hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線被ばくによる染色体異常の経年変化の解明および低線量域の線量評価法の確立

その内8名分に関しては二動原体染色体(Dic)および転座(Tr)の解析が2,000細胞相当以上に達したため、一時終了とし、残るサンプルについてDicおよびTrの解析を急いでいる。また、年齢や喫煙などの生活習慣やCT以外の医学検査による影響などについても継続して調査を進めており、染色体異常頻度に影響を及ぼす因子について多方面からの解析を進めている。有治療歴の患者サンプルでは染色体異常頻度が他の患者よりも高いが、それ以外の明確な要素については今のところ、見つかっていない。現段階では、年1回のCT検査による明確な染色体異常(Dic, Tr)の蓄積は認められていないが、各患者のCT検査受診間隔が半年ほどから最大2年と幅があるため、CT検査受診間隔をより正確に統一し、多数の患者検体の解析結果について比較する必要がある。患者サンプルの収拾については概ね終了したが、染色体異常頻度の解析が遅れている。本研究は,二動原体染色体(Dic)や転座などの染色体異常を指標とした低線量被ばく用検量線の作成と交絡因子の探索,および染色体異常の経年的変化の解明を目標としたものである。低線量被ばく用の検量線は健常者5名分の末梢血にγ線を8線量(0-1,000mGy)照射した検量線を作成した。低線量被ばくの評価には,解析細胞数を増やすことで100mGy未満の線量についても評価可能であることを見出した。一方で,転座は照射以前の蓄積による個人差が大きく,正確な評価には年齢補正が必要であること,大多数の健常者サンプルから自然発生における染色体異常頻度データの収集が必要であることが明らかとなった。染色体異常の経年的変化の解析では,年1回CT検査を行う8名を34年に亘て,3回分のCT検査前後の末梢血リンパ球のDicおよび転座頻度の変化について解析した。Dic,転座ともに継続的なCT検査による被ばくでは,染色体異常の頻度の蓄積(増加)傾向は認められなかった。また,喫煙群と非喫煙群による解析も行ったが,有意差は認められなかった。これまでの結果から,CT検査による被ばく(数m-数十mGy)では,確かにDNA損傷は認められるものの,年1回の検査被ばくでは蓄積性の変化は認められず,CT検査後1ヶ月以内に認められたDicの増加もCT検査前の数値と同等の値まで減少していた。転座に関しては,CT検査の被ばく量では,受診者のこれまでの自然発生による染色体異常の蓄積に隠れてしまい,被ばくの影響は検出できなかった。低線量被ばくの影響解析および染色体異常形成における交絡因子の探索には,自然発生頻度による染色体異常頻度の年齢別データの収集が必要である。Follow-up CT患者の染色体解析が遅れているので、この項目を優先的に進めていく予定である。また、検量線作成用の健常ボランティアや追加のFollow-up CT患者の確保にも努め、順次解析を務めていく予定である。サンプル収集については一段落した状態にあるため、一番遅れているCT患者サンプルの解析を優先して進めていく。解析未完了サンプルの染色体異常頻度の解析を優先するとともに生活習慣などの交絡因子について情報収集を行い、染色体異常頻度に影響を及ぼす因子について多方面からの検討を進める。当初、旅費としての支出を予定していたが別財源からの支給が可能だったため、その分を物品費として使用することにした。
ゲノムワイドスクリーニングによる遅発性神経変性関連遺伝子の同定と解析

多くの神経変性疾患において、神経細胞死に先立ち軸索の変性が生じることが明らかとなっている。本研究から、miltonというミトコンドリアの輸送に関与する遺伝子の異常により、軸索の変性が生じることが明らかとなった。Miltonはミトコンドリアのみならず、他のたんぱく質の輸送にも関与していることが明らかとなり、軸索内の物流輸送の異常により軸索変性が生じると考えられ、神経変性疾患の発症機構を解明する上で重要な知見と成りうる。ショウジョウバエは遺伝学的な研究が容易であり,哺乳類の神経細胞死の特徴も兼ね備えた動物である。また,全ゲノム配列が既知であり,ヒトの疾患原因遺伝子として同定されている遺伝子の3分の2がゲノム上に存在していることが明らかとなり,疾患研究として有用なモデル動物である。そこで本課題は,ショウジョウバエを用いてゲノムワイドの網羅的なスクリーニングを行うことで,新規の遅発性神経細胞死に関連する遺伝子を同定・解析を行うものである。本スクリーニングから遅発性神経変性のフェノタイプを有するショウジョウバエ379A株を得ることに成功した。379A株は神経細胞死ではなく軸索変性を引き起こしていることを明らかにした。マッピングした結果,379A株の原因遺伝子は,Miltonであることが明らかとなり,MiltonのcDNA全長をクローニングした。。Miltonはミトコンドリアの順行輸送に必要不可欠な分子として明らかになっている。379A株の神経細胞の軸索においても,ミトコンドリアの順行輸送が異常であることが予想されることから,379A株の神経細胞のミトコンドリアの挙動を検討していきたい。またMilton分子の異常と軸索変性とが,どのような分子メカニズムでリンクしていくのか検討していくために,クローニングしたMiltonc DNAを利用し,Miltonを過剰発現するトランスジェニックハエを作製する予定である。以上のように,今後,ミトコンドリアの順行輸送の異常と軸索変性との関係を明らかにすることで軸索変性の分子基盤を明らかにすることが出来るものである。ショウジョウバエは遺伝学的な研究が容易であり、哺乳類の神経細胞死の特徴も兼ね備えた動物である。そこで本課題は、ショウジョウバエを用いたゲノムワイドの網羅的なスクリーニングを行うことで、新規の遅発性神経細胞死に関連する遺伝子を同定・解析を行うものである。379A株は神経細胞死ではなく軸索変性を引き起こしていることを明らかとし、マッピングした結果、379A株の原因遺伝子は、Miltonであることが明らかとなった。Miltonはミトコンドリアの順行輸送に必要不可欠な分子として明らかになっているが、379A株においてもミトコンドリアの順行輸送に異常が認められた。しかしながら、軸索におけるミトコンドリアの輸送異常だけでは軸索の変性は生じないことが明らかとなった。近年、Miltonはミトコンドリアのみならず他のタンパク質の輸送に関与するアダプタータンパク質であることが明らかとなっている。379A株における軸索変性は、軸索における、何らかのタンパクの輸送異常であることが予想されることから、今後、379A株を解析していくことで、軸索変性の分子基盤を明らかにしていけるものであると考考ている。一方、同じMiltonの変異体であっても変異部位により、軸索変性、軸索の異常伸長と全く異なるフェノタイプを有することを明らかにした。Miltonはalternative splicingにより少なくとも4つのアイソフォームを有しているが、これら変異部位は異なるalternative splicing exonに存在していた。これらのことより、Milton遺伝子の分子多様性が軸索の形態維持において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
NOナノパーティクル静脈投与による心筋虚血再灌流障害からの心筋保護治療の開発

<研究方法>SDラットの左前下行枝を30分間虚血にし、その後解放することで心筋虚血再灌流障害モデルを作成、虚血再灌流と尾静脈よりNO-NP製剤の静注を行う。Gdを内包したNPを用いて心臓MRIにて心臓局所特異的集積性を証明し、血漿中及び心筋組織、中でも虚血部位、非虚血部位における薬剤濃度を検証し、薬剤の経時的な心筋組織、特に虚血心筋への移行を証明、半減期の延長を証明する。二光子顕微鏡を用いたin-vivo imagingによりNO-NPによる傷害血管の拡張効果および血小板凝集抑制効果をリアルタイムに証明し、経時的変化を観察する。アンモニアPET検査を用いて心筋血流量の増加を定量的に証明し、組織学的検討にて血管新生効果、分子生物学的検査にてproangiogenic cytokinesの遺伝子及びタンパク発現、電子顕微鏡検査にて血管内皮細胞の構造的変化を明らかにする。<結果>Gd内包NP投与24時間後の心臓MRIにて、虚血心筋への特異的集積性が証明された。二光子顕微鏡を用いたin-vivo imagingでは、虚血再灌流傷害直後より微小循環の閉塞や微小血栓による塞栓が確認され、NO-NP投与直後より微小循環の拡張を認めた。閉塞した微小血管の再開通所見は得られなかった。アンモニアPET検査では、NO-NP投与24時間後においてNO-NPを投与した群では、生塩のみ投与した群と比較して虚血周辺領域の血流の増加を認めた。組織学的検討では、NO-NP投与24時間後においてNO-NPを投与した群では、生食のみ投与した群と比較して、直径100μm以上の微小血管数が多かった。以上NO-NP投与群、生食投与群のみN=3-6で検証した結果である。統計学的に有意な個体数にするためN>10での検証が必要と考えており、さらにはNO単独投与群を追加しNO-NPの投与濃度を調整することが必要と考えている。
健康状態が良い時期から始めるアドバンス・ケア・プランニングの取り組みとその評価

本研究は、健康状態の良い時期からのアドバンス・ケア・プランニング(ACP)を動機づけする取り組みを行い、その後、1実際に家族で話し合いが出来たか2話し合いによりどのような気づきがあったか3ACPの実践による死生観尺度の変化等の視点から、健康状態の良い時期からACPを行う意義と効果について、質的および量的に検証することを目的としている。本年度は、医療福祉職を対象にACPを動機づけるワークショップを3回行い、合計80名の参加者が得られた。ワークショップの量的評価として死生観尺度の変化、ならびに質的評価として、自分が余命数か月となった場合に、自分が大切にしたいこと、こんなことをしてほしいという意向について変化・芽生えがあったかについての自由記載を求め、質的に分析した。その結果、死生観の変化としては、死を回避せず、関心をもって考えたことにより、死への恐怖・不安が低下し、人生における目的意識も高まっていた。一方、質的分析からは、「意向が具体化した」「現実感をもった」「一人の問題ではないと思った」などの意見があった。これらの結果から、ワークショップは、ACP普及のために有効であることが示唆された。ワークショップ後に、実際に家族での話し合いをした人についての追跡調査は、現在進行中であり、まだ分析途上にある。次年度以降は、一般住民130名および医療福祉職130名を目標に、研究参加者を徐々に増やしていく予定である。また、ACPの動機づけとしてのワークショップの有効性だけでなく、その後の追跡調査についても分析を進める予定である。医療福祉職については、順調にワークショップを開催しデータ収集できているが、一般住民についてのアプローチがまだできていない。したがって、概ね順調に進展していると評価した。一般住民を対象にしたACPワークショップを定期的に開催し、広報紙などを通じてアピールし、参加者を募るなどの方策を検討している。本研究は、健康状態の良い時期からのアドバンス・ケア・プランニング(ACP)を動機づけする取り組みとなるワークショップを行い、その後、1実際に家族で話し合いが出来たか2話し合いによりどのような気づきがあったか3ACPの実践による死生観尺度の変化等の視点から、健康状態の良い時期からACPを行う意義と効果について、質的および量的に検証することを目的としている。本年度は、研究開始にあたり、研究協力施設との交渉や、ACPを動機づけるワークショップの内容の検討、および調査内容や手順などの検討を行い、研究計画を決定した。研究計画は、所属組織の研究倫理委員会に提出し審査を受け、一部修正を求められたが、最終的には承認を得た。ACPを動機づけるワークショップは、一般住民10名を対象に1回開催した。参加者からは、「もしものこと」を「自分のこと」として具体的に考えたり、他の参加者の意見から自身の考えを見直す機会になったなど、ワークショップに対する肯定的な意見が聞かれた。ワークショップ参加者の7割が、今後も家族とACPについて話し合うことを予定しており、その後の追跡調査は進行中である。次年度以降は、一般住民130名および看護職130名を目標に、研究参加者を徐々に増やして、ワークショップおよび調査を実施継続していく予定である。研究実施にあたり、研究計画をさらに検討した上で倫理委員会に提出した。予想以上に倫理審査の承認が得られるまでに時間を要したが、研究は開始することができた。また、参加者からの評価も良いことから、概ね順調と判断した。2018年度以降は、一般住民130名および看護職130名を目標に、研究参加者を徐々に増やして、ワークショップおよび調査を実施継続していく予定である。さしあたって、2018年度は、一般住民を対象に、健康状態が良い時期から、ACPに取り組むことの動機付けワークショップを中心に開催し、データ収集を重ねる予定である。

一般住民を対象にしたACPワークショップを定期的に開催し、広報紙などを通じてアピールし、参加者を募るなどの方策を検討している。ACPに関する先駆的取り組みをする事業を見学するための出張を予定していたが、出張しなくても、その事業を把握することができたため、出張経費が不要となった。この費用については、次年度に持ち越し、ワークショップ開催費用に支出する予定である。
対人知覚および自然概念獲得過程のファジィ・ニューラルネットワーク・モデル

「暗黙の性格理論」という、豊富な日常経験に支えられた概念領域における属性関係を表現するモデルとして、ファジィ認知地図(Kosko,1986,1992)と、そのニューラルネットワークによるシミュレーションの可能性を探求する研究を継続した。今年度の研究(日本心理学会第58回大会にて発表)では、ある2つの性格特性を与えられた時に、別の性格特性について推論する課題(ある人が「無分別」でかつ「軽率」であることが分かったことにより、その人が「生意気」である可能性高まるか低まるか)を取り上げ、質問紙調査によって得たデータを再現するモデルの構築を試みた。計算モデルは、ファジィ関係行列と活性強度ベクトルの乗算を繰り返す版(以下、行列乗算モデル)と、Rumelhart&-McClelland(1981)の相互性化・競合モデルの伝播規則を採用した版の二種類。ファジィ関係行列は以前の研究で得たものを用い、この単一条件課題のデータから、今回の複数条件推論課題への転移を、シミュレーションでどれだけ再現し得るかを検討した。その結果、相互活性化・競合モデルの同性への評定に関しては、評定データにおける符号と性格特性ユニットの活性水準の符号に関し93%(異性間では78%)の一致を見た。本研究の結果は、ニューラルネットワークによる分散的でダイナミッスな知識表現を導入することにより、推論スキーマや説明による学習といったトップダウン的な推論方略を前提としなくても、対人認知に代表されるような複雑な推論過程のかなりの部分を再現できる可能性があることを示している。なお、並行して対人認知において用いられる性格特性語カテゴリーにおける階層構造についての研究を行った(日本教育心理学会第36回大会にて発表)。現在、このデータを再現し得るニューラルネットワーク・モデルの構築を行っている。
中里介山文庫の書誌的研究

本研究は、財団法人日本近代文学館に所蔵されている中里介山文庫1万点について書誌調査を行ない、データベースを作り上げた。調査の過程で、これまでかえりみられなかった介山文庫の重要性が再認識された。文庫には「近世綺聞」「大和名所図会」「歴史綱鑑」「農民蜂起譚」「本朝医人伝」「武道極意」「尺八通解」など、地誌、名所図会、史書、風俗、医学、剣術、音楽をめぐるさまざまな本、くわえて江戸末期から明治初期に出された合巻、黄表紙、漢籍などの和書、エンサイクロペディストらしい洋書の百科事典類など、文学ならざる書物であふれていた。しかも、かなり独自に手を加えていて、表紙や奥付の破損したものも、題簽の欠けた和本もある。何冊かを合本したものもある。これらの膨大な雑書の宇宙にとりまかれながら、介山は『大菩薩峠』を書き続けたのである。介山文庫自体は雑多なコレクションではあるが、それだけに在野の民間知識人の知のネットワークが浮かび上がってくる。また蔵書の一部に介山の直筆と推定される書き込みも多く発見され、『大菩薩峠』という大長編小説の創作の秘密に迫ることが出来た。また介山は『大菩薩峠』の出版に関しても、独自な私家版作りを行なった。印刷や出版に関する介山独特の哲学は、小説内でも挿話として盛り込まれ、介山文庫の書物研究が同時に介山自身の書物作りと重なり、ひとつのループをなしていることも明らかになった。平成15年4月に山梨県立図書館で開催された「中里介山『大菩薩峠』展」では、介山文庫から数十点が展示され、NHKハイビジョンで放映された『大菩薩峠果てなき旅の物語』というドキュメンタリー番組でも、介山文庫への言及がなされた。初年度は、日本近代文学館所蔵の中里介山文庫のうち、まず4千点の整理と調査にあたることを計画し、予定通り作業を行った。紅野の統括の下、研究補助にあたる大学院生たち8人を集め、書誌調査の基本を習得させたのち、休暇等を利用してともに文学館におもむき、書誌作成にあたった。まず1点ずつの書誌カードを作成し、ついでコンピュータにデジタル化したデータを入力した。作業は休み中の9月と1月の2回にわけて行い、カードについては予定の4000点を越え、4200点ほどの書誌作成を完了した。そのうちコンピュータへのデータ入力については、1300点となった。データは、マイクロソフト社のアクセルというソフトを使用し、CSVのデータとエクセルのデータの双方で利用できるようにした。まだ介山文庫自体は、6000点が残っているので、引き続き来年度、書誌カードとデータ入力作業を継続していく予定である。成果となる介山文庫書誌データベースの公開は、平成15年度までの調査を終えたあととなる。2年目の本年度は、日本近代文学館所蔵の中里介山文庫のうち、ひきつづき4千点の整理と調査にあたることを計画し、予定通り作業を行った。紅野の統括の下、研究補助にあたる大学院生たち7人を集め、書誌調査の基本を習得させたのち、休暇等を利用してともに文学館におもむき、書誌作成にあたった。まず研究費の一部はこのノートPCの購入と、補助者への人件費に当てた。作業は休み中の8月と1月の2回にわけて行い、カードについては予定よりやや少なくなったが、約3600点を越え、合計7800点ほどの書誌カード作成を完了した。そのうちコンピュータへのデータ入力については、4300点となった。

データは、マイクロソフト社のアクセルというソフトを使用し、CSVのデータとエクセルのデータの双方で利用できるようにした。まだ介山文庫自体は、残り2200点が残っているので、引き続き来年度、書誌カードとデータ入力作業を行い、すべての作業を完了させる予定である。日本近代文学館所蔵の中里介山文庫約10,000点すべての書誌データ入力の作業を終え、文庫の全貌を明らかにすることができた。この調査の結果、本文庫から江戸後期の合巻、博物誌や医学書、名所図会、武術指南書などが多く発見されたが、予想以上に多かったのは、明治初年代から20年代にかけて刊行された読み物、歴史書、風土記、節用集、伝記、辞書、ボール表紙本や落語速記などであった。ほかには多くの地誌や風俗書、漢籍や洋書が見出された。少なくとも、これらの書誌調査から、介山は江戸後期の草双紙を介して時代小説に近づいたというよりも、むしろ近代初期の木版から活版へ転換する時期の印刷文化を背景に育ち、その異様な熱気を吸収して作家となっていったことがわかる。別の観点からすれば、明治初期の出版は従来考えられていた以上に隆盛を迎え、活気にあふれていたことの証左ともなった。活字印刷の登場によって、いったん幕末維新期に沈滞した出版文化が復活したのではなく、転形期ゆえに木版・活版が混在し、次々と出版物を出していくような状況が作家介山を生み出し、多くの近代知識人を支えた背景にあったのである。膨大な書目のリストは、将来つくられるべき明治初期の出版年鑑の重要な資料体ともなるだろう。また、文庫の中から介山直筆の書き込み本も複数発見され、代表作である「大菩薩峠」と本文庫との関係も明らかになった。今後、このデータベースは最終チェックをへたのち、報告書に掲載すると共に、日本近代文学館のデータベースに吸収し、活用されることになる。
小児の食育による味覚識別能の発達

近年、生活習慣病が増加し疾病構造の中心的位置を占めるようになった。これら疾病の予防には、幼児期における食環境や食育が強く関連している。そこで食育のプログラムを幼児や児童に実施することにより、どのような影響がその後の幼児や児童の味覚識別能、生理機能や肥満や行動に現れるかについて検討している。この調査地域は、日本大学短期大学部のある三島市北地区の幼稚園・小学校・中学校である。この調査は、日本大学医学部倫理委員会の承認を得ている。今回は食育プログラムのうち「味覚教育」を対象者に合わせて行った。介入前後の食習慣・食行動調査は、研究代表者の指導のもと、園と学校の職員が協力して行った。このプログラムには、学校栄養教諭と行政の栄養士も協力した。その結果、口頭では応えられないが「何かわからない味がする」場合を刺激閾、その味の表現ができたところを認知閾として測定した結果、教育前の平成22年度には、幼稚園児・1年次・2年次・3年次共に、男女共4味質(甘味・塩味・酸味・苦味)において検知閾値と認知閾値の間には有意な差がみられた。このことは、「何の味かわからないが感じてはいる」が各味質を認識できていないことを示す。しかし1年から2年になるにつれ、甘味認知閾値、酸味認知閾値、苦味認知閾値は有意に鋭敏となり、これら3味質を識別できるようになった。4年次と6年次では、苦味において検知閾値と認知閾値の間には有意な差がみられなかった。このことは、苦味の刺激と認識とが同じになってきたことを示す。この検知閾値と認知閾値の間の差は、学年が上がるにつれて少なくなってきた。次に中学校においては、1年から3年にかけての検知閾値・認知閾値の変化値はプラスに変化するとともに3年次の味質段階は下がっている。このことは味覚識別能が鋭敏になってきていることを表わしている。今後は、この検査結果と家庭環境との関連をさらに深く検討していく.近年、生活習慣病が増加し疾病構造の中心的位置を占めるようになり、これらの疾患の発症には遺伝的要因のみならず、環境要因が大きく関与している。その中でも特に生活活動強度と摂取エネルギー量のアンバランスがその一因であり、これら疾病の予防には、幼児期における食環境や食育が強く関連している。そこで我々は、今までに開発した幼児期からの体系的な食育のプログラムを幼児や児童に実施することにより、どのような影響がその後の幼児や児童の味覚識別能、生理機能や肥満や行動に現れるかについて検討している。この調査地域は、三島市「食育推進モデル校、モデル地域」となっている日本大学短期大学部のある三島市北地区の幼稚園・小学校である。食育のプログラムは、実践指導で5つのプログラム(1)料理教育(2)料理選択教育(3)味覚・食の安全教育(4)農業体験食農教育(5)快便教育を対象者に合わせて行う。このプログラム並びに介入前後の食習慣・食行動調査は、研究代表者吉田隆子の指導のもと、園と学校の職員が協力して行ってきた。その結果、口頭では応えられないが「何かわからない味がする」場合を刺激閾、その味の表現ができたところを認知閾として測定した結果、幼稚園児には刺激閾と認知閾の間には差が生じていたが、年齢が上げるにつれてこの差は徐々に減少してきた。今後は、生活習慣病との関連、家庭環境として親の食生活意識調査等との関連を含め検討することが課題である。

次に中学校においては、1年から3年にかけての検知閾値・認知閾値の変化値はプラスに変化するとともに3年次の味質段階は下がっている。このことは味覚識別能が鋭敏になってきていることを表わしている。今後は、この検査結果と家庭環境との関連をさらに深く検討していく.
界面原子構造を考慮した合金の熱力学的安定性解明の為の理論計算手法の確立

本研究では,第一原理計算に立脚して合金の界面,特に異種構造間の界面を含む系の熱力学的安定性を高精度に予測可能な理論計算手法の開発と応用を目指した.まず界面を含む系の内部エネルギーを,格子定数の違いに起因した長距離の歪の効果を精確に考慮できる一般化イジングハミルトニアンを開発し,相互作用のフーリエ変換が逆格子空間のガンマ点で真性特異点を持つ問題点の克服に成功した.また,界面やバルクを含む非常に多数の微視的状態で本質的に記述される平衡状態の巨視的な物理量とその温度依存性を、構成元素や温度に依存しない特殊な微視的状態のみで記述できる新しい理論を開発し,現実の系への応用を通してその有用性を確認した.本研究では,第一原理計算に立脚して合金の界面,特に異種構造間の界面を含む系の熱力学的安定性を高精度に予測可能な理論計算手法の開発と応用を目指した.まず界面を含む系の内部エネルギーを,格子定数の違いに起因した長距離の歪の効果を精確に考慮できる一般化イジングハミルトニアンを開発し,相互作用のフーリエ変換が逆格子空間のガンマ点で真性特異点を持つ問題点の克服に成功した.また,界面やバルクを含む非常に多数の微視的状態で本質的に記述される平衡状態の巨視的な物理量とその温度依存性を、構成元素や温度に依存しない特殊な微視的状態のみで記述できる新しい理論を開発し,現実の系への応用を通してその有用性を確認した.本研究では,第一原理計算に立脚して合金の界面,特に異種構造間の複雑な界面を陽に含むnmμmスケールの系の熱力学的安定性や界面偏析挙動をmeV/atomオーダーで高精度に予測できる理論計算手法の開発と応用を目指すものである.その中で,平成25年度の実施計画では「界面を含む系のエンタルピーを取り扱う理論手法の開発とプログラムの作成」,「モデル系でのテスト計算と実際の合金系への応用」を中心に行った.具体的には,母相からの析出過程で考慮すべき,原子配置や内部座標,歪などに依存した二元系のエンタルピーを記述可能なハミルトニアンの開発に成功した.歪の寄与は通常のイジングモデルにおけるスピン変数を連続値に拡張し,その基底関数と原子配置に関する基底関数をカップリングさせることでハミルトニアンを構築する.また,内部座標に関しては空間を適当なメッシュに分割し,そのメッシュ上で仮想空孔を含めた仮想的な3元系の配置の基底関数を用いることで,第一原理計算の精度を殆ど損なうことなく,複雑な変位を伴う系のポテンシャルエネルギーサーフェスを予測することに成功した.これらの手法に関するプログラムをc++言語を用いて作成し,第一原理と組み合わせて現実の系(Cu-Ti2元合金,Cu-Rh二元合金)に適用し,相互作用を求めるのに用いていない未知の構造も含め,高い精度でエンタルピーを予測できることを確認した.本研究では,第一原理計算に立脚して合金の界面,特に異種構造間の複雑な界面を陽に含む系の熱力学的安定性や偏析挙動を高精度に予測できる理論計算手法の開発と応用を目指すものである.その中で,平成25年度においては界面を含む系のエンタルピーを,格子定数の違いに起因した長距離の歪の効果までを精確に考慮して高精度に予測可能な理論手法の開発とプログラムの作成,およびモデル系でのテスト計算と実際の合金系への応用を中心に行った.具体的には,母相からの析出過程で考慮すべき,格子上の原子配置や李宗一からの内部座標の変化,格子自体の歪などに依存した2元系におけるエンタルピーを古典論の枠組みの中で完全に記述可能な一般化イジングモデルでのハミルトニアンの開発に成功した.通常のイジングモデルでは原子半径の違いに起因した歪の効果は,相互作用のフーリエ変換が逆格子空間のガンマ点で真性特異点を持つために完全な記述ができないが,本研究で開発した手法ではイジングモデルにおけるスピンの関数の内積を離散値から連続値に拡張し,その基底関数と原子配置に関する基底関数をcouplingさせることで上記の問題点を克服できる.また,内部座標に関しては空間を適当なメッシュに分割し,そのメッシュ上で仮想空孔を含めた仮想的な3元系の配置の基底関数を用いることで,第一原理計算の精度を殆ど損なうことなく,複雑な変位を伴う系のポテンシャルエネルギーサーフェスを予測することに成功した.この手法に関するプログラムを作成し,現実の系(Cu-Rh合金等)に適用し,高精度で界面を陽に含む系のエンタルピーを計算できることを確認した.平成26年度においては界面やバルクを含む非常に多数の微視的状態で本質的に記述される平衡状態の物理量を,構成元素や温度に依存しない特殊な微視的状態のみで記述できる格子統計情報理論を開発し,バルクや界面への応用を検証した.統計熱力学当初の研究計画では,合金の析出相と異種構造界面の熱力学的安定性解明の為に,「界面を含む系のエンタルピーを取り扱う理論手法の開発とプログラムの作成」,「モデル系でのテスト計算と実際の合金系への応用」を行う予定であった.これに対し,平成25年度は歪や原子配置,原子緩和の効果を考慮した界面を含む系のエンタルピーを精確に記述できる手法を開発し,そのプログラムの作成を行った.また,現実の系への適用としてCu-Ti, Cu-Rh2元系合金の歪や原子変位を陽に考慮した場合の系のエンタルピーを新規手法で計算し,第一原理の精度を殆ど損なうことなく予測可能であることを確認した.そのため,当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展している.

一方で,原子変位を考慮した場合の計算は現在規則・不規則構造に適用可能であることを確認しているが,析出核を含む系の計算は行っておらず,平成26年度に実施の予定である.平成25年度で開発した理論手法を発展させる.まず,「静的」に安定な界面への添加元素の偏析や母相・析出相への固溶の効果を,界面構造をバックグラウンドとする二元系のハミルトニアンを構築するというアイデアに基づいて取り入れる.また,添加元素濃度の希薄極限において,摂動を用いて効率的に扱える手法の開発を並行して行う.次に,「動的」な界面への偏析を,既に開発した二元系のハミルトニアンを一般化し,多元系に拡張することで取り扱う.この手法を第一原理と組み合わせ,界面に偏析が確認されているFe-Cu合金にNiを添加した系の界面構造と偏析挙動を静的・動的な界面について定量的に評価するとともに,他の系や添加元素についても計算し,析出相や界面の構造と添加元素の関係を系統的に整理する.さらに,界面凝集エネルギーを界面を含む系の原子配置・組成・原子変位などの関数として表現できるハミルトニアンを,上記で開発した手法を基に構築する.これにより,例えば熱力学的安定性と高い凝集エネルギーの双方を有する一連の界面構造を系統的に予測する手法を開発し,現実の系への応用を通してその有用性を確かめる.
曲面状π共役分子の新しい有機化学と材料科学

曲面・環状共役分子である新規シクロパラフェニレン類の合成とその化学変換による誘導体合成を行うと共に、それらの化合物の中性及びイオン化状態における光物性について検討を行った。含フッ素CPPの初めての合成に成功した。さらに、環サイズの大きなCPPの光物性が興味深いことに鑑み、環サイズの大きなCPPの合成を検討した。その結果、U字状構造を持つ5、および6環単位を持つ前駆体の環化反応と生成物の還元的芳香族化により、[10], [15], [20], [14], [21]CPPを高収率で得ることに成功した。なお、[20]および[21]CPPは初めて合成された、これまで最大のCPPである。環サイズが大きくなるにつれ、蛍光が青色シフトすると共に量子収率も高くなり、[20], [21]CPPは90%を超えた。CPPのフェニレン単位をつなぐ炭素ー炭素σ結合の活性化を経る、新しい変換反応の開発にも成功した。例えば、0価白金錯体は[5]および[6]CPPの二つの炭素ー炭素σ結合を活性化し、対応する環状二核錯体を定量的に与えた。この錯体に一酸化炭素を作用させた後に、酸化的条件で白金を還元的に脱離することで、環状の共役ジケトンが得られた。[5][7]CPPの光励起緩和過程を時間分解分光法により測定し、すでに報告している大きなCPPの結果と比較した。蛍光量子収率は環サイズの減少とともに低下するのに対し、S1状態寿命は環サイズ依存性を示さず、[8]CPPが最も長いことを明らかにした。さらに三重項状態においては、[5][7]CPPの系間交差収率は[8]CPPより小さく、内部転換が著しく高速化することが示された。蛍光、系間交差、内部転換の収率と速度の環サイズ依存性より、大きいCPPでは発光過程がS1状態緩和過程において支配的であるが、小さいCPPでは内部転換が支配的になることを明らかにした。材料科学への応用の点で重要な、合成のスケールアップ技術の確立を含め、おおむね順調に進展していることから、これを維持すると共に、新たな思いがけない発見にも向けた研究展開を続ける。本研究で開発した大スケール合成法について東京化成株式会社と産学共同研究を行うことで、[5][11]CPPが試薬として販売されるに至っている。(https://www.tcichemicals.com/eshop/ja/jp/category_index/12955/)1)新奇曲面・環状π共役分子の合成・階層化、2)曲面π共役分子の物性評価・デバイス化、について、2018年度の成果に基づき、さらに発展・推進を図る。1)白金錯体を用いた環状分子合成法の発展とCPPの変換反応による誘導体の合成を中心に、新規骨格を持つベルト・チューブ状環状共役分子と、環状(共役)オリゴマー・ポリマーの合成と共に、デバイス化を志向したCPP誘導体の合成を行う。中でも、デバイス化においては、多階層電荷輸送シミュレーションに基づき、電荷移動材料として利用するCPP誘導体の設計と合成を行う。さらに、新たに合成された分子を含め、平面上分子を含む様々な分子とのホストーゲスト相互作用の検討を行い、曲面・環状π共役分子が関与する積層構造の一般性の解明を図る。2)溶液中とバルク中での物性評価を行い、次の分子設計へとフィードバックを行う。溶液中の測定においては、酸化還元状態や光励起状態などの不安定状態のダイナミクスと物性とを吸光・発光測定、ESR測定、パルスラジオリシス等を時間分解測定や極低温測定により解明する。特に、i)CPPラジカルイオン、ジカチオンの基底及び励起状態における分子構造と電荷・スピンの局在化/非局在化、ii)ジカチオン種の熱励起ジラジカル性、iii)新たに合成されたドナー・アクセプター型CPPにおける励起状態での電荷分離状態、iv)[20], [21]CPP等の大きなCPPの励起ダイナミクスの環サイズ依存性、について重点的に検討を行う。さらに、CPPおよび誘導体の非晶薄膜における電荷移動度評価を行い、CPPサイズや置換様式と移動度との相関を実証する。さらに、良い結果を与えたCPPについて、CPP分子を太陽光受容体とした有機太陽電池素子作製し、その特性評価を行う。さらに、それらの結果からCPP誘導体の再設計・合成を行い、デバイス性能の向上を行う。環状π共役分子であるシクロパラフェニレン(CPP)誘導体のボトムアップ合成法として、官能基化された前駆体を用いるearly stage官能基化法と、CPPの直接官能基化によるlate stage官能基化法の二つについて検討した。前者の方法を用いることで、窒素、硫黄架橋構造を持つ誘導体と、キノンやヒドロキノン骨格を持つCPP誘導体の合成に成功した。特に、キノン体、ヒドロキノン体はグラムスケールの合成が可能であり、次年度以降の研究の発展に大きく寄与すると期待している。さらに、これらの新規化合物の基礎物性について、光物性、酸化還元特性を中心に解明を行った。また、後者の方法を用いることで、CPPのパラフェニレン単位を六電子配位子として持つ、Ru錯体の合成に初めて成功した。CPPの構造と出発Ru錯体の当量比を変えることで、位置及び数選択的にRuがCPPに複数配位した錯体が得られることを明らかにした。[5]から[12]CPPのラジカルカチオンとジカチオンの生成に成功すると共に、その物性のサイズ依存性を解明した。

その結果、吸収スペクトル、ESR(ラジカルカチオン)、NMR(ジカチオン)、ラマン、理論計算からいずれの化合物においてもスピン(ラジカルカチオン)と電荷とが環全体に非局在化しており、ジカチオンにおいては、面内芳香族性による安定化効果があることが示された。その一方、環サイズが[9]より大きなCPPにおいては、ジカチオンがジラジカル性を持つ可能性がラマンスペクトルとNMRの結果から示唆された。サイズの異なるCPPのホストーゲスト相互作用による、最短の二層カーボンナノチューブの生成について検討を行い、相互作用が極めて厳密なサイズ選択性を持つことを明らかにした。さらに、C60と[10]CPP、[15]CPPにより土星のような構造を持つ、三成分ホストーゲスト錯体の生成にも成功した。材料科学への応用の点で重要な、合成のスケールアップ技術の確立を含め、おおむね順調に進展していることから、これを維持すると共に、新たな思いがけない発見にも向けた研究展開を続ける。さらに、合成したサンプルを用いたデバイス作製とその評価についても研究を加速させる。シクロパラフェニレン(CPP)を母骨格とする環状π共役分子の材料への応用を見据えた大量合成法の確立とその応用と、CPPの反応性の解明に基づく後修飾法によるCPP誘導体の合成について検討を行った。前者では、ウェットプロセスを用いた有機電子デバイスへの応用に向けて問題となっていたCPPの溶解度の解決を図った。テトラアルコキシ[10]CPPにおいて異なるアルキル置換基を持つ誘導体を前年度ダイハツ下方法でグラムスケールで合成し、溶解度の確認と、ウエットプロセスを用いた薄膜作成について検討を行った。その結果、アルキル置換基を選ぶことで[10]CPPの薄膜を作成することに成功した。さらに、作成したCPP膜の光学特性と電荷移動度とを始めて測定することに成功した。その結果、CPP単体の分子軌道エネルギーからの予想とは異なり、n型半導体特性を示すことを明らかにした。ブトキシ[10]CPPのSCLC領域(0.7 MV cm-1)における電子移動度は4.5 x 10-6 cm2 V-1 s-1と高いものではなかったが、今後のCPPのデバイス研究におけるベンチマークとなるものと考えている。後者では、芳香族化合物の代表的な反応である求電子置換反応について、臭素化反応について検討した。その結果、サイズの小さなCPPでは、2分子の臭素がCPPに付加反応を起こすことを見出した。反応は選択的にCPPにおける二つのパラフェニレン単位のイプソ位のみで起こると共に、反応するパラフェニレン単位の場所も厳密に制御され、いずれの反応においても単一の生成物が得られた。さらに、理論計算から反応性および位置選択性が熱力学的安定性により支配されており、付加による芳香族性の解消とひずみエネルギーの緩和とのバランスで決まっていることが分かった。さらに、付加体から種々のCPP誘導体へと選択的に変換できた。曲面・環状共役分子である新規シクロパラフェニレン類の合成とその化学変換による誘導体合成を行うと共に、それらの化合物の中性及びイオン化状態における光物性について検討を行った。
プラズマ状態トリチウムの透過並びに生成不純物の挙動に関する実験的研究

重水素・トリチウムと壁材料の相互作用は、核融合炉のプラズマ閉じ込め性能の向上のためにも、商業用核融合炉の経済性及び安全性の観点からも重要な因子である。本研究では先づプラズマ壁相互作用の中でも特異な性質として知られるプラズマ状水素の金属透過(プラズマドリブンパーシェーション)をステンレス綱や銅、鉄、ニッケル等の材料について実験し、透過のメカニズムを検討した。その結果、プラズマ誘起透過はプラズマ室内中性ガス圧の圧力によって大きく変化し、0.1Torr以上の圧力ではプラズマ中の中性分子の解離が透過現象を支配しており、それ以下の圧力領域では壁に入射する電子流により透過が生じるという全く新らしい現象が発見された。この透過においては水素の透過が入射する電子の量(電流)に関し23乗、特異な場合は5乗に比例するという非線形効果が観測された。透過の過程ではプラズマ対向材料表面での電子による水素分子解離と金属内拡散及び材料裏面での水素原子再結合がそれぞれ主要な要因となっていることが解明された。次にトリチウム導入排気系をプラズマ透過実験装置に取り付け、実際にトリチウムを入れて、透過実験を行ない、基本的には重水素が透過する条件でトリチウムも透過することを確認した。ただトリチウムの透過量は重水素の約10分の1と少なく、この現象の解明は今後の課題である。なお本研究の結果から商業炉モデル「スターファイヤー」のトリチウム透過量を推定したところ1日200020000キュリーの値を得た。本研究では壁コーティイング炭素薄膜とプラズマの作用についても検討し、高圧グロー放電(1300V)では膜中水素とプラズマ中水素の交換が速く進行すること、プラズマ中にCH、C_2等の分子が生成すること等が分光分析によって確認された。
Ｃａｓ９タンパク質によるＰＡＭ配列認識機構の解明

当初の研究計画に記載した、外来配列の取り込みに関わる複合体の構造解析に関しては、複合体の構成要素のタンパク質の発現と精製には成功したものの、複合体の結晶をえることはできなかった。したがって、昨年から始めた新規CRISPR関連ヌクレアーゼであるCpf1の結晶構造解析に引き続き取り組んだ。昨年の研究成果から、Cpf1はCas9とは異なるPAM認識機構を有することが明らかになった。そこで、今年はCpf1のPAM認識機構に着目した。Cpf1はTTTVという配列を特異的に認識するが、他の配列を認識できない理由を構造から明らかにすることに成功した。Cpf1は標的DNAの形状と配列の両方を認識するが、そこではPAM認識に関わるチャネルの構造変化が伴うことが明らかになった。Cを多く含む配列ではTを多く含む配列とは異なる形状をとり、この形状の違いによりCpf1のPAM認識チャネルに適切に収納されないことが明らかになった。Cpf1のPAM認識機構のCas9との違いの詳細を明らかにすることに成功した。この研究成果は昨年Molecular Cell誌に掲載された。また、認識できるPAM配列を変更したCpf1の改変体が報告されている。しかし、そのPAM認識機構は不明であった。そこで、結晶構造解析からそのPAM認識機構の詳細を明らかにすることを試みた。構造解析の結果、通常のCpf1では標的DNAの副溝側から多くの塩基が認識される一方で、改変体では主溝側からの塩基の認識が増えていることが明らかになった。この成果もMolecular Cell誌に掲載された。29年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題として、1外来DNA切断時のCas9のPAM配列認識機構の解明、2外来DNAの認識機構に関わる超分子複合体の構造の解明、の2つに取り組んできた。2に関しては複合体を形成しうる各コンポーネントのタンパク質の精製は完了しているものの、複合体の結晶化には難航しており良質な結晶は得られていない。1に関して、Cas9のオルソログの結晶化に難航したため、2015年10月に報告された新規のRNA依存性DNAエンドヌクレアーゼであるCpf1の結晶構造解析に着手した。Cpf1はCas9と同様にclass 2のCRISPRシステムで働くエフェクタータンパク質である。Cpf1はCas9と同様にガイドRNAと複合体を形成し、ガイドRNAと相補な標的2本鎖DNAを切断する。標的DNAの切断にはPAMと呼ばれる標的配列近傍の特定の配列を認識する必要がある点はCpf1とCas9で共通だが、Cpf1はCas9では見られないTTTNというPAMを認識し、また2本鎖DNAの切断箇所は突出末端となる。このような特徴からCpf1は新規のゲノム編集ツールとして注目されている。私は、培養細胞内での標的DNA切断活性が報告されているAcidaminococcus sp.由来Cpf1 (AsCpf1)に着目し、AsCpf1-ガイドRNA-標的DNA複合体の結晶構造を高分解能で決定することに成功した。Cpf1とCas9はドメイン構成は類似しているものの、全体構造は大きく異なっていた。ヌクレアーゼドメインの位置やPAM認識に関わるドメインの構造から、Cpf1がCas9とは異なる特徴を示す理由を説明することに成功した。これらの結果は2016年5月にCell誌に掲載された。当初はCas9オルソログの結晶構造の決定を目的としていたが、難航したためにCpf1の結晶構造解析を行った。Cas9とCpf1はともにclass2のCRISPRシステムに分類され、基本的な機能は似ている。Cpf1の結晶構造から特徴的なPAM認識機構を明らかにすることができたため、CRISPRシステムで働くエフェクタータンパク質のPAM認識機構の多様性を解明するという当初の目的はほぼ達成されたと考えられる。近年、Cpf1のPAM認識に関する研究が多く報告されている。

それによると、Cpf1はTTTVという配列を強く認識するものの、Cを含むCTTV, TCTV, TTCVといったPAMも認識可能であることが明らかになった。しかし、構造情報が限られているため、Cpf1のCを含むPAMの認識機構は不明であった。そこで、私はAsCpf1と同様に培養細胞で活性を示し、かつAsCpf1よりもCを含むPAMを認識しやすいことが知られているLachnospiraceae bacterium由来Cpf1 (LbCpf1)に着目した。まず、精製タンパク質と標的配列を含むプラスミドを用いた標的配列のin vitro切断実験を行い、in vivoでの結果と同様にLbCpf1はCを含むPAMを認識できることが確かめられた。今後はCを含むPAMの認識機構を構造から明らかにするため、LbCpf1-ガイドRNA-標的DNA複合体の結晶構造解析に着手する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
抗CD3抗体によるライソゾーム病酵素補充療法における抗体出現の予防法の確立

ポンぺ病(PD)はライゾーム蓄積症のひとつでありα-glucosidase(GAA)の欠損により心筋、骨格筋にグリーコーゲンが蓄積し心肥大、筋力低下を起こす疾患である。酵素補充療法が開発されているが、ヒトおよび動物での研究でGAAに対する抗体が発生し治療効果を阻害することが報告されている。今回抗CD3抗体がワイルドタイプマウスにおいて抗体発生を抑制すること、既に存在する抗体を減弱させること、PDマウスにおいて抗体発生を予防するだけではなく致死的アナフィラキシーも予防することを明らかにした。またこの抗CD3抗体の作用ではCD4^+CD25^+細胞が必須であることを明らかにした。平成21年度は主にポンペ病の酵素補充療法中に発生する酵素製剤に対する抗体について検討した。前実験としてマウス系統別の免疫反応の動向をしらべた。対象は正常Balb/cとポンペ病モデルマウス(B6 ; 129-Gaa^<tmlRabn>/J)とした。酵素製剤10mg/kgを週に一回4週連続で投与したところ正常Balb/cマウスの方がポンペ病モデルマウス(B6 ; 129-Gaa^<tmlRabn>/J)に比べ強く免疫応答を起こした。そのためまず、正常Balb/cを対象に抗CD3抗体による酵素製剤に対する免疫寛容導入を試みた。5日連続で抗CD3抗体の投与しその後、酵素製剤を10mg/kg/weekを4回投与し免疫してみると、酵素製剤に対する抗体産生は著しく抑制された。しかしながら、それら抗体産生が抑制されたマウスに再度、酵素製剤を投与すると少ないながら抗体が上昇した。これは、引き続きの抗CD3抗体の投与が必要であることを示す結果であった。次にポンペ病モデルマウス(B6 ; 129-Gaa^<tmlRabn>/J)を用い同様の実験を行った。しかしBalb/cマウスを用いた実験に用いた量の抗CD3抗体の量では酵素製剤に対する抗体の産生を十分に抑性できなかった。これは系統による免疫反応の違いによるもの思われた。抗CD3抗体の免疫応答減弱のメカニズムに関しては抗CD3抗体の投与によりCD4陽性細胞の低下、CD25陽性細胞/CD4陽性細胞比の上昇、FoxP3陽性細胞/CD4陽性細胞比の上昇を認めた。これはeffecter細胞の減少、制御性T細胞の上昇を示唆する結果であった。最後に既に免疫応答が成立しているBalb/cマウスに抗CD3抗体を投与したところ抗体価は減弱した。平成22年度も引き続きポンペ病の酵素補充療法中に発生する抗体について検討した。昨年度はBalb/cマウスにおいて抗CD3抗体によって抗体の産生が抑制されたマウスでは酵素の再投与により抗体価の上昇がると報告した。しかしながら、抗体価の上昇は確かにあるものの、コントロール抗体を用いて抗体の産生が抑制されなかったマウスに比べると有意にその抗体価は低かった。これは抗CD3抗体の酵素に対する抗体発生抑制効果が長期に渡ることを示唆する結果であった。この抗CD3抗体の長期的な効果をポンペ病モデルマウスを用いて検討した。抗CD3抗体を酵素補充療法開始前に連続5日至適量投与するとBalb/cに比べて顕著ではないが酵素に対する抗体発生が抑制された。その抑制効果は酵素補充療法を継続しても当初若干の抗体価の上昇があるものの、その後低下した。よって抗CD3抗体による酵素製剤に対する抗体発生抑制は、酵素補充療法前に一度行えば、その後の追加投与を行わなくても長期間持続するものと思われた。ポンペ病モデルマウスは酵素補充療法を継続するとアナフィラキシーショックにて死亡する。しかしながら抗CD3抗体を投与するとアナフィラキシーショックによる死亡が有意に抑制された。そこで酵素製剤に対する酵素特異的IgEを測定してみると抗CD3抗体投与群で有意に抑制されていた。つぎに既に成立してしまった酵素に対する免疫応答を抑制する効果が抗CD3抗体にあるか否かを検討した。酵素を前もって投与し抗体を発生させておいたマウスに抗CD3抗体を投与するとコントロール抗体を投与したマウスに比べ抗体の有意な低下が観察された。昨年度、抗CD3抗体投与によってCD4^+CD25^+細胞が上昇することを報告した。抗CD25抗体によりCD25^+細胞を枯渇させると抗CD3抗体の免疫抑制作用がキャンセルされるか否かの実験計画を立てたが22年度内に終了することができず、現在実験中である。ポンペ病(PD)は遺伝的にα-glucosidase(GAA)が欠損し、その結果、骨格筋、心筋にグリーコーゲンが蓄積し、進行性に筋力低下、心肥大を呈する疾患である。治療法としては酵素補充療法が開発され有効性が示されているが、酵素製剤に対する抗体が発生し治療効果を著しく阻害することが明らかになっている。

今回我々はその酵素製剤に対する抗体発生を防ぐ目的で抗CD3抗体(CD3Ab)による免疫寛容導入を試みた。CD3Abを連続5日wild typeマウスに静脈内投与しその2日後より週に1回連続4週ヒト組換えα-glucosidase(rhGAA)を静脈内投与した。最終投与の1週後のrhGAAに対する抗体価は有意に抑制されていた。1回目の酵素の投与後、11週後に再度rhGAAを投与したが、CD3Abの効果は継続していた。rhGAAにてwild typeマウスを免疫してその後、CD3Abを連続5日投与したところrhGAAに対する抗体は抑制された。これは既に免疫応答が成立している場合でもCD3Abは有効であることを示している。Wildtypeマウスと同様の効果が、GAAが完全に欠損しているPDモデルマウスでも起こるかを検討した。CD3Abを5日連続で投与しその後2週に1回rhGAA(20mg/kg)で合計20回投与を行った。PDマウスはrhGAAを繰り返し投与するとアナフィラキシーを起こし死亡する。CD3Abはこの致死的アナフィラキシーを有意に抑制した(log-rank test p=0.0002)。またrhGAAに対する抗体価も有意に抑制した。ただ抗体抑制の効果はwild typeのマウスより弱かった。CD3Abを投与するとeffector細胞であるCD4+細胞は減少した。RegulatoryT細胞とCD4+細胞の比を検討したところ、CD3Abの投与によりCD4+CD25+/CD4+比ならびにCD4+CD25+FoxP3+/CD4+比は上昇していた。また抗CD25抗体をマウスに投与しCD4+CD25+細胞を除去するとCD3Abによる抗体発生抑制効果は消失した。以上よりCD4+CD25+陽性細胞がCD3AbによるrhGAAに対する抗体の発生抑制に重要な細胞であることが判明した。Fc部分を除去してある安全性の高い2種類のCD3Abが現在、糖尿病、クローン病、潰瘍性大腸炎などで臨床研究が行われておりPDの酵素補充療法での抗体発生抑制にCD3Abは臨床応用可能であると思われた。
サイズを制御した遷移金属クラスターの光・光電子分光法による研究

1.55コの金原子より成るAu_<55>クラスター,Au_<55>(PPh)_<12>Cl_6,を合成した。NMR,IR測定からAu_<55>であることを確認した。2.0.5eVから40eVにわたる広い光エネルギー領域で光吸収スペクトルを測定した。従来報告されているものは4eVまでの低エネルギー領域に限られ,このように広い領域での測定は本研究が始めてである。(1)粒径が光の波長に比して十分に少さい時に成り立つミー散乱から期待される吸収スペクトルを,バルク誘電率を用いて計算し,実験結果と比較した。全体的なスペクトルの様相は計算から期待されるものとよく1致し,Au_<55>クラスターの誘電的性質はバルクにほゞ等しいことが示された。(2)約10eV以下の低エネルギー域に,ミー散乱からは期待できない少さな構造が観測された。約0.8,3.4,4.5,4.9,7.9eVの構造である。これらは量子サイズ効果を反映した構造と考えられる。(3)光電子分光スペクトルを本年度末(3月)に測定予定である。3.平成5年度,科研費が支付されれば,次のことを行ないたい。(1)Au_<55>より更に原子数の少ない,粒径の小さいAu_<11>,Au_<13>等を合成して,同様の研究を行なう。(2)Pd_<55>,Rh_<55>などAuと異なる原子より成るクラスターを作成し,Au_<55>と比較する。