しては、復元された古典の発音に忠実であるよりも、簡略化された現代語の発音で代用するのが効率的であることが推測される。(2)ドリルの提示方法は、(1)機械的な語形変化に関するもの、(2)短文や比較的長い一文の母語訳に関するもの、(3)購読に関するもの、(4)母語からヘブライ語への翻訳に関するものに分類される。古典語の場合、どのドリルに重点をおき、どのような提示方法を採用するか、検討の余地が多く残されている。3.この他、文法用語の見直し、語彙項目の提示方法等についても調査、検討を加えた。本調査研究の成果は、教室でのより効率的な実践に結びつくとともに、教科書の作成にも応用でき、ひいては古典ヘブライ語教育(更には死語一般についての教育)における新たな教授法理論の開発に発展していくことが期待される。
スギ林分における各種施業方法が材質形成に及ぼす影響

施業方式の異なる現実林分間で、林の取り扱い方や誘導の仕方の違いが単木の生長量、並びに材質指標としての材の外観的特性、組織・構造上の特性、および力学的特性等にどの程度の変化をもたらすものか、その法則性を明らかにしようとした。その材料として、四国内の代表的スギ人工林の3地域(久万・木頭・安芸)から6林分を選んだ。それぞれの林分から標準木を全体で36本抽出し、試験材とした。その分析結果は次のようであった。1)年輪幅の施業地間の壮齢林分の比較では、胸高位置の最近3ケ年の平均において、木頭と他地域間に1%の有意差があり、若齢林では、久万と木頭の間に5%の有意な差が認められた。2)上記年齢幅の施業地間の差を林分密度で対応させると、とくにha当り胸高断面積の低かった木頭が現在もよい生長を示していた。3)材の外観的特性としての節枝については、久万の若齢林に枝打ちが最近に施されているがその効果はこれからであり、生長の良かった木頭が、生節枝・死節枝の長さが他地域より長かった。また、心材、辺材では、心材直径は産地にかかわりなく丸太径と正の高い相関が認められ、心材があらわれる直径は、約7cmであった。辺材幅は、生長が旺盛であれば広くなる。4)組織・構造的性質としての仮道管長は、未成熟材、成熟材ともに生長の良いものほど長い仮道管長が得られる。5)物理的性質としての容積密度数にあたえる最も重要な因子は、晩材率であった。容積密度数と年輪幅あるいは年輪幅と晩材率との間には負の相関が認められた。材の力学的性質については、曲げヤング率、曲げ強さおよび圧縮強さを調べた結果、いずれも容積密度数との相関が高かった。しかし、曲げヤング率は木頭の幼齢林が比重の割に高い値を示した。
植物病原糸状菌の侵入器官分化と情報ネットワーク -環境応答と遺伝子発現の制御機構-

ウリ類炭そ病菌のFUS3/KSS1MAP)キナーゼホモローグCMK1が胞子発芽、付着器形成、宿主内進展など病原菌の感染プロセスに重要な働きをもつことを明らかにしてきた。FUS3/KSS1MAPキナーゼ信号伝達系の制御下にあると推定される転写因子CST1(Colletotrichum Ste12 like)の遺伝子破壊実験を行い、CST1の機能解析を行った。CST1破壊株胞子は形状的には野生株様の付着器を形成した。しかしながら付着器細胞内の脂肪顆粒の形状、付着器成熟過程での顆粒数の変化は野生型株に比較して異なっており、宿主葉、セルロース膜に対する侵入菌糸形成能を欠落していた。この結果からCST1はウリ類炭そ病菌の付着器からの侵入菌糸形成に必須であり、これに脂肪代謝が関与している可能性が示唆された。一方、本年度の研究では情報ネットワークに関連する遺伝子の網縄的探索を目的としてアグロバクウムによるウリ類炭そ病菌の形質転換および遺伝子破壊実験系を確立した。ハイグロマイシンおよびビアラホスを選択マーカーとする糸状菌形質転換用のバイナリーベクターを構築し、これを導入したアグロバクテリウムとウリ類炭そ病菌の胞子を混合培養することにより効率的に形質転換株を取得することに成功した。さらに得られた形質転換株の病原性、および侵入器官の形態形成能の調査により、20株以上の機能欠損変異株を同定した。次に各形質転換株についてTAIL-PCR法によるT-DNA挿入隣接ゲノム領域の回収および遺伝子相補実験を行った結果、複数の新たな病原性および侵入器官の形態分化に関与する遺伝子の同定に成功した。ウリ類炭そ病菌のFUS3/KSS1MAPキナーゼホモローグCMK1が胞子発芽、付着器形成、宿主内進展など病原菌の感染プロセスに重要な働きをもつことを明らかにしてきた。一方、出芽酵母においてはFUS3/KSS1MAPキナーゼ信号伝達系を介して転写因子STE12が有性生殖、偽菌糸生育に要する細胞特異的・形態形成特異的な遺伝子発現を制御することが知られている。本年度の研究では、12年度の研究でクローニングに成功したウリ類炭そ病菌のSTE12様遺伝子CST1(Colletotrichum Ste12 like)の遺伝子破壊実験を行い、CST1の機能解析を行った。CST1破壊株のコロニー生育、胞子形成は野生株と同等であったが、胞子を無傷キュウリ葉に接種しても全く病斑は形成されなかった。一方、有傷処理したキュウリ葉では病斑形成が認められたものの病徴形成は野生型に比較して顕著に遅延した。破壊株の感染行動について調べた結果、破壊株胞子の多くは発芽後,遅延が起こるものの可視的には野生株同様の付着器を形成した。しかしながらキュウリ葉セルロース人工膜上のいずれにおいても侵入菌糸形成は認められなかった。これらの結果から破壊株の病原性欠失は、宿主への侵入能欠損に起因していると考えられた。以上、CST1がウリ類炭そ病菌の宿主内進展、付着器からの侵入菌糸形成に強く関与していることを示唆する結果を得た。

この結果からCST1はウリ類炭そ病菌の付着器からの侵入菌糸形成に必須であり、これに脂肪代謝が関与している可能性が示唆された。一方、本年度の研究では情報ネットワークに関連する遺伝子の網羅的探索を目的としてアグロバクウムによるウリ類炭そ病菌の形質転換および遺伝子破壊実験系を確立した。ハイグロマイシンおよびビアラホスを選択マーカーとする糸状菌形質転換用のバイナリーベクターを構築し、これを導入したアグロバクテリウムとウリ類炭そ病菌の胞子を混合培養することにより効率的に形質転換株を取得することに成功した。さらに得られた形質転換株の病原性、および侵入器官の形態形成能の調査により、20株以上の機能欠損変異株を同定した。次に各形質転換株についてTAIL-PCR法によるT-DNA挿入隣接ゲノム領域の回収および遺伝子相補実験を行った結果、複数の新たな病原性および侵入器官の形態分化に関与する遺伝子の同定に成功した。
動物モデルによるReye症候群の病態解析

ライ症候群はミトコンドリア異常を伴う脂肪肝と脳浮腫、意識障害を誘発する原因不明の疾患である。初年度、4ーペンテン酸(4ーPA)によるラットのライ型脂肪肝で膜内リン脂質の脂肪酸組成とプロスタグランジン合成能の異常を報告し、さらにジメチルPGE2の併用投与による脂肪肝の改善を光学顕微鏡にて証明した。次年度はこのジメチルPGE2の効果を電子顕微鏡と生化学的手技により詳細を検討した。4ーPAによる脂肪肝は微小脂肪滴よりなり核の偏位がなくミトコンドリアと小胞体の異常を伴うものであり、ジメチルPGE2併用投与により脂肪滴の減少とミトコンドリア並びに小胞体の改善を認めた。肝脂肪をリン脂質、コレステロ-ル、遊離脂肪酸、トリグリセリドにわけて測定したところ、4ーPAによりトリグリセリドのみの著名な増加がみられ、ジメチルPGE2併用投与によりこの増加は優位に押さえられた。グリコ-ゲン減少の改善は見られなかった。4ーPA処理群でコレステロ-ルの軽度減少を認めた。終年度にかけて、脳浮腫原因解明のためにラット脳スライスでのヒドロキシアラキドン酸(HETEs)とロイコトリエン(LTs)合成と水分保持量を検討した。マルゴサオイル(MO)と反応させるとスライス中の水分量の増加が見られたが濃度依存的でなかった。脳スライスをCaイオノフォアと反応させると15HETE,12HETE,LTC4が合成され、低濃度のMOを予め添加しておくと15と12HETEが増加しているようにみえるが、幾つかのHETE類似の不明ピ-クの出現がみられ詳細な評価が困難であった。免疫細胞であるU937とHL60は4PA 40ul/15mlで増殖を24%まで抑制するが、これ以下の濃度でHETEとLTs産生を検討したがUV感度でのHPLC分析は不可能であった。マウス腹腔内細胞で現在検討中である。ライ症候群は、脳浮腫、脂肪肝、肝機能障害をおこし高アンモニア血症、低血糖などを伴い急速に意識障害やけいれんに陥る死亡率の極めて高い原因不明の急性脳症である。特に脂肪肝は核を中心に保持したまま脂肪滴が蓄積するという特徴的なものでありライ型脂肪肝とよばれている。ミトコンドリア異常に起因した疾患とされているが、その死因については不明な点が多い。今回、われわれは、ラットにこのライ様症状を引き起こすとされている。4ーペンテン酸をラットに投与し、ライ型脂肪肝を作成し、ラット肝における、ミトコンドリアおよびミクロソーム膜のリン脂質脂肪酸組成、ミクロソームにおけるPG合成能ならびに16、16ジメチルPGE_2投与における効果を検討した。本薬を投与すると、ラット肝において、ミトコンドリア膜とミクロソーム膜のリン脂質脂肪酸組成に明らかな変化がみられた。両者とも同じ傾向で特に、全monoeneの上昇、ω6系列のγーリノレン酸(18:3)の増加、ホモーγーリノレン酸(20:3)の減少、EPA/AA ratioの減少、ω3系統の減少がみられた。この結果はβ酸化障害による脂肪酸の蓄積と脂肪酸合成でのelongationの低下で説明可能であった。ミクロソームの^<14>Cアラキドン酸からのPG合成能は低下していた。16、16ジメチルPGE_2は、4ーペンチン酸によるライ型脂肪肝発生に顕著な抑制効果を示した。以上の結果より、本疾患の発症にプロスタグランディンの関与の可能性が強く示唆された。

ライ症候群は脂肪変性と機能異常を伴う重篤な肝障害に加えて脳浮腫による意識障害と痙攣を誘発する死亡率のきわめて高い原因不明の疾患である。ミトコンドリヤ異常によるとされているが肝脂肪変性や脳浮腫と同様その原因の詳細は不明である。昨年、我々は、4ーペンテン酸によるラットのライ型脂肪肝で膜内リン脂質の脂肪酸組成とプロスタグランジン(PG)合成能の異常を報告し、さらにジメチルPGE_2併用投与による脂肪肝の改善を光学顕微鏡にて証明した。まず今年度は、このジメチルPGE_2の効果を電子顕微鏡と生化学的手技により詳細を検討した。4ーペンテン酸による脂肪肝は微小脂肪滴よりなり核の偏倚がなくミトコンドリアと小胞体の異常を伴うものであり、ジメチルPGE_2併用投与により脂肪滴の減少とミトコンドリアならびに小胞体の改善さらにグリコ-ゲン顆粒の増加を認めた。肝脂質をリン脂質、コレステロ-ル、遊離脂肪酸、トリグリセリドにわけて測定したところ、4ーペンテン酸によりトリグリセリドのみの著名な増加がみられ、ジメチルPGE_2併用投与によりこの増加は優位に押えられた。4ーペンテン酸処理群で全コレステロ-ルの軽度の減少を認めた。次に脳浮腫の原因を解明するためにラット脳スライスによるヒドロキシアラキドン酸とロイコトリエン合成について高速液体クロマトを用いて検討した。脳スライスをCaイオノフォアと反応させると13ヒドロキシリノ-ル酸と12ヒドロキシアラキドン酸、ロイコトリエンCが合成される。低濃度のマルゴサ油を予め添加しておくと13ヒドロキシリノ-ル酸と、12ヒドロキシアラキドン酸の増加と幾つかの不明ピ-クが出現する。しかしながらデ-タの変動が大きく、かつ、マルゴサ油に上記脂肪酸と同じ紫外線吸収を示す物質が多数含まれているので現在のところ詳細な評価が困難であり、測定法の改善を検討中である。Reye症候群の肝傷害、脳浮腫、免疫系の性状を動物モデルを使って追及しているが、今回は脳浮腫と免疫系に対する4ーpentenoic acid(4pA)とマルゴサオイルの影響を検討した。1)脳浮腫との関係ラットの脳スライスを用手的にかみそりで作成し、等張燐酸バッファ中で4PAまたはマルゴサオイルと反応させ、更に、カルシュウムイオノフォアを追加して反応を続けた。反応前とそれぞれの反応後に重量を測定した。更に、反応に使用した脳切片を乾燥して重量を測定し、湿性重量より差し引いて水分量とした。マルゴサオイル(MO)と反応させるとスライス中の水分量の増加が見られたが濃度依存的でなかった。2)免疫系との関係細胞性免疫と液性免疫の分岐点になっているマクロファ-ジを用いて4PAの影響を検討した。マクロファ-ジに分化するとされているU937細胞とHL60細胞を使用した。この2つの細胞は4PA 40μl/15mlで増殖が25%まで抑制される。この濃度以下を使用して、hydroxyeicosatetraenoic acid(HETE)とleukotriene(LT)産生能を検討した。マクロファ-ジは大量のHETE,LTを産生する細胞で、上記の細胞も産生能が報告されている。しかしUV感度でのHPLC分析では、これらの継代細胞を使用した実験は感度の点から不可能であった。
高周波パラメトリック磁気センサの実用化に関する研究

平成16年度は,まず300MHzのパラメトリック発振をさせることを目標に研究を進めた。磁気ヘッドには従来の幅5mm,長さ25mmのアモルファス磁性薄帯に3回巻のものを用いた。永久磁石を用いて磁性薄帯を直流バイアスする構成である。このヘッドのインダクタンスと可変容量ダイオードブリッジの容量による並列共振周波数が300MHzになるように可変容量ダイオードの種類を変えて検討した。その結果,300MHz付近で共振するために必要な容量はAM用とFM用の可変容量ダイオードの間にあり,現有の可変容量ダイオードでは,組み合わせて合成する方法しかないことが明らかになった。実際,数種類の可変容量ダイオードを組み合わせて検討したが,300MHz付近での共振は実現しなかった。その原因としては,可変容量ダイオードを直並列に接続することにより,予期しない寄生容量により,共振条件が影響を受けたと考えられる。また,磁気ヘッドと可変容量ダイオードブリッジの両端のうち一端は接地しているため,可変容量ダイオードブリッジを逆バイアスするための定電圧回路は乾電池駆動で行い,フローティングにしなければならない。この定電圧回路を20MHz付近の共振周波数の回路においては,正常に動作したが,数100MHz以上では,共振回路に影響しているものと考えられる。今後,数100MHz以上でパラメトリック発振させるだめには,可変容量ダイオードブリッジの状態で逆バイアスできる定電圧回路を実現し,かつ磁気ヘッドの自己共振周波数を高くするために,コイルの巻数を出来るだけ少なくする必要がある。さらに,共振周波数を出来るだけ低くし,励振用発振回路の負荷容量への励振の負担を出来るだけ軽くする必要がある。平成14年度は,まず,パラメトリック磁気センサ励振用発振回路の製作を行った。コルピッツ発振回路を改良したクラップ発振回路の構成で,900MHzの発振器の実現に取り組んだ。発振出力電圧及び周波数の測定には,本年度購入したオシロスコープ(Agilent Technologies 54832B)を用いて行った。発振器の基板には,低周波帯域で最も用いられているユニバーサル基板は使用できないため,ガラスエポキシ基板を用いた。数百MHz帯域で使用できるトランジスタは限定されており,少量の入手が困難なこともあり,本研究ではAT32032を使用した。発振パラメータ,特に空芯コイルの巻数を少なくしていくことにより,300MHz850MHzまでの発振周波数の発振器を実現できた。しかしながら,発振周波数を高く設定することにより,発振出力電圧が低下する傾向となってしまった。この原因については,トラジスタの周波数特性によるものと考えている。現状では,2cm×3cmの基板に,発振周波数850MHz,発振出力電圧0.2Vp-pの発振器が得られている。次に,製作した発振器を磁気ヘッドと可変容量ダイオードからなるパラメトリック発振回路に接続し,製作した発振器の周波数が発振回路の同調周波数の2倍になるように,ヘッドのインダクタンスまたは,可変容量ダイオードの容量を調節しなければならない。しかしながら,可変容量ダイオードの容量は,型番により,決まっていることととびとびの値しかなく,また,入手が困難なこともあり,発振器の周波数で調整する必要がある。そのため,製作した発振器を改良して可変容量ダイオードを用いて電圧で周波数が可変できる電圧制御発振器を製作した。可変周波数範囲は広くないが,可変できるところまでは実現できている。平成15年度は,まずパラメトリック発振周波数にほぼ等しい磁気ヘッドと時変キャパシタのLC並列共振回路の共振周波数を決定するために磁気ヘッドの製作を行った。磁性薄帯には,幅5mm,長さ25mmのアモルファス磁性薄帯を用いて,絶縁紙を施し,その上に3回のコイルを巻いて製作した。製作したヘッドの周波数特性をネットワークアナライザ測定したところ,370MHz程度でヘッド自身の共振が生じる結果が得られた。また,これまでの研究成果で,ヘッドの性能係数Qが低すぎると(Qが1.5以下),LC並列共振回路での損失が大きくなり,時変キャパシタを励振しエネルギーを回路に加えても,パラメトリック発振しづらい傾向があった。試作したヘッドについては,320MHz以上になると,Qが1.5を下回る結果が得られた。そのため,パラメトリック発振周波数は320MHz以下(励振周波数は640MHz以下)に設定しなければならないことが明らかになった。パラメトリック発振周波数をあげるには,ヘッド自身の共振周波数をあげ,さらに性能係数を1.5以上高く出来る磁性材料を使用する必要がある。当初の目標は,パラメトリック発振周波数を400MHz程度に設定するはずであったが,目標より低めに設定することにした。現在,磁気ヘッドと可変容量ダイオードブリッジを用いた時変キヤパシタによるLC並列共振回路の共振周波数が320MHz以下になる組み合わせを検討している。

その結果,300MHz付近で共振するために必要な容量はAM用とFM用の可変容量ダイオードの間にあり,現有の可変容量ダイオードでは,組み合わせて合成する方法しかないことが明らかになった。実際,数種類の可変容量ダイオードを組み合わせて検討したが,300MHz付近での共振は実現しなかった。その原因としては,可変容量ダイオードを直並列に接続することにより,予期しない寄生容量により,共振条件が影響を受けたと考えられる。また,磁気ヘッドと可変容量ダイオードブリッジの両端のうち一端は接地しているため,可変容量ダイオードブリッジを逆バイアスするための定電圧回路は乾電池駆動で行い,フローティングにしなければならない。この定電圧回路を20MHz付近の共振周波数の回路においては,正常に動作したが,数100MHz以上では,共振回路に影響しているものと考えられる。今後,数100MHz以上でパラメトリック発振させるだめには,可変容量ダイオードブリッジの状態で逆バイアスできる定電圧回路を実現し,かつ磁気ヘッドの自己共振周波数を高くするために,コイルの巻数を出来るだけ少なくする必要がある。さらに,共振周波数を出来るだけ低くし,励振用発振回路の負荷容量への励振の負担を出来るだけ軽くする必要がある。
加齢黄斑変性における炎症とアポトーシスの関与解明と新規治療法開発

加齢黄斑変性は失明原因の上位の疾患で、近年増加傾向にある。その滲出型である脈絡膜新生血管(CNV)に対しては、血管内皮細胞増殖因子阻害薬の硝子体内注射が一定の効果をあげている。しかしながら、無効例、複数回の注射が必要であるなど、課題は多い。今回、マウスで実験的にCNVを作成し、CNVの病態解明を行った。CNVの形成には炎症とアポトーシスが関与しており、それらの制御が必要である可能性が示唆された。平成27年度はMyD88の脈絡膜新生血管(CNV)への関与を確認するために、以下の実験を行った。1.MyD88inhibitorによるCNVの抑制効果の検証:(1)マウスレーザーCNVを作成後、MyD88inhibitorを硝子体内に注射した。1週間後に眼球摘出し、フラットマウントを作成、レクチンで染色されたCNVを共焦点顕微鏡で撮影し、ImageJを用いて、CNVの体積を比較した。MyD88inhibitorはControl inhibitorと比較して有意にCNVの体積を抑制した。(2)(1)と同様に、注射1週間後にフルオレセイン蛍光眼底造影検査でCNVからの蛍光漏出をグレード分類し、平均値を比較した。MyD88inhibitorはControl inhibitorと比較して有意にCNVからの蛍光漏出(CNVの活動性)を抑制した。2.MyD88inhibitorによる炎症性サイトカインの抑制効果の検証:マウスにレーザーを施行しCNV誘導後、3日後に眼球摘出し、感覚網膜と網膜色素上皮ー脈絡膜複合体を分離し、MILLIPLEX Kitsを用いて、マウスサイトカイン・ケモカインを測定した。MCP-1、IL-6、VEGFなどの炎症性サイトカインの過剰発現が認められなかったため、タンパク抽出のtime pointなどを再検討する必要がある。3.アクリジンオレンジ蛍光染色法を用いたCNV周囲に集積する白血球数の比較:レーザーCNV作成後、1週間後にアクリジンオレンジ蛍光染色法を用いてCNV周囲に集積する白血球数がMyD88inhibitorにより抑制されるか対象と比較した。MyD88inhibitor投与群では対象と比較して有意に集積した白血球数が少なかった。当初予定していた平成27年度の研究計画を、ほぼ達成している。本年度は、MyD88inhibitorの網膜毒性の検証と、脈絡膜新生血管(CNV)におけるMyD88を介した細胞内シグナル伝達機構の関与解明を目的とした。MyD88inhibitorを野生型C57BL6Jマウスの硝子体内に注射し、1週間、2週間、4週間後に眼底観察し、網膜、網膜色素上皮細胞(RPE)に萎縮がないかを確認した。また光干渉断層計による網膜の層構造の変化、網膜電図による網膜の機能的評価、網膜フラットマウント、RPE-Choroidフラットマウントによる毒性の評価も行ったが、いずれにおいてもMyD88inhibitorによる毒性は認められなかった。2. MyD88を介した細胞内シグナル伝達機構の解明C57BL6Jマウス眼底にレーザーを施行し、CNVを作成後、12h, Day 1, Day 3, Day 7で眼球摘出し、網膜とRPE-Choroid複合体を分離し、ELISA kitでMCP-1, IL-6, VEGFのタンパク量を測定した。12hあるいはDay 1で、それぞれのタンパク量が過剰に発現していることが確認できた。次に、同様にマウス眼底にレーザーを行った後にMyD88 inhibitorあるいはControl inhibitorを硝子体中に注射し、Day 1で眼球を摘出し、ELISA kitでMCP-1, IL-6, VEGFのタンパク量を比較検討した。MyD88inhibitorの投与により、過剰に発現したサイトカインが抑制されることが確認できた。以上より、MyD88阻害は、細胞外炎症性サイトカインの発現を抑制し、CNVが縮小することが確認できたが、細胞内シグナル伝達機構の解明は完了していない。細胞内シグナリング伝達機構の解明が完了できなかった。理由は想定よりも一実験にかかる時間が多く、当該年度内で完了しなかった。1週間後に眼球摘出し、網膜フラットマウントをレクチンで染色し、共焦点顕微鏡で撮影、ImageJを用いて、CNVの体積を比較した。MyD88inhibitorは対照と比較して有意にCNVからの蛍光漏出を抑制した。MCP-1、IL-6、VEGFなどの炎症性サイトカインの過剰発現を確認した。またレーザーにより過剰に発現された炎症性サイトカインがMyD88inhibitorの硝子体内投与により、有意に抑制されたことを確認した。3.アクリジンオレンジ(AO)

蛍光染色法を用いたCNV周囲に集積する白血球数の比較:レーザーCNV作成後、1週間後にAOを用いてCNV周囲に集積する白血球数がMyD88 inhibitorにより抑制されるか対照と比較した。MyD88inhibitor投与群では対照と比較して有意に集積した白血球数が少なかった。4.薬剤の安全性の検証:MyD88inhibitorを硝子体内注射後、凍結切片による網膜厚の測定、ZO-1 stainingによるRPEの形態評価で確認、機能評価をERGで行い、毒性がないことを確認した。加齢黄斑変性は失明原因の上位の疾患で、近年増加傾向にある。その滲出型である脈絡膜新生血管(CNV)に対しては、血管内皮細胞増殖因子阻害薬の硝子体内注射が一定の効果をあげている。しかしながら、無効例、複数回の注射が必要であるなど、課題は多い。今回、マウスで実験的にCNVを作成し、CNVの病態解明を行った。CNVの形成には炎症とアポトーシスが関与しており、それらの制御が必要である可能性が示唆された。次年度からはMyD88を介した細胞内シグナル伝達機構の解明と、CNVにおける炎症とアポトーシスの関与解明を目指す。次年度は、本年度完了できなかったMyD88細胞内シグナリング伝達機構の解明を完了し、学会発表、英文論文作成を目標とする。網膜硝子体消耗品などの価格で端数が生じたため、27,967円の差額が生じた。物品の購入に際して端数が生じたため。次年度で調整する。物品費として使用する。
エナメル器のヘパラン硫酸プロテオグリカン局在と成長因子に関する免疫組織化学的研究

ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)が線維芽細胞成長因子(FGF)などのヘパリン結合性成長因子を保持するreservoirして働くことに注目し、ラット下顎切歯におけるHSPGの局在についてそのグリコサミノグリカンに対するモノクロナール抗体を用いて免疫組織化学的に検索するとともに、切片上にてbFGFの結合部位の検討し共焦点走査型レーザー顕微鏡にて観察を行った。HSPGの局在は、分化期には、外エナメル上皮の基底膜に認められ、形成期に近づくにつれ、外エナメル上皮、エナメル髄、中間層細胞の細胞膜にも認められるようになった。形成期になる免疫反応は、中間層細胞の細胞膜にもっとも強い反応が認められたが、エナメル芽細胞においてはHSPGの局在を示す免疫反応はほとんど認められなかった。成熟期にいたると、乳頭層細胞の細胞膜に強い免疫反応が認められ、ruffle-ended ameloblast,smooth-ended ameloblastいずれの成熟期エナメル芽細胞にも免疫反応は陰性であった。また、bFGFの結合部位もHSPGの局在と同様な傾向を示した。以上の結果から、中間層細胞、乳頭層細胞の細胞膜にはヘパラン硫酸鎖が含まれていることが明かとなり、Vainio Thesleff(1989)らが報告している細胞膜型のヘパラン硫酸プロテオグリカンであるシンデカンの局在を反映しているものと考えられた。中間層細胞、乳頭層細胞の細胞膜のヘパラン硫酸鎖は、陰性荷電によりカルシウムなどの陽イオンをトラップすることにより、ミネラルの輸送調節を行っている可能性が考えられる。さらに、ヘパリン結合性成長因子であるbFGF結合することから、中間層細胞、乳頭層細胞は成長因子を局所に貯蔵することにより、エナメル芽細胞の分化、形態変化を制御している可能性も推測される。
食嗜好の形成初期過程に関する多面的解析

人間は勿論,一般に哺乳動物の食嗜好性の形成には離乳期以降における,いわゆる「餌付け」に相当するプログラムが非常に重要な役割を果していることは広く知られている事実である。この通常,母親から子に対してなされる「餌付け」行為は動物界において広くみられ、その行為の結果獲得される各動物の食嗜好性も含めて,本能による支配を受けていると考えられており,肉食動物が肉を摂食し,草食動物が草を食べるのはその典型的な好例とされてきている.しかし,これらの動物の食嗜好性の形成が,どの程度本能的要因により,決定されているのかという点については末だ十分には科学的に検証されていない.本研究においては、これらの点に関する検証を離乳期直後の実験用小動物を用いて試みると共に,さらに離乳期以前の食嗜好性形成機作についても予備実験を試行した.なお,“餌付け成分"としては牛生肉香気等の形成に関与する香気成分を中心に検討を加えた.離乳期直後の草食性幼動物(モルモット,ウサギ)を試験群と対照群の2群に分け,両群共に緑葉臭を含まぬ基礎飼料投与下に飼育し,その間,対照群は新鮮な緑葉に対し,試験群は牛生肉に対して,それぞれ一定期間「餌付け」を行った.餌付け期間終了後,両群の動物に対し嗜好性テストを行った結果,対照群が生肉に対し全く興味を示さないのに対し,試験群は緑葉よりも牛生肉を好み,且つ対照群に比較して生肉に対するより強い嗜好性を示すことが確認された(統計学的有意差有り),なお,その際,これらの草食動物は香気成分を食物情報物質として利用していることも確認された.また,GC,及びGC/MS分析の結果,緑葉香気成分と牛生肉香気成分とでは,その構成成分が非常に異なることから,対照群と試験群とではそれぞれ別種の香気成分を"餌付け成分"として利用していることが強く示唆された。予備実験により離乳期以前における食嗜好形成に関する基礎デ-タを得た.人間は勿論,一般に哺乳動物の食嗜好性の形成には離乳期以降における,いわゆる「餌付け」に相当するプログラムが非常に重要な役割を果していることは広く知られている事実である。予備実験により離乳期以前における食嗜好形成に関する基礎デ-タを得た.
中世中期シチリア王国における社会構造の変容の研究

12世紀末から13世紀前半までのシチリア王国の「混乱期」において、実質的な中央権力が不在の状況にともない、在地貴族やドイツ系、北イタリアの諸都市などのシチリア王国への介入が行なわれた。前年度は特に教皇インノケンティウス3世の王国政治への介入を検討したが、今年度は主に、サン=ジェルマノのリッカルドゥスによる年代記という同時代の記録を検討し、在地領主の動向について検討した。その結果、この「混乱期」においては聖界領主をふくむ権力の再編が行なわれていたことが確認された。例えば、この「混乱期」の末期の1215年に、モンテカッシーノ修道院長が修道院の領域支配の強化をはかって修道院周辺の戦略拠点の諸城砦(ヤヌーラ、バントラ)を獲得、防備を強化し、さらに、これと平行して自らの家門勢力の拡大をはかった。これらのために、修道院長は教皇インノケンティウス3世と対立し、ついには修道院長が更迭されるという経過をたどった。しかし修道院長の実質的な廃位の後も、修道院長の家門勢力が諸城砦の占拠を続けて教皇や修道院側に抵抗を続け、結局は翌年には教皇も妥協を余儀なくされ、両者に和解が成立して家門勢力の側にも一定の配慮が行なわれるという結果に至った。しかも、この権力の再編過程において、重要な要素となったのが前記の城砦であったことを確認することができた。さらに、詳細に検討するとこれらの城砦の属性にも相違がある。すなわち、ヤヌーラ城砦は修道院への登挙道を見下ろす戦略拠点にあるのに対し、バントラ城砦は集落をともなう城砦であり、街道を見下ろす要地に位置している。こうした城砦相互の相違を踏まえつつ、これらの城砦の支配の実態をこの「混乱期」の前後において検討することで、中世中期の南イタリアの権力構造解明のための重要な手がかりが得られると思われる。シチリア王国の社会構造の変容にとって重要な時期が、12世紀末から13世紀前半までの王国の「混乱期」であると考えられる。なかでも、この混乱が極に達した時期が1197年のスワビア朝の国王ハインリヒ6世の死去から、国王フェデリーコが成年に達した1208年までの期間である。この時期には実質的な中央権力が不在であり、王国統治の主導権をめぐって、シチリア王国の在地貴族、ドイツ系の貴族勢力、シチリア王国の諸都市が争った。さらに外部からの干渉も活発であったが、そのなかでも影響力の大きさから特筆されるのが、ローマ教皇インノケンティウス3世の介入であった。平成13年度は特に、1198年初頭のインノケンティウスの教皇就任から同年11月のシチリア王国王妃コスタンツァの死までの政治経過において、インノケンティウス3世が果たした役割を、M.Maccarroneなどの研究成果によりつつ検討した。その結果、教皇就任直後から、インノケンティウス3世は「教会の自由」をかかげて、歴代のシチリア王に与えられてきた王国教会支配にかかわる諸特権(とりわけ聖職叙任に国王が介入できる特権)を是正・廃止しようとし、国王フェデリーコの母コスタンツァと長期の交渉を行い、コスタンツァ側から大幅な譲歩をかちとったこと。さらに、このローマ教皇庁とシチリア王国との新たな関係を定着させるため、インノケンティウスは書簡や教皇使節を通じて王国の高位聖職者たちに積極的な働きかけをおこなったこと。しかしながら、コスタンツァの死とその後の王国の混乱によってインノケンティウスは、王国政治へのさらなる介人を余儀なくされたことを確認した。
イチゴの感染防御機構の解析と縮合型タンニン生合成制御への応用

イチゴの病害感染防御機構の化学的解明をめざし、麗紅の根の成分精査を行い、感染防御物質と推定される6種のポリフェノール類を単離した。各種スペクトルデータの解析から、それらの化合物は、(+)-catechin,(+)-afzelechin-(4α-8)-(+)-catechin,procyanidin B-3,procyanidin B-6,pedunculaginおよび(+)-taxifolin 3-O-α-L-arabinofranoside(TA)と同定した。フラボノイドであるTAは、天然から初めて単離された化合物であり、エラジタンニンとして単離したpedunculaginは、イチゴからの初めての加水分解型タンニンであった。イチゴの各部位におけるこれらフェノール類の分布を調べたところ、果実中には殆ど含まれず、顎片や根部に多量に含まれていた。特に、TAは、根部において高含量で、重要な感染防御物質である可能性が考えられた。これらのポリフェノール類を指標にして、イチゴでの品種間差異(化学的分類マーカーとしての利用の可能性を探る)、また培養個体中、さらには病害感染にともなう含量変化について現在検討している。ウイルス感染処理が縮合型タンニン類の縮合反応を促進するようであれば、縮合型タンニンを生産している植物細胞に感染処理をおこない、いろいろな植物種での縮合型タンニンの生産向上に応用できるかどうかを調べる。また今回、麗紅にAgrobacterium rhizogenes ATCC15834菌を感染させ、毛状根培養系も確立した。このことは、A.rhizogenes菌が遺伝子導入ベクターとして利用可能なことをしめしている。イチゴから感染防御物質生合成酵素および遺伝子の調製が期待されるので、将来は関連遺伝子をイチゴに導入し、感染防御物質含量の高い形質転換イチゴ(抗病害性イチゴ)の開発をおこないたい。
自己組織性を有する導電性高分子を用いた高組織体の構築

1)新規精密重合法による自己組織性高分子の合成新規な立体規則性を有するポリ(3-置換チオフェン)の合成に成功した。また、精密重合法の一つであるマトリックス重縮合法を用いて、ポリアニリン微粒子の合成を試み、粒径がサブミクロンオーダーのポリアニリン超微粒子を得ることができた。2)高分子の自己組織性及び構造解析X線回折測定等を用いて立体規則性を有するポリ(3-置換チオフェン)の規則性と自己組織性の関係を調査した。その結果、立体規則性の向上が導電性高分子の自己組織性を高めることが明らかになった。3)薄膜の作製と組織化これらの立体規則性、および自己組織性を有する導電性高分子は、薄膜形成プロセス中に自律的な配向や組織化を示すことが、Langmuir-Blodgett法による薄膜化によって明らかになった。また、側鎖に正電荷と負電荷を有するポリチオフェン誘導体をそれぞれ合成し、静電的相互作用を利用したself-assembly膜の作製を試みた。4)高組織体の電気・光学的特性の評価上述の高組織体では、組織化される時に半導体である導電性高分子が高度に分子配向するために、無秩序な同一材料と比較するとバンドギャヅプの低下、導電率の向上が観察された。本年度の研究で以下のことが明らかになった。1)新規精密重合法による自己組織性高分子の合成6種類の立体規則性を有するポリ(3-アルキルチオフェン)の合成に成功した。さらに、側鎖末端にフッ素基を有する立体規則性ポリチオフェンやカチオン基を側鎖に持った立体規則性ポリチオフェンを合成した。また、精密重合法の一つであるマトリックス重縮合法を用いて、ポリアニリン微粒子の合成を試みた。その結果、粒径がサブミクロンオーダーのポリアニリン超微粒子を得ることができた。この手法を用いると、マトリックスポリマーの水素結合性を変えることでポリアニリン微粒子の粒径を幅広く制御できることがわかった。2)高分子の自己組織性及び構造解析6種類の立体規則性を有するポリ(3-アルキルチオフェン)の規則性と自己組織性の関係をX線回折測定を用いて検討した。その結果、立体規則性の向上が自己組織性を高めることが明らかになった。さらに、立体規則性と側鎖間相互作用が自己組織性の熱的な変化に大きな影響を与え、自己組織性の高いポリマーに特有な相転移をもたらすことがわかった。さらに、これらの高組織化により導電性高分子の吸収、蛍光等の光学的特性が変化し、組織化を制御することによって光学特性や電気特性を自在に制御できることを示唆した。1)薄膜の作製と組織化側鎖に正電荷と負電荷を有するポリチオフェン誘導体をそれぞれ合成し、静電的相互作用を利用したself-assembly膜の作製を試みた。積層水溶液のpH、浸漬時間、溶液濃度を変化させることで、簡便に緻密な導電性高分子交互積層膜を作製できることがわかった。また、DNAなど生体物質をこれらの膜表面や層間に吸着させることが可能になった。2)高組織体の作製3)高組織体の電気・光学的特性の評価上述の高組織体では、組織化される時に半導体である導電性高分子が高度に分子配向するために、無秩序な同一材料と比較するとバンドギャップの低下、導電率の向上が観察された。同様に、組織化に伴う次元性の制御により3次非線形光学効果の向上も観察された。さらに、高組織体を用いた高分子EL素子を作製し、高分子量化と組織化によりEL素子の耐久性が改善されることを見出した。
3次元培養口腔粘膜モデルを用いた義歯床下の顎骨吸収メカニズムの解析

本研究では、義歯装着における顎堤吸収のメカニズムを解明することを最終目的として、ヒト口腔粘膜上皮細胞とヒト口腔粘膜線維芽細胞を共培養した3次元培養口腔粘膜モデル(three-dimensional oral mucosa model, 3DOMM)に反復加圧刺激を加えることで義歯装着による口腔粘膜への圧力刺激を培養環境下でシミュレートし、口腔粘膜組織が放出する液性因子の解析と骨吸収メカニズムの解明につながる分子生物学的アプローチを行うことを目的とした。Osteoprotegerin (OPG)は破骨細胞の分化誘導因子であるRANKLのデコイ(おとり)受容体である。分泌性のタンパク質として、RANKLとその受容体であるRANKの結合を競争阻害し、破骨細胞の分化と骨吸収機能を阻害する。培養圧縮装置を用いて3DOMMと単層培養した上皮細胞、単層培養した線維芽細胞に反復加圧刺激を加えた後、回収した培地中に放出されたOPGの濃度をELISAにて定量した。3DOMMにおいてOPG濃度は非加圧群に比べて加圧群で有意に高かった。上皮細胞においては加圧群、非加圧群ともにほとんど検出されなかった。線維芽細胞において、3DOMM加圧時に用いる培地である1.2mM Ca++ EpiLife®では非加圧群に比べて加圧群で培地中のOPG濃度が高い傾向が見られたが、通常線維芽細胞の培養に用いるFBS含有D-MEMでは反対に加圧群に比べて非加圧群で高い傾向が見られた。3DOMMの結果から加圧刺激により骨形成が促進されることが示唆されたが、骨形成と骨吸収がともに亢進し高代謝回転型の骨吸収が惹起されることも予想された。また、単層培養の結果から、培地による影響や上皮細胞と線維芽細胞のクロストークによる影響も示唆された。今後はRANKLやRANKの放出量を測定することで、圧縮刺激による骨形成と骨吸収のカップリング機構の不均衡についても検索する必要がある。26年度が最終年度であるため、記入しない。
果実作物モデルにおける有用代謝形質の多面的な分子育種の創生

本研究では、世界的に重要な作物であるトマト(S. lycopersicum)を果実作物の研究モデルとして、「果実の質向上のみならず、病害耐性や収量向上などの多面的有用形質の分子育種戦略モデル」の創生を目指している。すなわち、種間交雑が可能な様々な野生種トマトの詳細な代謝物解析から、栽培品種の育種において多面的な機能を付加することができる、"即戦力遺伝子群"の新機能分化領域の捕捉と応用に向けた評価を行う。
グライコアレイ法を用いた免疫性神経疾患の標的抗原の同定と病態解析

グライコアレイ法を用いて、免疫性神経疾患患者血中の糖脂質および糖脂質複合体に対する抗体を網羅的に検討した。ギラン・バレー症候群(GBS)におけるsulfatideを含む複合体に対する抗体や、多巣性運動ニューロパチーにおけるGalNAc-GD1aを含む複合体に対する抗体などの新規抗体が見出され病態との関連が示唆された。抗GQ1b抗体陽性症例の中で、GBSではGD1bを含む複合体に対する抗体が同時にみられる例が多く、そうした例には重症例が多かった。また、抗Gal-C抗体陽性の免疫性神経疾患や、抗neurofascin 155抗体陽性ニューロパチーの特徴が明らかとなった。われわれは近年、ギラン・バレー症候群(GBS)患者血清中に、単独の糖脂質ではなく二種類の異なる糖脂質の糖鎖が相互作用して形成するエピトープ(糖脂質複合体)を認識する抗体を見出した。本研究では新たな抗体測定法であるグライコアレイを用いて、糖脂質及び糖脂質複合体に対する抗体を網羅的に検討して、新たな標的抗原を同定するとともに、陽性症例の臨床特徴を検討し、抗体が病態に果たす役割を解析することを目的とした。まず基礎的な検討としてグライコアレイ法とELISA法での抗体測定結果の比較を行った。従来ELISA法で10種類の単独の糖脂質と4種類の糖脂質複合体に対する抗体測定を行い、いずれかの抗原に対する反応が陽性であったGBS患者血清を用いて、グライコアレイで10種類の単独の糖脂質およびそれらを混合した抗原45種類(計55種類)に対する抗体反応を測定した。その結果、グライコアレイではELISAで弱反応であった抗体が検出できないケースがあったが、中等度以上の反応があった抗体は全例検出された。またグライコアレイによりこれまで未検討であった各種の糖脂質複合体に対する反応が検出された。グライコアレイはELISAと比較して、少量の抗原と血清で多くの糖脂質複合体に対する抗体を検出可能であることが確認できた。糖脂質抗体陽性例には、複数の抗体が陽性となる場合がある。GM1ガングリオシドに対する抗体は従来GBSの軸索障害型と、またミエリンの抗原であるGalactocerebroside (Gal-C)に対する抗体は脱髄型のGBSと、関連することが報告されている。今回両抗体が同時に陽性のGBSの電気生理学的特徴を検討したところ、軸索型はみられず脱髄型が高頻度であり、抗Gal-C抗体と脱髄の関連が確認された。一方で脱髄型に分類されるが同時にM波の振幅の低下がみられる例もあり、軸索障害の併存も示唆された。グライコアレイ法についての基礎的なデータを得ることができたため、研究はおおむね順調にすすんでいると判断される。われわれは、ギラン・バレー症候群(GBS)患者血清中に、二種類の異なる糖脂質の糖鎖が形成するエピトープ(糖脂質複合体)に対する抗体を見出し報告してきた。本研究では新たな抗体測定法であるグライコアレイを用いて、糖脂質及び糖脂質複合体に対する抗体を網羅的に検討して、新たな標的抗原の同定、陽性例の臨床特徴の検討、抗体の病態に果たす役割の解析を行うことを目的とした。昨年度は基礎的な検討を行い、グライコアレイはELISAと比較して、少量の抗原と血清で多くの糖脂質複合体に対する抗体を検出可能であることが確認したが、今年度はGBS、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー(CIDP)、多巣性運動ニューロパチー(MMN)、および疾患対照について、グライコアレイで10種類の単独の糖脂質およびそれらを混合した抗原45種類(計55種類)に対する抗体反応を測定した。その結果、IgG抗体はGBSにほぼ特異的に、IgM抗体はGBSとMMNで比較的高頻度に陽性所見が得られた。またsulfatideを含む複合体に対する抗体がGBSでしばしばみられた。眼球運動麻痺を伴うGBSではGQ1bを含む複合体抗体陽性例が多く、その中にはGQ1b/sulfatideに特異的抗体をもつ症例が認められた。またMMNでは、GM1を含む複合体だけでなくGalNAc-GD1aを含む複合体に対する抗体もみられることがわかった。一方、マイコプラズマ肺炎後には、中枢神経あるいは末梢神経の障害をきたす症例が存在する。それらの症例の糖脂質抗体を検討したところ、galactocerebroside (Gal-C)に対する抗体の陽性例が有意に多く、われわれの既報告と合致する結果であった。また抗Gal-C IgM抗体は年齢が若く中枢神経障害に罹患した症例に多く、抗Gal-C IgG抗体は成人でGBSなどの末梢神経障害をきたした症例に多くみられた。今年度はGBS, CIDP, MMNなどの免疫性ニューロパチーについて、グライコアレイを用いた抗体検査結果の所見が得られ、概ね順調に進んでいると考えられる。われわれは、ギラン・バレー症候群(GBS)患者血清中に、二種類の異なる糖脂質の糖鎖が形成するエピトープ(糖脂質複合体)を認識する抗体を見出し報告してきた。本研究では新たな抗体測定法であるグライコアレイを用いて、免疫性神経疾患における糖脂質及び糖脂質複合体に対する抗体を網羅的に検討して、新たな標的抗原の同定、陽性例の臨床特徴の検討、抗体の病態に果たす役割の解析を行うことを目的とした。

昨年度はGBSや多巣性運動ニューロパチー(MMN)における新たな抗体を見出したが、今年度は抗GQ1b IgG抗体の関連する、Miller Fisher症候群(MFS)、眼球運動麻痺を伴うGBS(GBS-OP)、Bickerstaff脳幹脳炎(BBE)について、抗体の反応性と臨床的特徴との関連をしらべた。その結果、MFS、GBS-OP、BBEのいずれにおいてもGQ1bを含む複合体に対する抗体活性が高率に確認された。またGBS-OPでは、GD1bを含む複合体に対する抗体活性が同時にみられることが多く、MFS、BBEと比較して有意に高率であった。さらにGBS-OPにおいて、GD1bを含む複合体に対する抗体活性のみられる症例では、同抗体陰性の症例と比べて、人工呼吸器が必要になる頻度が有意に高く、また重篤な四肢麻痺を呈する頻度も有意に高かった。抗GQ1b抗体の関連する疾患において、GD1bを含む複合体に対する抗体活性は、呼吸筋麻痺や重篤な四肢麻痺の病態に関連する可能性が示された。一方、MFSとBBEでは有意な抗体活性の違いが認められず、意識障害の病態については今後のさらなる検討が必要と考えられた。その他にCIDPにおける抗NF155抗体の臨床的意義の解明、nivolumab投与後にニューロパチーをきたした症例の抗糖脂質抗体の検討、GBSの予後予測マーカーの解析など免疫性神経疾患についての検討を行った。グライコアレイ法を用いて、免疫性神経疾患患者血中の糖脂質および糖脂質複合体に対する抗体を網羅的に検討した。ギラン・バレー症候群(GBS)におけるsulfatideを含む複合体に対する抗体や、多巣性運動ニューロパチーにおけるGalNAc-GD1aを含む複合体に対する抗体などの新規抗体が見出され病態との関連が示唆された。抗GQ1b抗体陽性症例の中で、GBSではGD1bを含む複合体に対する抗体が同時にみられる例が多く、そうした例には重症例が多かった。また、抗Gal-C抗体陽性の免疫性神経疾患や、抗neurofascin 155抗体陽性ニューロパチーの特徴が明らかとなった。初年度に、グライコアレイ法とELISA法のそれぞれの長所が明らかとなった。今後症例数を増やすとともに対象疾患の幅を広げることにより、グライコアレイ法の臨床的意義をさらに解明する。また見出された複合体抗体の病因的意義を、臨床特徴の解析、免疫組織学的検討や動物モデル作成などにより詳細に検討する。免疫性ニューロパチーについて、さらに未検討の抗原を用いた検討を行うと共に、免疫性中枢神経疾患にも対象を広げて検討する。また見出された複合体抗体の臨床的意義を詳細に検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。神経内科学29年度が最終年度であるため、記入しない。