hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低騒音ボールスプラインの開発

ボールスプラインは,高速で精密な位置決めができる長所を有する反面,ボールの循環に伴って騒音・振動を発生しやすいという短所がある.そこで,内部設計および材料の変更により現状に比べて10dB音圧レベルを低減した低騒音ボールスプラインを開発することにした.研究成果の概要は以下のとおりである.(1)保持器の形状および材料,ボールの材料,およびスプライン軸の構造をかえて計11種類のボールスプラインを試作し,音の測定を実施した.その結果,ボールスプラインの音の低減には以下の方法が有効であることが判明した.(1)現状のポリアセタール製保持器を,黄銅,リン青銅,またはステンレス製保持器に変える.(2)保持器のタングを直線形状(直線タング)とし,タング角度をなるべく小さくする.(3)保持バーつき保持器を用いる.(4)鋼球を窒化けい素球に変える.(5)スプライン軸には,ダンパ軸を用いる.(2)上の(1)で示した(1)から(5)の方法を組み合わせることで,現状品に比べて最大13dB音圧レベルが低下した低騒音ボールスプラインの開発に成功した.ボールスプラインは,高速で精密な位置決めができる長所を有する反面,ボールの循環に伴って騒音・振動を発生しやすいという短所がある.そこで,内部設計および材料の変更により現状に比べて10dB音圧レベルを低減した低騒音ボールスプラインを開発することにした.研究成果の概要は以下のとおりである.(1)保持器の形状および材料,ボールの材料,およびスプライン軸の構造をかえて計11種類のボールスプラインを試作し,音の測定を実施した.その結果,ボールスプラインの音の低減には以下の方法が有効であることが判明した.(1)現状のポリアセタール製保持器を,黄銅,リン青銅,またはステンレス製保持器に変える.(2)保持器のタングを直線形状(直線タング)とし,タング角度をなるべく小さくする.(3)保持バーつき保持器を用いる.(4)鋼球を窒化けい素球に変える.(5)スプライン軸には,ダンパ軸を用いる.(2)上の(1)で示した(1)から(5)の方法を組み合わせることで,現状品に比べて最大13dB音圧レベルが低下した低騒音ボールスプラインの開発に成功した.1.はじめに、低騒音ボールスプラインの開発の基礎的な研究として,市販のボールスプラインを用いて,音の発生機構の解明を行った.その結果,ボールスプラインの音の発生原因は,負荷圏入口における鋼球とスプライン軸または外筒の衝突であることを明らかにした.そして,鋼球の衝突により,スプライン軸および外筒の半径方向曲げ固有振動が励起し,これが空気に伝わって音になることを示した.2.次に,上記,音の発生機構に基づき,セラミック球の使用,低タング角度の採用によるボールの衝突力低減法を考案し,さらに,外筒およびスプライン軸の減衰性の向上を検討した.3.上の2の検討結果をふまえ,低騒音ボールプラインを試作し,その音の低減効果を実験的に調べた.4.低騒音ボールスプラインを用いた実験により,ボールスプラインの音の低減のためには,以下の方法が有効であることが明らかとなった.(1)ポリアセタール製保持器を黄銅,リン青銅,およびステンレス製保持器に変える.(2)保持器のタング形状を直線形状とし,タング角度をなるべく小さくする.(3)保持器バー付き保持器を用いる.(4)鋼球を窒化けい素球に変える.(5)スプライン軸として,ダンパ軸を用いる.5.上記(1)(5)のすべての対策を施した低騒音ボールスプラインを試作し,市販のボールスプラインとの音の比較実験を行った.その結果,本研究で試作した低騒音ボールスプラインでは,市販のボールスプラインに比べて,最大13dB,音が低減されることが明らかとなった.1.はじめに,前年度の研究成果をまとめて,Proc. ImechE, J. Engineering Tribologyに投稿し,掲載されるに至った.2.次に,前年度の実験結果より,外筒の減衰性能を向上させることが,ボールスプラインの低騒音化の方法の一つであることが明らかになったことをふまえ,外筒の外形または内径部に黄銅製の円環をはめ込んだものを3種類を設計・試作し,騒音の測定を行い,騒音の低減効果を実験的に調べた.3.上の2の実験より,ボールスプラインの音は,黄銅製の円環をはめ込む位置の影響を受けることが判明した.音の低減に有効なはめ込み位置は,外筒外形の両端部,および外筒内径の両端部である.これらの位置に,円環をはめ込むと,円環をはめ込まない標準のボールスプラインに比べて,音圧レベルが約3dB低減できることが判明した.4.つづいて,通常の鋼球寸法の2/3の鋼球を用いたボールスプラインを設計・試作し,音の測定を行った.その結果,標準のボールスプラインに比べて,音圧レベルが約5dB以上低減できることが判明した.5.最後に,前年度および本年度の実験結果をふまえ,マルティボディダイナミック解析をするためのモデル作成を行った.次年度においては,このモデルを用い,マルティボディダイナミック解析を行い,ボールの衝突力とボールスプラインの音の関係について検討する予定である.昨年度までの実験により,ボールスプラインの音は,ボールスプライン内のボールと他の部品がボール通過周期で衝突することによって発生することが判明している.

そこで,本年度は,以下の手順でボールと他の部品の衝突についてシミュレーションを行った.1.はじめに,CADソフトウエアSolidWorksを用いて,試験ボールスプラインの3次元図面を作成した.2.次に,上記の3次元図面をマルチボディソフトウェアRecurDynに移し,マルチボディダイナミックシミュレーションを実施した.なお,このシミュレーションでは,計算時間を短縮化する目的で,外筒とスプライン軸は同心に配置し,ボールは1循環路のみに挿入されたモデルを使用した.3.マルチボディダイナミックシミュレーションの結果,ボールが負荷圏に入る際に,ボールと軌道面間の接触力はパルス的となり,衝突が発生することが明らかとなった.一方,ボールが負荷圏から出る際には,ボールと軌道面間の接触力はパルス的とはならず,衝突が発生していないことが明らかとなった.なお,ボールが負荷圏にあるときは,ほぼ一定の接触力となることもわかった.4.ボールが負荷圏に入る際に衝突が発生するというシミュレーション結果は,昨年度の実験結果とよく一致していることが明らかとなった.このことから,CADとマルチボディダイナミックシミュレーションを統合すれば,音の発生原因であるボールの衝突力を評価できることが判明した.
福島のサクラにおける放射性セシウム汚染の研究

福島第一原発の事故による福島のサクラの放射性セシウム汚染と対策について研究した。福島県北のサクラ粗皮断片における放射性セシウム濃度は、2015年で100kBq/kgを超える場所もあった。株内での放射性セシウムは、大半が粗皮に存在した。粗皮の汚染をイメージングプレート法で観察するとスポット状であり、中には強いスポットがいくつか見られた。汚染は汚染初期の樹皮の高圧洗浄による除染効果は維持されていた。サクラ樹皮は、粗皮の削り取りによる除染が可能であった。粗皮から、1M酢酸アンモニウムで0.35%の放射性セシウムが抽出できた。粗皮の放射性セシウム汚染は、3年の時間経過で1/21/3に低下していた。サクラ樹皮の放射性セシウム汚染の広がりを知るため、福島県のほか、宮城県、岩手県、秋田県、山形県、新潟県、茨城県、栃木県および静岡県で、粗皮を採取し、ゲルマニウム半導体検出器を用いて調査した。その結果、東日本の多くで、枝の上面が濃度1k Bq/kgを超えており、栃木北部や三陸地方では樹皮汚染の高いことが明らかとなった。また、採取場所の線量率と表面汚染のGM法による測定も実施した。2011年に放射線量率の高かった場所で採取のサクラ粗皮が高く、福島市中心部に近い信夫山の中腹では、Cs-137濃度が254±0.79kBq/kgに達していた。結果は、日本放射線安全管理学会第14回大会にて発表した。粗皮からの汚染流出を知るため、酢安抽出を実施したところ、交換性セシウムは0.35%で、雨による流失や樹体内への転流は今後少ないと思われることから、樹皮汚染の自然な低下が期待できなかった。サクラ枝の伸長節毎の汚染状況を調査したところ、2010年形成節におけるCs-137濃度は、2011年の3倍であった。樹体における放射性セシウム汚染を調査したところ、Cs-137濃度は材や師部にはわずかで、大半が粗皮に含まれていた。粗皮表面の状況を調査してもらうため、筑波大学に協力を依頼し、オートラジオグラフィーを取得したところ、不規則なスポット状の汚染が確認され、高濃度汚染粒子である可能性が推察された。それらのスポットは、粗皮を削り取ると減少し、作業で汚染樹皮触れたゴム手袋にスポットが移った。植え替えによる除染効果調査のため、伊達市内の山林にサクラ苗を定植した。また、採取した汚染樹皮の減容化のため、メタン発酵の利用を検討した。汚染状況の調査結果は、昨年12月に学会発表で報告したほか、現在論文に投稿中である。また、公開すべきと思われたサクラの放射性物質汚染情報はNPO団体等を通じ、市民にも早期に情報公開している。中部東北全域にわたる広範囲でのサクラ樹皮を採取し、それらの放射性物質汚染調査が進んでいる。サクラ樹皮の放射性セシウム汚染状況に関する情報公開について、地元市民団体(NPO法人ふくしまGreen spaceほか)の協力により、ネットでの公開のほか、種々のイベントでも紹介してもらっている。また、サクラ樹皮表面の汚染について、イメージングプレート法を利用しての調査を希望していたところ、筑波大学の協力にて実施できた。その結果、高濃度汚染粒子と思われるスポットを確認できた。植え替え実験と汚染樹皮の減容化実験についても、既に開始している。ただし、採取樹皮の減容化について、メタン発酵の利用は難しいかもしれない。論文投稿については、まだ受理されていないが、投稿に取り組んでいる。平成28年度は、ウクライナでサンプル採取をし、福島のサクラ樹皮汚染の将来を予測する材料とした。四半世紀前にチェルノブイリ原発事故により福島市と同レベルの放射性セシウム汚染に見舞われた村で採取したサクラ粗皮は、最も高いもので1 kBq/kg程度で、その2倍以上汚染されて避難地域となった場所から採取した樹皮では最高4 kBq/kgくらいであった。筑波大学・東北大学の協力でIPによる調査をしたところ、いずれのサンプルからも、福島原発事故で見られたような高濃度汚染粒子は発見できなかった。高濃度放射性セシウム汚染粒子の樹皮表面での付着は、福島市信夫山や伊達市御幸山のような高濃度汚染地域で高いわけではなく、むしろ福島市・伊達市の市街地周辺で高く¥かった。この汚染状況について、日本放射線安全管理学会6月シンポジウムで紹介した。また、福島の主たるサクラ枝物生産地である花見山地区より枝サンプルを採取し、放射性セシウム濃度を調査した。その結果、1030 Bq/kg程度の濃度であった。平成27年に樹皮の剥ぎ取り除染をしたサクラから展開した葉の放射性セシウム濃度を調査したところ、無処理の株と変わらずなかった。結果は、平成29年3月の園芸学会にて発表した。高濃度放射性セシウム汚染地域「御幸山」へ植林した苗の調査で、埋め戻し用の土壌に表土を混ぜる通常植林で用いる方法では苗が多く吸収してしまい、深土のみの場合より約3倍の濃度であった。また、高濃度汚染地域である御幸山のサクラ古株から伸びた若枝の放射性セシウム濃度を調査したところ、福島市内で採取される枝の6倍の高さであったが、表土を混ぜずに被覆土壌とした苗の濃度と同レベルであった。

樹皮の剥ぎ取りによる除染の効果について論文にまとめ、現状投稿中である。平成28年度は、予定していたウクライナのチェルノブイリ事故の汚染地へサンプリングに行き、NPOの仲介で現地大学(ジトームイル農業生態大学)の協力により必要なサクラ樹皮のサンプルが採取できた。測定機材の現地持ち込みや、サンプルの日本への持ち帰りで検疫も順調に通すことができた。調査結果については、H29年度の学会大会にて発表予定である。樹皮サンプルの調査について、本学にはイメージングプレート法の機材はないが、筑波大のほか東北大でも借用させてもらい、多くのオートラジオグラフィーが取得できた。樹皮の放射性セシウムを含む微粒子について、樹皮表面の付着状況観察のため、東北大よりSEMも借用させてもらえるようになった。樹皮表面の放射線のスポットは、全体に広がる薄いものに加え、特に強いスポットが観察され、いわゆるセシウムボールの付着が疑われた。その強いスポットは、信夫山や御幸山と言った高濃度汚染地域だけでなく、福島市北部の住宅地でも多く観察された。サクラは学校に多く、子どもを持つ親には重要な情報であるため、それら放射性セシウムによる高濃度樹皮汚染の情報は、希望する地域の市民団体に提供している。しかし「樹皮の表面汚染が高濃度である報告は他にもある」として、原著論文としてはなかなか受理されない状況である。そのため、除染の効果へシフトしてまとめ直し、現在投稿中である。サクラ枝物の産地での営利栽培用のサクラについて、主たる生産地である福島市で汚染が高かった渡利地区の生産者の協力により、採取・調査が実施できた。枝物の産地の土壌の放射性セシウム濃度は、本学周辺の約2倍であるが、得られる枝物サンプルの濃度は1030 Bq/kg程度であり、その汚染の大半は内部であり、流通に問題は無い儒教であった。高濃度汚染地に植えたサクラ苗は、1年目の調査で覆土に表土を混ぜると樹体が汚染されるようであった。原著論文が課題名「福島第一原子力発電所事故後の福島県北で放射性セシウムに汚染されたサクラ粗皮の除去による除染」で、RADIOISOTIPES66巻(p.311-319)において2017年9月に掲載された。その内容として、サクラ樹皮の場所ごとの放射性セシウム汚染状況を紹介(2期間内に明らかにする知見1)が高く枝の上面からの放射線放出が大きいこと(同3)、その汚染が同じ市町村内でも桁が異なるレベルで場所によって異なること(同1)、樹皮汚染初期に高圧洗浄すれば洗浄の効果が維持されること(同4)、樹皮の汚染は多くが粗皮に止まっていること(同2)、粗皮の放射性物質汚染はスポット状であること、時間が経過した現状では削り取りによる除染が効果的であること(同4)を報告した。さらに、原著論文が課題名「福島第一原発事故による南東北のサクラ粗皮の放射性セシウム汚染についての現状とチェルノブイリ原発周辺のデータからの予測」で、放射線安全管理学会誌に受理(2018年3月26日)された。内容は、採取した粗皮は粒子が細かいものほど汚染濃度が高くなること、樹皮汚染は3年の時間経過で半分以下に低下すること(同1)、ウクライナのチェルノブイリ被災地の放射性セシウム汚染福島のは1/100程度に低下していること(同3、研究方法Iの6)、汚染樹皮からイオン交換態の状態で少しずつ抽出可能なこと、福島原発の汚染地域ではウクライナに見られない強いスポット状の汚染が見られること。
古代末期における富と貧困に関わる「徳」理論の成立と変容

この視点は、2017年3月の「アウグスティヌスにおける「貧困」「病」そして「老齢」(パトリスティカ第20号所収)論文を補完するものであり、その準備の過程で、メルボルンでの古代末期におけるイノベーションというシンポ(2018年8月16日17日)に出張参加して,ベルギーやオーストラリアの研究者と情報を交換し、最新の研究動向をフォローすることができた。また、貧困が老いをいかに生きるかの条件として深く関わる点については、すでに、2015年8月OxfordでのInternational Conference on Patristic Studiesで発表した、Povertyand Senescencein Seneca and Augustineを補完する形で、2019年3月刊行の「老いの境界ー西洋の知見から」という論文(『老い人文学・ケアの現場・老年学』ポラーノ出版所収)で、さらに視野を広げ、古典古代(プラトン、キケロから近代(夏目漱石『道草』やT・S・エリオット)なども考察した。以上を通じて、古代末期における富と貧困をめぐる人の善きあり方としての「徳」に関するアウグスティヌスらの理論は老いや病という人間の条件に関する理論に通底することが明らかになった。原典テクストの読解を進めながら、日本西洋古典学会、日本倫理学会等で、古代末期思想や徳倫理学に関する最新の情報を収集するとともに、3.教父研究会例会にて上記の成果を発展させて、ミラノ・カッシキアクム(イタリア)、ヴュルツブルク・トリーア(ドイツ)での資料収集を反映させた発表「アウグスティヌスにおける「貧困」「病」そして「老齢」」を行った。研究課題についての基礎資料図書の選定購入、研究課題の関連する学会等での情報収集、さらに、イタリアドイツでの関連資料の収集を遂行でき、これらに基づいて、8月国際教父学研究集会(オックスフォード)と12月教父研究会例会(東京大学)での研究発表を行うことが出来た。また共著(担当部分は単著)を刊行した。以上の成果を上げた点で順調に進捗した。ただし、まだ未購入の書籍等があり、またイタリアでの新たな資料を調査する必要がでてきたことやシンポジウム企画が未定である点において次年度の課題としていることにより「おおむね」順調とした。原典テクストの読解を進めながら、教父研究会、日本倫理学会等で、古代末期思想や徳倫理学に関する最新の情報を収集するとともに、国内外の研究者とのディスカッションで本研究課題の立ち位置の新規性とその進むべき方向を確認した。発表としては、2.2016年9月9日,サンクトペテルブルク(ロシア)での第10回アジア環太平洋初期キリスト教学会国際研究集会に参加し、`The Survival of Philosophia:in the Case of Augustine'と題する発表で、本課題の根本にある哲学philosophiaに関わるフマニタース概念を取り上げ、東方修道制理解との対比でその西方での展開の独自性について、キケロとアウグスティヌスのテクストに基づいて指摘した。応募時点では予想していなかった本務校での管理職の職務がかかってきて、特に、28年度は通常の研究科の管理運営に加えて、大学院改組・新大学院設置の準備作業に忙殺された。そのため、前年度繰り越したイタリアでの調査を行うことができず、さらに、国外の研究者から示唆を生かす研究活動に集中することができず、成果を論文としては発表するに至っていないので、現時点ではやや遅れていると考えざるをえない。引き続き、アウグスティヌスの『告白録』『三位一体』『詩編注解』等を中心にしたラテン語原典文献読解を進めるともに、昨年度に実施できなかったイタリア(ミラノ・フィレンツェ・サンジミニャーノ・トラーパニ・ナポリ等)でのアウグスティヌスの貧困に関する活動を反映した遺跡の実施調査を行った。これらをもとにアウグスティヌスの生涯とその人間像に関する評伝を執筆した。また、オックスフォードでのカッシキアクム対話編『秩序』のワークショップにも参加して読解の内実を深め、ローマ古典とキリスト教を架橋するアウグスティヌスの思想の原点を精査した。最終年度であったが、大学院設置準備等の公務に忙殺され、富と貧困に関する「徳」理論の考察をまとめるに至っていない。シンポジウム等も開催できなかった。アジア環太平洋初期キリスト教学会(APECSS)の国際研究集会(サンクトペテルブルク)等で課題に関する研究発表と関連情報収集を積極的に努める。また、イタリア現地資料の収集に精力的に取り組んで、研究を刷新する。

その成果を分かち合い、国内および国際的な共同研究の芽を育てるシンポジウムの企画を具体化して、研究をより豊かなものしていく予定である。新年度早急にイタリアへの調査を実行して、資料の不足を補う。また、シカゴでの北米教父学会(NAPS)研究集会に出席して、ReMeDHe-Lのワークショップや研究発表に参加して今後どのように本課題研究をまとめ上げていったらよいか、教父研究会や9月メルボルンでのアジア環太平洋初期キリスト教学会研究集会等で関連する研究者たちのアドバイスも受けつつ研究計画を遂行していく。期間延期を生かして、古代末期の倫理学の歴史的考察を進めるとともに、「徳」理論の考察を徹底する。9月にHearlth, Well-being, Old age in Early Christianityをテーマとする国際研究集会を岡山大学の私の大学院を中心に主催するので、そこに集った研究者と成果を分かち合って課題を推進する予定である。さらなる必要図書選定購入の決定が遅れたこととシンポジウムの準備や手元資料の整理等を次年度に回したため。また、イタリアでの追加資料収集を次年度に計画しているため必要となったイタリアでの調査のために前年度から旅費分を取り残しておいたが、それについて当該年度実施できなかったことによる。その他、資料整理の人件費を執行しておらず、研究者を岡山に招いてのセミナーも開催できないでいるため公務に忙殺され研究を推進できなかった分が積み残されている。追加調査旅費や成果発表、シンポジウム企画の実施等で最終年度の計画を達成する予定である。次年度分に加えてさらなる必要図書選定購入し、シンポジウムの準備や手元資料の整理等の人件費を弾力的に使用する。日本西洋古典学会、教父研究会等国内学会で情報収集に努めるとともに、また、9月サンクトペテルブルク学会発表に加え、8月にイタリアでの追加資料収集を計画している。29年5月に取り急ぎイタリアへの調査を実施する。場合によっては夏に追加調査をする。これらの資料を整理し、また、岡山でのセミナーを計画して成果を広く発表できるようにする。
ブラジル金型産業の再評価

この論文で需給構造から見たブラジルの金型産業は需要サイドの要求する金型を質、量共に供給できていない状態であり、この状況は貿易統計分析によってその実態を明らかとした。しかし、ドイツ人移民都市であるJoinvilleを中心とするブラジルの新興金型企業群は、その現状を踏まえ、技術的課題にとりくみ、質的向上に努めていた。現地調査に基づくと、Joinvilleでは中核企業のスピンオフとして金型企業が誕生し、地域集積とドイツとの移民ネットワークを活用することでブラジルの金型産業発展に取り組む状況を明らかとした。2019年度はブラジル金型産業の中核都市であるJoinvilleを再訪し、さらに深く調査を行いたいと考えている。平成30年度(2018年度)の計画はこれまでの研究で得た知見を論文にまとめ、ブラジルサンパウロ大学で発表することであり、計画通り発表を行えた。この研究報告によりブラジルの自動車・金型研究者との研究ネットワークが構築でき、ブラジル金型工業会メンバーとのネットワーク強化を行うことができ、おおむね計画通り順調な進捗であった。平成31年度(2019年度)は9月にブラジル南部の金型集積であるJoinvilleを訪問調査する計画である。これまでの調査からJoinvilleは、町の成立にドイツ人移民が深く関わっていることが判明している。この集積の金型技術はドイツからの技術移転が核ではないかと考えており、企業訪問でドイツ流の金型製作が行われているか観察したい。またこの地域には大手鋳物会社、金属食器メーカー(現在は倒産)があった。申請者はこれらの企業の金型製作・使用・メンテナンス・外注・スピンアウトが、この地域の金型産業の発展に大きく関わったのではないかとの仮説を持っており、この点についても調査で明らかにしたいと考えている。
サル大脳視覚前野における色情報の処理と変換

大脳皮質において色情報がどのように表現され変換されているかを明らかにするために、研究に最適な新しい色刺激セットを開発し、視覚野ニューロンの色選択性を定量的に調べた。その結果領域によって色選択性の輝度コントラスト依存性が異なることが明らかになった。また高い密度で色度図上で色選択性をマッピングすることにより、鋭い色選択性を詳細に明らかにすることが可能になることが示された。本研究の目的は、視覚経路全体にわたる色情報変換過程の全体像を明らかにすることである。そのために本研究では、サル大脳皮質視覚皮質のさまざまな領域からニューロン活動を記録し、コントロールされた色刺激に対する応答を解析し、領野間で比較する計画である。本年度は1頭のサルに視覚刺激を注視する課題を訓練すると共に、このサルの頭部MRI撮影を行ないニューロン記録実験の準備を進めた。また実験に用いる色刺激の検討を行なった。これまでの我々の研究ではCIE(国際照明委員会)-xy色度図上で定義した色刺激を用いていたが、初期視覚野においては錐体の応答で定義した刺激が多く用いられており、これらの研究結果との比較検討を行なうためには、CIE-xy色度図で定義した色刺激と錐体空間で定義した色刺激の両方を用いることが必要であると考えられた。そこで、刺激を錐体空間で定義する場合の方法や問題点を詳細に検討し、最適と考えられる刺激セットを作成した。そのために本研究では、サル大脳視覚皮質のさまざまな領域からニューロン活動を記録し、コントロールされた色刺激に対する応答を解析し領野間で比較する計画である。本年度は注視課題を訓練した1頭のサルの下側頭皮質からニューロン活動の記録を行ない、これまでに色選択性が系統的に調べられていなかった上側頭溝内の領域に色選択性ニューロンが存在することを見い出した。そこで、この領域のニューロンの色選択性を、CIE(国際照明委員会)-xy色度図上で定義した色刺激セット、錐体空間で定義した色刺激セット、物体表面の色を模擬した色刺激セットなど、さまざまな色刺激を用いてテストし、色選択性を定量的に解析した。また注視課題を訓練した他の1頭のサルの下側頭皮質後部の後中側頭溝付近に存在する色選択性ニューロンの性質をCIE-xy色度図上で定義した色刺激セットを用いてマッピングした。その結果、これまでに我々が明らかにしてきたように、この領域に多数の色選択性ニューロンが存在すること、鋭い色選択性を持つ細胞の分布する領域はおおまかな視野表現を持つことが確認された。しかし、この領域内に色選択性細胞は非一様に分布しており、この領域の中に更に色選択性に関する機能区分が存在する可能性が示唆された。この領域の背側の上側頭溝にかけての領域にも色選択性細胞は存在したが、後中側頭溝付近のニューロンと比較して色選択性はゆるやかなものが多く、また視野表現がはっきりしておらず別の領域であると考えられる。注視課題を訓練したサルの下側頭皮質の外側面皮質および上側頭溝下壁皮質からニューロン活動の記録を行ない、色選択性を詳細に調べた。その結果、前中側頭溝後端付近に鋭い色選択性を持つ細胞が固まって存在する領域を同定した。単一の色度を持つ単純な幾何学図形を刺激として用いた実験では、これまでCIE(国際照明委員会)-xy色度図上で定義した色刺激セットを用いて実験を行ってきたが、これに加えて均等色空間であるCIE-uv色度図上で定義した色刺激セットを新たに作成しこれを用いて色選択性を調べた。これにより、ニューロンの選択性を色相や彩度と直接対応付けることが可能になった。また下側頭皮質後部の後中側頭溝(PMTS)をまたがって色選択性細胞が分布することを見出し、下側頭皮質後部色領域(PIT color area=PITC)と名づけて既に報告したが、この領域に存在するニューロンの色選択性と形選択性を、選択性の鋭さを定量的に表すスパースネス指数をもとに新たに分析した。スパースネス指数は、刺激セットの中の特定の刺激にどれだけ反応が偏っているかを表す指数であり、大きな値は選択性が鋭いことを表す。PITCには鋭い色選択性を持つ細胞が広く分布していたが、形選択性のスパースネス指数も合わせて考えると、PITCが非一様な構造をもつことが明らかになった。すなわち色選択性のみを持ち形選択性を持たない細胞が固まって存在する場所がPMTSより背側の領域と、PMTSより腹側の部分の2箇所に分かれてクラスタ状に存在することが明らかになった。この結果はPITCが機能的に異なるサブ領域が集まって構成されていることを示唆する結果である。
地殻内マグマシステムにおける気相濃集元素の化学輸送モデルの構築

マグマ中における塩素性流体の発生のメカニズムを定量的に理解するうえで必要不可欠である,塩素のメルト中の拡散係数を,650950°C,30120気圧の条件で決定した.その結果,純水塩素を用いた実験,水を入れた実験ともに,これまでに想定されてきた値(NaCl溶融塩またはNaCl水溶液に花崗岩質メルトを浸す実験で測定;Bai and Koster van Groos, 1994)に比べ,34桁も低いことがわかった.この結果の違いは,先行研究ではNaも拡散し,メルトの構造を変化させたためと考えられる.マグマ中における塩素性流体の発生のメカニズムを定量的に理解するうえで必要不可欠である,塩素のメルト中の拡散係数を,650950°C,30120気圧の条件で決定した.その結果,純水塩素を用いた実験,水を入れた実験ともに,これまでに想定されてきた値(NaCl溶融塩またはNaCl水溶液に花崗岩質メルトを浸す実験で測定;Bai and Koster van Groos, 1994)に比べ,34桁も低いことがわかった.この結果の違いは,先行研究ではNaも拡散し,メルトの構造を変化させたためと考えられる.本研究課題は,Cl2流体とケイ酸メルトの化学交換実験を行うことで気相濃集元素の分配係数,拡散速度を決定し,それをもとにマグマシステムでの流体輸送機構に制約を与えようとするものである.本年度は,この実験のための技術開発を行い,1Cl2気体の発生と収集,2Cl2の高純度化,3石英ガラスカプセルへの封入,4高温実験までの手法を一通り完成させた.そして実際に実験を開始し,結果が出つつある.1については,NaCl水溶液の電解によりClを発生させ,外気に漏らすことなくほぼ全量回収できるようになった.ただし,陽極ではClだけでなく,陰極で生成したOHイオンが陽極へ移動することによってO2も発生してしまうため,希望量のClを得るのが難しい.これを改善するため,イオン交換膜を設置することを検討している.2については,気体精製ラインを作成し,数種類の寒剤を用いることで,純粋なClを得ることに成功した.ラインには高精度・高耐食性の隔膜真空計を設置し,マノメトリによってガス物質量を決定できるようにしてある.3については,流紋岩質ガラスを入れた石英ガラス管にClを導入し,液体窒素で冷却固化させた状態で酸素バーナーで焼き切り,封入した.4については,石英管を950°Cの常圧炉へ入れ,流紋岩ガラスとCl流体の間で化学交換を起こした.その結果,NaおよびCaが拡散により気相へ移動する様子が確認された.石英管の内圧は120気圧に達したが,実験中に破裂・変形等は起こらなかった.マグマ中に発生する塩素性流体は,極めて高い反応性を持ち,高い物質輸送能力を有することから,マグマの気相誘発型分化作用,鉱床形成,岩石の変質において重要な役割を果たしている.しかし,このような流体が,どのような時間スケールでマグマ中に形成され,組成変化するかは明らかになっていない.そこで本研究では,塩素性流体の発生(塩素脱ガス)を定量的に理解するうえで必要不可欠である,塩素のメルト中の拡散係数を実験的に決定した.650950°C,30120気圧の条件で花崗岩質メルトを純水塩素ガスまたは水との混合ガスの中に置き,メルト表面から塩素が拡散で溶解させた.そして,急冷サンプルをEPMAで線分析し,塩素濃度プロファイルに拡散方程式を適用させることで,拡散係数を決定した.その結果,純水塩素を用いた実験(無水)では拡散係数は10^-1710^-15m2/s程度,水を入れた実験(推定2wt%の水がメルトに溶解)では10^-1510^-14 m2/s程度であった.これは,NaCl溶融塩またはNaCl水溶液に花崗岩質ガラスを浸す実験で測定した塩素の拡散係数(Bai and Koster van Groos, 1994)に比べ,水有り・無しともに3桁低い結果である.この違いは,NaClを用いると,ナトリウムも同時に拡散し,元のメルト組成を改変し,シリケイトのネットワークを切断するために,拡散が速くなったためと考えられる.塩素を用いた本実験では,メルトの化学組成はほとんど変化しなかった.本年度は以上に加え,新島向山火山の火砕性黒曜石・軽石・溶岩の塩素分析も行った.その結果,水が脱ガスしても塩素は脱ガスせず,濃度は一定のままであった.これは,塩素の拡散がこれまで考えられてきたより3桁低く,非常に遅いために,気泡までたどり着かずに急冷されたためと解釈される.26年度が最終年度であるため、記入しない。実験火山学,実験岩石学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,半年間で新しい装置を完成させ,ほぼすべての技術的課題をクリアし,実験を開始できるようになったことから,順調に進展していると言える.来年度は,H2Oとの混合比を制御した化学交換実験を行い,気相濃集元素の分配について系統的に調べてゆく.これらの結果をもとにマグマと気相の間の反応輸送モデルを構築し,マグマシステム内での気相濃集元素の輸送速度や時間について定量的に制約を与える.
人工呼吸の時間当たりの動的仕事量と肺傷害の重症度との関連性に関する研究

人工呼吸は生命維持に大いに貢献するが、その一方で人工呼吸器が作り出す過剰な圧や大きすぎる一回換気量は肺傷害を引き起こすことが明らかとなっている。圧や換気量以外にも、近年単位時間当たりの仕事量が肺傷害を引き起こす可能性が示唆されている。本研究は換気量や圧を一定にした人工呼吸器設定下で単位時間当たりの仕事量を変化させ、どのように肺傷害に影響するかを検証する。
植物の分枝におけるコスト・ベネフィットおよび力学的安定性

初年度、一年草シロザを用いて、植物の育成実験を行った。孤立個体と群落個体のアーキテクチャを記載し、植物の成長を解析した。葉面積の分布から、それぞれの受光量を算出した。地上部は主軸、分枝を含めて、節間・葉柄・葉身を単位(ファイトマー)にして成長する。成長をファイトマーごとに計測することにより、孤立個体と群落個体の成長と分枝様式および資源利用の違いを調べた。孤立個体に比べ,群落個体では茎の直径の成長が抑えられ,高さ方向の成長が促進された。また分枝が制限された。群落個体は力学的安定性を犠牲にして茎を伸長させ,葉を高い位置に展開していた。孤立個体は窒素利用効率が大きく,群落個体は光利用効率が大きかった。2年目以降はオオオナモミを用いて,シロザと同様の実験を行った。主軸ファイトマー節間の伸長成長と力学的安定性を決める要因を明らかにすることを目的に解析を進めた。茎の力学的安定性に係わる性質として,節間の弾性係数,破壊応力を計測した。相対伸長成長速度と水分含量(生重あたりの乾重)には単純な正の相関はなく,特徴的な関係があることが示された。力学的安定性と体積重(体積あたりの乾重)とには正の相関があったが,その関係は孤立個体と群落個体で異なった。水分含量と体積重との間には両個体を通して強い負の相関が見られた。負の相関は,節間を構成する物質の密度と空隙率が一定と仮定すると予想される関係であることを示した。茎の太さや長さ,枝分かれ,葉の大きさや着き方など,植物の力学的安定性と受光体制に係わる外部形態をアーキテクチャという。アーキテクチャの研究を進めることよって,資源の有効利用,効率的作物の育種・育成のための基礎的知見が得られることが期待される。植物は,与えられた光環境のなかで,光を効率的に受けることができるように葉を展開する。このことを孤立個体と群落状態の個体において検証するために,一年生草本シロザを用いて,植物の育成実験を行った。孤立個体と群落個体のアーキテクチャを記載し,植物の成長を解析した。葉面積の分布から,それぞれの受光量を算出した。地上部は主軸,分枝を含めて,節間・葉柄・葉身(モジュール)を単位にして成長をする。成長をモジュールごとに計測することにより,孤立個体と群落個体の成長と分枝様式および資源利用の違いを調べた。孤立個体が吸収した光量は群落個体の約5倍であったが,植物の乾物成長量は2倍に過ぎなかった。孤立個体が2倍成長したことは,孤立個体には群落個体の2倍の窒素が与えられたことによって,見かけ上,完全に説明された。群落個体は孤立個体の1/5の光しか吸収しなかったが,これを補償するメカニズムがはたらいたということになる。葉への乾物の分配割合は孤立個体と群落個体とで大きな差はなかったが,群落個体は薄い葉をつくり,相対的に大きな葉面積を展開していた。群落個体は総葉面積に占める主軸葉の割合が大きく,分枝は抑制されていたが,孤立個体は分枝葉の割合が大きかった。また,群落個体は茎への投資が,孤立個体は根への投資が多かった。群落個体の個体重は孤立個体の半分であったが,草丈は2倍で,群落個体は力学的安定性を犠牲にして,茎を伸長させ,葉を高い位置に展開していた。

植物は,与えられた光環境のなかで,光を効率的に受けることができるように葉を展開する。このことを孤立個体と群落状態の個体において検証することを目的に研究を行っている。本年度は材料として一年生草本オオオナモミを用いて,植物の育成実験を行った。孤立個体と群落個体のアーキテクチャを記載し,植物の成長を解析した。葉面積の分布から,それぞれの受光量を算出した。地上部は主軸,分枝を含めて,節間・葉柄・葉身(ファイトマー)を単位にして成長をする。成長をファイトマーごとに計測することにより,孤立個体と群落個体の成長と分枝様式および資源利用の違いを調べた。昨年度シロザを用いた実験結果から,植物の茎は上位のファイトマーほど伸長速度が大きく,体積あたりの乾重が小さいことが示された。ここから体積重と水分含量と伸長速度の間には密接な関係があることが予想した。そこで,本年度オオオナモミについてこれらを実際に測定し検証した。群落個体・孤立個体を通して,生育期間を通して体積重と水分含量は負に相関し,伸長成長速度と水分含量は正に相関することを明らかにした。ファイトマーごとに栄養成長と繁殖成長を評価し,分枝の自律性を検証した。分枝の自律性とは,各分枝は独立に成長し,分枝間に物質のやりとりがないか,あっても少ないことをいう。そこで,自律性があり分枝内で繁殖成長が最適化されているとすれば,繁殖成長は栄養器官の量に比例するはずである。また,繁殖収量はファイトマーの葉面積と葉面積あたり受ける光強度の積に比例すること,繁殖収量は果実の数と1個の重さの積で表せることから,これらを孤立個体と分枝個体に適用して仮説をたて検証した。一年草オオオナモミを用いて,植物の育成実験を行った。最終年度は,主軸ファイトマー節間の伸長成長と力学的安定性を決める要因を明らかにすることを目的に解析を進めた。茎の力学的安定性に係わる性質として,節間の弾性係数,破壊応力を計測した。両係数は孤立個体に比べて群落個体はで大きかったが,倒伏安全率は群落個体で小さかった。直径と高さの関係が異なるためである。また,茎が折れる限界の風速を算出し,これが孤立個体で大きく,群落個体で小さいことを示した。力学的安定性と体積重(体積あたりの乾重)とには正の相関があったが,その関係は孤立個体と群落個体で異なった。力学的安定性に係わる物質の割合が両個体で異なることが示唆された。相対伸長成長速度と水分含量(生重あたりの乾重)には,期待したような単純な正の相関は見られなかった。成長につれて相対伸長速度は低下を続けたが,水分含量は当初増加してから一定となり,その後減少を続けた。水分含量と体積重との間には両個体を通して強い負の相関が見られた。負の相関は,節間を構成する物質の密度と空隙率が一定と仮定すると予想される関係であることを示した。
冥王代類似環境微生物

本計画研究班では、冥王代類似環境やその周辺熱水環境に棲息する微生物の培養化、ゲノム解読、生理生態機能の解明、さらには人工膜ベシクルを用いた人工細胞の構築を進めてきた。白馬ならびに米国The Cedarsの蛇紋岩熱水系は極度にアルカリであり、酸化還元電位も低く、しかも溶存二酸化炭素、有機物の存在などがほとんど認められない。こうした試料から大規模濃縮装置を作成し、上述の蛇紋岩熱水系微生物の大規模メタゲノム解析から多様な知見を得た。未知門として知られているOD1やWS2、既知門であるが培養が困難なNitrospiraなど極めて特異な微生物からなる集団を構成していることを明らかにした。特にエネルギー代謝に関しては、原始エネルギー代謝の中枢を担っていたと考えられているWood-Ljungdahl経路ならびにその様々な変型代謝系が見出された。この経路の鍵酵素であるACS/CODH(アセチルCoA合成酵素/一酸化炭素脱水素酵素)のサブユニットがarchaeaタイプならびにbacteriaタイプが組み合わされた独特のキメラ酵素であることが判明した。またOD1を初めとする主要未知微生物のゲノム全体では解糖系の前半部分を欠くこと、多くのアミノ酸合成遺伝子が欠失しているなど、各細菌種がそれぞれ単独では生存が困難と思えるゲノム構造を有していることを明らかにした。こうした知見は地下空間における異種微生物間の相互依存を想起させるものである。人工細胞実験においては光駆動型ATPaseの合成が可能な人工膜系を初めて構築することに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本計画研究班では、冥王代類似環境やその周辺熱水環境に棲息する微生物のゲノム解読、培養化、生理生態機能の解明を通じて、最終的に原始的な生命体のゲノムや生物機能の痕跡に迫ることを目的とする。本計画班では1)冥王代類似環境の一つである、白馬八方温泉の蛇紋岩熱水系においてサンプリングを行い、冥王代類似環境に棲息する微生物の多様性を明らかにする研究を開始した2)本蛇紋岩熱水系において優占的に存在している微生物のゲノム構造をおおよそ明らかにした3)当該環境に生存する微生物は古典的手法による培養が極めて困難であることが予想されることから、ゲノムに刻まれている情報を明らかにするために蛇紋岩熱水系微生物群から得られたゲノムを培養可能な微生物に移植する大規模ゲノム操作系の基礎技術開発を試みた4)鉄を初めとする金属・鉱物を直接エネルギー源とする微生物を単離することによって、生命初期進化における生命装置を明らかにする研究を開始した5)初期生命が持っていたゲノム情報を推定するための1つのアプローチとして、現生生物のゲノム情報に基づいた祖先型遺伝子配列の推定を行った。白馬の蛇紋岩熱水系において昨年度より大規模なサンプリングを行い、集積培養と多様性解析を実施した。特に、今年度は新たにタンジェンシャルフローフィルターシステムを用い、大量の蛇紋岩熱水を液体のまま現位置で濃縮ろ過することを試みた。その結果、大量の熱水試料を濃縮でき、この濃縮水を現位置で速やかにバイアルに接種し培養を開始することが可能となった。こうした培養の試みとともに、細菌群集から全DNAを抽出し、得られたDNA断片を大規模に解読するメタゲノム解析手法を用いることで、未培養細菌のゲノムを再構築する手法を開発した。同時にWGA法による増幅バイアスを補正し、ゲノム再構築や遺伝子量の評価を可能とする新たなバイオインフォマティクス手法を開発した。本手法により白馬八方温泉の冥王代類似環境細菌群集に適用することで、本環境における卓越種OD1-HとNitrospira-Hのドラフトゲノム配列を構築することに成功した。この情報をもとに初期の生命が保持していたゲノム情報を推定するため、現生微生物の遺伝子情報に基づいた高精度な祖先型遺伝子配列の推定を試みた。今年度は様々な環境から得られている単一細胞由来ゲノムを中心に、広範な微生物種のゲノム情報を利用することで解析を進めた。これらの研究とともに酢酸代謝が初期生命体において重要なエネルギー代謝の一つであるという仮説の下、陸域地下熱水環境等から酢酸代謝に関与する未知嫌気性細菌の培養化を試みた。その結果、Deferribacteres門に属する新規高熱性酢酸酸化細菌ならびにFirmicutes門の新規な高熱性酢酸酸化細菌の純粋分離に成功した。1)白馬の蛇紋岩熱水系において昨年度より大規模なサンプリングを行ったこと、とりわけ、新たにタンジェンシャルフローフィルターシステムを用い、大量の蛇紋岩熱水を液体のまま現位置で濃縮ろ過することが可能となり、従来よりも一桁高い総細胞数を得られるようになった意義は大きい。2)蛇紋岩熱水系に存在する微生物の培養の試みとともに、細菌群集から全DNAを抽出し、得られたDNA断片を大規模に解読するメタゲノム解析手法を用いることで、未培養細菌のゲノムを再構築する手法を開発した。WGA法による増幅バイアスを補正し、ゲノム再構築や遺伝子量の評価を可能とする新たなバイオインフォマティクス手法を開発することができた。これにより白馬八方温泉の冥王代類似環境細菌群集の卓越種OD1-HとNitrospira-Hのドラフトゲノム配列をさらに高精度に構築することが可能になった。

3)上記のゲノム情報をもとに初期の生命が保持していたゲノム情報を推定するため、現生微生物の遺伝子情報に基づいた高精度な祖先型遺伝子配列の推定を試みる段階に入った。昨年度の時点で標的としていたC1代謝系(Wood Ljungdahl pathway)のサブユニットの系統的位置関係を明らかにすることができた。4)酢酸生成代謝系が初期生命体において重要なエネルギー代謝の一つであるという仮説の下、陸域地下熱水環境等から酢酸代謝に関与する未知嫌気性細菌の培養化に成功した。本計画研究班では、冥王代類似環境やその周辺熱水環境に棲息する微生物のゲノム解読、培養化、生理生態機能の解明を通じて、最終的に原始的な生命体のゲノムや生物機能の痕跡に迫ることを目的とする。現世における「冥王代アナログ」といえる白馬八方や米国Cedarsの蛇紋岩熱水系さらには深部地下圏に存在する微生物群集のメタゲノム解析を通して生物機能を明らかにしつつある。環境DNAを用いて高感度メタゲノムシークエンシングを実施した結果、量・質ともに良好なメタゲノム配列の獲得に成功し、このメタゲノム配列はOD1細菌ならびに未培養Nitrospirae門細菌由来のものが多数を占めていることを明らかにした。両者の未知細菌のゲノムの再構築ならびに代謝機能の解明を進める中、OD1ゲノム上にはC1代謝における基幹酵素carbonmonoxide dehydrogenase/acetyl-CoA synthaseをコードしていると推定される遺伝子群を見いだした。これは嫌気環境において極めて重要なacetyl-CoA生合成ならびにエネルギー代謝に必須なWood-Ljungdahl経路を持つ可能性が示唆されたことになる。この代謝系は多くの進化系統研究者によって最も始原的なものの一つとして挙げられているものの、冥王代アナログ環境においてこうした基幹酵素の存在が予見されるような明確な証拠は全く得られていなかった。そこでこれらの遺伝子群を大腸菌で発現させ、CODH活性の測定を試みた。その結果、中性付近で微弱な活性を捉え、さらにはpH10付近で顕著な活性として捉えることに成功した。これはOD1ゲノム上にコードされた遺伝子群が機能を有し、かつ環境に適応したアルカリ側で高い酵素活性を持つタンパク質であることを初めて示したことを意味する。白馬八方蛇紋岩熱水系に関しては510日間の長期のサンプリングを2度実施し、原位置ろ過システムを用いて、熱水中の微生物細胞を濃縮・捕集し、全核酸抽出に供試したところ、数10 ngのDNAを得た。次にこのDNAを用いて高感度メタゲノムシークエンシングを実施した結果、量・質ともに良好なメタゲノム配列の獲得に成功した。こうして得られたメタゲノム配列はOD1細菌ならびに未培養Nitrospirae門細菌由来のものが多数を占めていることをあらためて確認した。OD1細菌のゲノム上にコードされていると推定されたC1代謝における基幹酵素carbonmonoxide dehydrogenase/acetyl-
免疫チェックポイント阻害薬の使用による自己抗体と抗腫瘍抗体産生の解明

免疫チェックポイント阻害薬(ICI)の登場で切除不能メラノーマに対する治療の状況は一変した。しかし治療効果の予測因子は確立されておらず、一方で免疫関連有害事象(irAE)として自己抗体の出現さらには自己免疫疾患の発症が問題となる。今回の研究はICIによるirAEの予測マーカーおよび治療の効果予測マーカーの解明が目的である。これまでに、市販ELISAキットで測定可能な自己抗体の他にも、我々が開発した様々な既知の自己抗体の測定系を使用し、ICI治療患者の自己抗体について調べた結果、特異的な抗体は検出されなかった。そこで、メラノーマ培養細胞のタンパクを用いた免疫沈降およびMALDI-TOFによるタンパク質同定解析により、ICIがメラノーマに対して奏功したがirAEとして後に白斑を生じた多型紅斑を呈した症例の血清から、治療後に陽転化した自己抗体として抗Ro52/60抗体を同定した。Ro52とRo60の二つの抗原は、一部の膠原病患者に出現する抗SS-A抗体の対応抗原であるが、Ro52に対する自己免疫応答は膠原病に限らず、特発性間質性肺炎患者や一部の健常人にも認められ、その臨床的な意義は最終的結論に至っていない。またRo52抗原に関してはalternative splicingによるタンパクがある特定時期の胎児心臓に発現すると報告されており、抗Ro52抗体陽性母体の胎児に発症する心ブロックの原因抗体とも考えられているが、いまだに抗体の産生機構に関しては不明点が多いと言わざるを得ない。治療薬による臨床効果の高かった症例において、自己抗体の対応抗原が少なくとも同定しえたものがあったので、それについて概要で述べたように解析を進めていく。検討症例数は、やや予想を下回り、結果も得られる予想と異なる結果となっているが、解析を進めるべき新たな結果も得られている。今後の研究では、抗Ro52/60抗体が発見された本患者のメラノーマ腫瘍組織やirAEとしての紅斑や白斑の皮疹組織における3種の抗原;Ro52α, Ro52β, Ro60について、それらの“altered expression"(変調発現)の有無やその様式について調べ、irAEとしての自己抗体産生機構の解明に迫りたい。この1年間で、われわれの施設で免疫チェックポイント阻害薬治療を受けた12例の患者より血清を採取した。これらの症例では、特異抗体を産生する膠原病(全身性エリテマトーデス、全身性強皮症、皮膚筋炎/多発筋炎等)をもともと合併していたり、投与期間中に発症した症例がなかったが、約30%の4症例に抗甲状腺抗体を認めた。抗核抗体(抗細胞質抗体を含む)はすべての検体が血清80倍希釈で陽性であり、染色パターンに規則性は認めなかった。ある種の悪性黒色腫で組織内蛋白発現が上昇しているという報告もあり、一方、筋炎における疾患関連自己抗体の対応抗原でもあるDNA修復酵素(MSH2、MSH3、MSH6、MLH1、MLH3、PMS1、PMS2)に対する自己抗体の有無を次に検索した。リコンビナント蛋白を用いたELISA法で調べたところ、12検体すべての血清において7種類のDNA修復酵素に対する抗体は陰性であった。採血しえた12症例中、9症例は免疫チェックポイント阻害薬の一般的な効果判定基準である投与開始後3カ月以上経過した症例であった。そのうち、部分奏効例、完全奏効例は1例のみであった。メラノーマ細胞、HaCaT細胞の培養細胞から抽出した蛋白を用いて、患者検体12症例においてウエスタンブロットを行ったところ、3検体においてHaCaT細胞、メラノーマ細胞の両方の抽出蛋白に対し強い反応を認めた。そのうち1例は明らかなリンパ節転移を伴う踵5cm大の黒色結節で、手術を施行せず抗PD-1抗体投与となった症例である。興味深いことに投与2か月で病変の明らかな縮小を認め、その後腫瘍は完全に転移部も含め消失したが、投与開始後3か月より露光部に発赤出現し、その後白斑に変化、次第に全身に拡大したという特徴的な臨床を呈していた。症例数は、やや予想を下回ったものの順調に血清採取は進み、解析もほぼ予定の通り進んでいる。

またRo52抗原に関してはalternative splicingによるタンパクがある特定時期の胎児心臓に発現すると報告されており、抗Ro52抗体陽性母体の胎児に発症する心ブロックの原因抗体とも考えられているが、いまだに抗体の産生機構に関しては不明点が多いと言わざるを得ない。治療薬による臨床効果の高かった症例において、自己抗体の対応抗原が少なくとも同定しえたものがあったので、それについて概要で述べたように解析を進めていく。検討症例数は、やや予想を下回り、結果も得られる予想と異なる結果となっているが、解析を進めるべき新たな結果も得られている。さらに症例を増やし、解析していない数多くの自己抗体の有無を網羅的に調べていく。臨床効果の高かった症例における自己抗体の対応抗原の同定を進めていく。今後の研究では、抗Ro52/60抗体が発見された本患者のメラノーマ腫瘍組織やirAEとしての紅斑や白斑の皮疹組織における3種の抗原;Ro52α, Ro52β, Ro60について、それらの“altered expression"(変調発現)の有無やその様式について調べ、irAEとしての自己抗体産生機構の解明に迫りたい。検討した症例数が若干、予想を下回ったため自己抗体の対応抗原の同定に時間がかかり、網羅的な抗体の解析実験に着手できなかったため。