hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小胞体ストレスを介した糸球体足細胞傷害機序の解明と治療戦略への応用

本研究では糸球体足細胞の傷害機序として小胞体ストレスの関与を検討した。種々の代謝に関する刺激の中で、特に低酸素負荷に対して培養糸球体足細胞の小胞体ストレス応答が著しく、そのうちCHOPが最終的に関与するアポトーシス誘導経路においてBcl-2ファミリー蛋白等の様々な分子が複雑に関与していた。関連して、カルボニル化合物が直接的に足細胞を傷害することも見出され、低酸素・小胞体ストレス・カルボニルストレスが互いに関連しながら足細胞を傷害する可能性が示唆された。本研究では糖尿病性腎症などの蛋白尿関連腎症の発症と進展に寄与している糸球体足細胞傷害の機序として種々の小胞体ストレスの関与を詳細に検討し、小胞体ストレス応答制御による糸球体障害の治療法の確立を目指している。初年度においては、すでに研究代表者らが確立したマウス温度感受性培養糸球体足細胞に、生体内での代謝性ストレスの代表格である(1)高グルコース負荷(2)低酸素負荷を行い、これらに対する細胞応答について検討を行った。(1)高グルコース負荷・低グルコース負荷:検討した条件の範囲では、アポトーシスを含めた細胞死に直接の影響は認められなかったが、小胞体ストレス応答の一つである分子シャペロンの発現の変化が認められた。現在、分子シャペロンの下流に当たる分子の発現やリン酸化を検討しており高血糖条件下や低血糖条件下における小胞体ストレス応答の全容を解明しつつあるところである。(2)低酸素負荷:我々のグループの予備実験ならびにドイツのグループの報告により、ラットの慢性腎臓病モデルやヒトの腎生検組織において糸球体足細胞が低酸素状態にある可能性が示唆された。我々は2種類の低酸素条件(1%酸素・0.2%酸素)で分化済みの足細胞ならびに分化途上の足細胞に刺激を行い、小胞体ストレス応答を含めた細胞応答を観察した。直接的に細胞死に至らない条件において、現時点で小胞体ストレス応答の1つの経路でmRNAレベル・蛋白レベルともに明確な変化が観察されている。また、細胞死や形態変化に及ぼす影響についても検討を進めており生体内の慢性腎臓病の状況下における低酸素刺激に対する細胞応答の1つとして小胞体ストレス応答が解明され次第、そこに介入することによる治療応用の可能性について検討していく予定である。現在、これらの検討と並行して、虚血再灌流モデルを初めとする動物モデルにおける小胞体ストレス応答について免疫組織化学染色などを用いて検討している。H21年度にはすでに研究代表者らが確立したマウス温度感受性培養糸球体足細胞に対して代謝負荷(高グルコース負荷・低グルコース負荷・低酸素負荷)をかけた時の小胞体ストレス応答について詳細に検討を加え、小胞体ストレス関連分子GRP78,CHOPの発現変動がこれらの負荷に対して鋭敏に反応することを見出した。H22年度においては特に低酸素負荷に絞って、小胞体ストレス応答と細胞死のシグナルについて検討を加えた。2種類の低酸素条件で分化条件で培養した足細胞に低酸素負荷を加えたところ、細胞死に至らない条件においてもCHOPの発現が著明に上昇することが見出された。CHOPは一般的に、小胞体ストレスに対して最終的にアポトーシスを誘導する経路に密接に関与しているが、ウェスタンブロッティングや細胞染色などの細胞生物学的検討によりBcl-2ファミリー蛋白などが複雑に関与しているという結果が得られた。現在、CHOPの発現をsiRNAで抑制することによる細胞生物学的変化(細胞死・形態変化・走化性)を観察している。同時に、虚血再灌流モデルを初めとする腎障害動物モデルにおける小胞体ストレス応答について、免疫組織化学染色を用いて検討している。関連実験として、methylglyoxalなどのカルボニル化合物の代謝に重要な役割を果たしているglyoxalasc-1(GLO-1)の安定発現株を確立しており、糸球体足細胞において各種代謝負荷による細胞傷害にカルボニルストレスがどのような役割を果たしているか、検討を始めている。前年度までに、研究代表者らが確立したマウス温度感受性培養糸球体足細胞に対して代謝負荷(高グルコース負荷・低グルコース負荷・低酸素負荷)をかけた時の小胞体ストレス応答について詳細に検討を加え、小胞体ストレス関連分子GRP78,CHOPの発現変動がこれらの負荷に対して鋭敏に反応することを見出した後に、小胞体ストレス応答と細胞死のシグナルについて検討を加えた。分化条件で培養した足細胞に2種類の強度で低酸素負荷を加えたところ、細胞死に至らない条件においてもCHOPの発現が著明に上昇することが見出された。

CHOPは一般的に、小胞体ストレスに対して最終的にアポトーシスを誘導する経路に密接に関与しているが、ウェスタンブロッティングや細胞染色などの細胞生物学的検討によりBcl-2ファミリー蛋白などが複雑に関与しているという結果が得られた。CHOPの発現をsiRNAで抑制することによる細胞生物学的変化(細胞死・形態変化・走化性)を観察している。同時に、虚血再灌流モデルを初めとする腎障害動物モデルにおける小胞体ストレス応答について、免疫組織化学染色を用いて検討している。関連実験として、糖尿病性腎症や腎不全、動脈硬化の進行に重要な役割を果たしているmethylglyoxalなどのカルボニル化合物によるカルボニルストレスが直接的に足細胞傷害を誘導するという結果を得た。我々は既にカルボニル化合物の代謝に重要な役割を果たしているglyoxalase-1(GLO-1)の安定発現株を確立しており、糸球体足細胞において各種代謝負荷による細胞傷害にカルボニルストレスがどのような役割を果たしているか、検討を始めている。
多指ハンドロボットによる物体の把握・操りの制御と学習による技能獲得

本研究では,多指ハンドロボットを用いた対象物の把握・操りにおいて,(A)基本となる把握・操り動作の数学的な解析に基づく制御法の開発と,(B)それらを利用したより複雑な動作技能の学習方法の開発を目指して研究を行った.これらに関して次の成果を得た.(A)基本把握・操り動作の数学的な解析と制御法の開発(A-1)転がり接触のノンホロノミック性を利用した把持点位置の制御人間の指などの様に自由度が制約されている状況として,4関節2本指ハンドによる対象物の把握・操りを考え,転がり接触のノンホロノミック性を利用して,位置レベルの自由度を最大限利用した制御系構築法の検討を行なった.具体的には,位置レベルの自由度を最大限に利用するための指先自由度の方向を検討し,また,制御系設計のために有用な指先運動の表現を与えた.これらの結果を用いて線形化補償器を設計し,シミュレーションによりその効果を確認した.(A-2)ソフトフィンガによる把握と操り2関節2本指ハンドによる,2次元平面内の対象物の把握・操りにおいて弾性体の指を用いた対象物の位置・姿勢,内力のレギュレーションを考えている.特に,指先のモデルや対象物の位置・姿勢の観測が不確かな場合を想定し,比較的取得が容易な関節角や指先力から制御精度の向上を図ることを検討した.また,対象物の角などで把握することを考え,そのための指先モデルの構築を行なった.(B)学習による把握・操り系の技能獲得人間が行なう様々な作業の実現を目指し,接触状況の変遷を伴うシステムの運動計画を学習により獲得する手法の確立を目指して研究を行なった.特に,2関節2本指ハンドにおいて対象物を指先で把握した状態から包み込むまでの一連の動作を考え,そのモデル化法と数値最適化による動作獲得法の有効性を検証した.人間が行うような高度な把握・操りには,基本となる把握動作を抽出して数学モデルを構築し,その制御法を考えることは重要である.しかしながら,一方,人間が日常行っているような様々な作業を数学的にモデル化して,すべてを人間が指令するのには限界があり,学習などによる自律的な技能獲得の側面も不可欠であると考えられる.本研究ではこのような観点から,(A)基本となる把握・操り動作の数学的な解析に基づく制御法の開発と,(B)それらを利用したより複雑な動作の技能の学習方法の開発を目指して研究を行っている.これらに関して次の成果を得た.(A)基本把握・操り動作の数学的な解析と制御法の開発(A-1)転がり接触のノンホロノミック性を利用した把持点位置の制御6関節2本指ハンドによる転がり接触を用いた対象物の把握・操りを考え,対象物の位置・姿勢,内力の軌道追従と接触点位置のレギュレーションを同時に実現する制御法を開発した.(A-2)ソフトフィンガによる把握と操り2関節2本指ハンドによる,2次元平面内の対象物の把握・操りにおいて,対象物の位置・姿勢・内力のレギュレーションを考え,指・対象物の慣性項,遠心・コリオリ力項を用いない簡便な制御法を開発した.また,対象物に対する汎用化を目指して,ハンド情報のみを用いた場合の安定性についても議論した.(B)学習による把握・操り系の技能獲得3本の指先による平面内での把握・操りにおいて,強化学習を利用した対象物の目標位置への搬送を考えた.シングルエージェントの強化学習に比べ,マルチエージェントの強化学習には多くのメモリを必要とすることが多い.本研究では,それぞれの指が協調して同一の目的を達成することに着目し,シングルエージェントの強化学習のアルゴリズムを用いた学習法を考えた。本研究では,多指ハンドロボットを用いた対象物の把握・操りにおいて,(A)基本となる把握・操り動作の数学的な解析に基づく制御法の開発と,(B)それらを利用したより複雑な動作技能の学習方法の開発を目指して研究を行った.これらに関して次の成果を得た.(A)基本把握・操り動作の数学的な解析と制御法の開発(A-1)転がり接触のノンホロノミック性を利用した把持点位置の制御人間の指などの様に自由度が制約されている状況として,4関節2本指ハンドによる対象物の把握・操りを考え,転がり接触のノンホロノミック性を利用して,位置レベルの自由度を最大限利用した制御系構築法の検討を行なった.具体的には,位置レベルの自由度を最大限に利用するための指先自由度の方向を検討し,また,制御系設計のために有用な指先運動の表現を与えた.これらの結果を用いて線形化補償器を設計し,シミュレーションによりその効果を確認した.(A-2)ソフトフィンガによる把握と操り2関節2本指ハンドによる,2次元平面内の対象物の把握・操りにおいて弾性体の指を用いた対象物の位置・姿勢,内力のレギュレーションを考えている.特に,指先のモデルや対象物の位置・姿勢の観測が不確かな場合を想定し,比較的取得が容易な関節角や指先力から制御精度の向上を図ることを検討した.また,対象物の角などで把握することを考え,そのための指先モデルの構築を行なった.(B)学習による把握・操り系の技能獲得人間が行なう様々な作業の実現を目指し,接触状況の変遷を伴うシステムの運動計画を学習により獲得する手法の確立を目指して研究を行なった.特に,2関節2本指ハンドにおいて対象物を指先で把握した状態から包み込むまでの一連の動作を考え,そのモデル化法と数値最適化による動作獲得法の有効性を検証した.
がん放射線治療の基礎となるPLDR阻害と修復不能なDNA二重鎖切断の関わり

放射線で生じる修復不能なDNA二重鎖損傷の測定を切り口として、潜在的致死損傷修復阻害が修復不能なDNA二重鎖損傷産生にどのように影響を与えるか検討し、そのメカニズムを明らかにする。さらにそれを応用した新しいがん放射線治療のアイデアを提案することを目的としている。初年度では、ヒト正常2倍体線維芽細胞に対して高張処理(0.1M NaCl添加)条件下でX線を照射し、その影響を検証したところ、0.1M NaCl添加条件下でX線を照射し1, 2週間培養すると修復できないDNA二重鎖損傷数が約1.5倍に増加した。さらに0.1M NaCl添加条件下でX線を照射し、照射1時間後から24時間後に残存するDNA二重鎖損傷数を観察したところ、照射直後のDSB数には有意な差が見られなかった。2年目の平成29年度では、初年度の結果を基に、二重鎖損傷修復に関係するクロマチンリモデリング因子の挙動を解析するとともに、ヒト前立腺がんを用いてヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証に取り組み始めた。ヒト前立腺がん細胞株に対し、ヒストン脱メチル化阻害剤を処理すると、濃度依存的に細胞増殖が抑制された。また放射線に対する感受性を増強する可能性が示唆された。3年目の平成30年度では、ヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の更なる検証を行ったところ、JIB-04が放射線の抗腫瘍効果を高めることが分かった。またDNA修復との関連性も示唆された。平成30年度中に異動(所属研究機関の変更)があり、異動の準備のため当該研究課題の遂行に十分な時間を割くことができなかったため。ヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果が観察できたので、それによるクロマチンリモデリング因子の挙動とDNA修復分子との相互作用を解析することで、PLDR阻害の分子メカニズムの解明に取り組んでいきたいと考えている。本研究では、放射線で生じる修復不能な(困難な)DNA損傷(DNA-DSB)の測定を切り口として、PLDR阻害が修復不能なDSB産生にどの様に影響を与えるか検討し、そのメカニズム(特にクロマチンリモデリング)を明らかにすることによって、新しいがん放射線治療のアイデアを提案することを目的としている。初年度の平成28年度では、高張処理によるPLDR阻害の分子メカニズムの解明のため、ヒト正常2倍体線維芽細胞に対して、高張処理(0.1M NaCl添加)条件下でX線を照射し、その影響を検証した。0.1M NaCl添加条件下でX線を6Gy照射し、1, 2週間培養すると、残存する修復できないDSB数(repair foci数)が約1.5倍に増加した。さらに高張処理により放射線誘発のdamage量が変化するか、あるいはrepair systemが影響を受けるのかを調べるため、0.1M NaCl添加条件下でX線を1 Gy照射し、照射1時間後から24時間後に残存するDSB数を観察した。照射直後のDSB数には有意な差が見られなかったことから高張処理によるクロマチンの凝集は、放射線誘発のdamage量の変化をもたらすのではなく、その後のrepair systemに影響を与えるということがわかった。これらより、高張処理によりヘテロクロマチン形成が起こり、それがrepair systemに影響を与えるという分子機構が示唆され、現在研究を進めている。平成28年度は、高張処理によるPLDR阻害の分子メカニズムの解明のため、ヒト正常2倍体線維芽細胞を用いて実験を行った。高張処理によるクロマチンの凝集は、放射線照射によって生じたDNA損傷のrepairsystemに影響を与えるということを発見した。また、PLDR阻害メカニズムを応用した、がん細胞におけるヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証についても取り組み始めた。平成29年度では、ヒト前立腺がんを用いてヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証に取り組み始めた。ヒストン脱メチル化阻害剤の濃度依存的な細胞増殖阻害が観察され、放射線感受性の増強が期待できる可能性が示唆された。

初年度では、ヒト正常2倍体線維芽細胞に対して高張処理(0.1M NaCl添加)条件下でX線を照射し、その影響を検証したところ、0.1M NaCl添加条件下でX線を照射し1, 2週間培養すると修復できないDNA二重鎖損傷数が約1.5倍に増加した。さらに0.1M NaCl添加条件下でX線を照射し、照射1時間後から24時間後に残存するDNA二重鎖損傷数を観察したところ、照射直後のDSB数には有意な差が見られなかった。2年目の平成29年度では、初年度の結果を基に、二重鎖損傷修復に関係するクロマチンリモデリング因子の挙動を解析するとともに、ヒト前立腺がんを用いてヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証に取り組み始めた。ヒト前立腺がん細胞株に対し、ヒストン脱メチル化阻害剤を処理すると、濃度依存的に細胞増殖が抑制された。また放射線に対する感受性を増強する可能性が示唆された。3年目の平成30年度では、ヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の更なる検証を行ったところ、JIB-04が放射線の抗腫瘍効果を高めることが分かった。またDNA修復との関連性も示唆された。平成30年度中に異動(所属研究機関の変更)があり、異動の準備のため当該研究課題の遂行に十分な時間を割くことができなかったため。次年度の平成29年度は、DSB修復に関係するクロマチンリモデリング因子の挙動を解析することで、高張処理によるPLDR阻害の分子メカニズムの解明に引き続き取り組むとともに、ヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証に関しても進めていきたい。引き続きヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果の検証に関しても進めていくとともに、DSB修復に関係するクロマチンリモデリング因子の挙動を解析し高張処理によるPLDR阻害の分子メカニズムの解明に取り組んでいきたいと考えている。ヒストン脱メチル化阻害剤の放射線増感効果が観察できたので、それによるクロマチンリモデリング因子の挙動とDNA修復分子との相互作用を解析することで、PLDR阻害の分子メカニズムの解明に取り組んでいきたいと考えている。検討項目の実施順位を変更したことにより、薬品、器具の使用量が予定より少なかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度中に異動(所属研究機関の変更)があり、異動の準備のため当該研究課題の遂行に十分な時間を割くことができなかったため、次年度使用額が生じた。次年度、ヒストン脱メチル化阻害剤によるクロマチンリモデリング因子、DNA修復分子の挙動をさらに解析するための試薬等に使用する予定である。現在実験が進んできているため、薬剤および器具の使用が進んでいる。国内および国際学会での研究成果の発表も予定しているため、旅費等の支出も行う予定である。
脱離基の選択的利用を鍵とする，多彩なポリスルフィド類の迅速合成法の開発

多数の硫黄原子が連なった特異な構造を有するポリスルフィド類は,タンパク質の構造変化などの生体現象の解明や,生命科学分野や食品科学分野での多彩な応用が期待される化合物群であるが,これらを「S数」を制御しながら精密に合成することは困難であった.これに対して本研究課題では,硫黄原子上の反応点を見分ける新手法を開発することで,ポリスルフィド類の自在な構造展開を可能とし,生命科学分野での応用研究に貢献することを目指す.多数の硫黄原子が連なった特異な構造を有するポリスルフィド類は,タンパク質の構造変化などの生体現象の解明や,生命科学分野や食品科学分野での多彩な応用が期待される化合物群であるが,これらを「S数」を制御しながら精密に合成することは困難であった.これに対して本研究課題では,硫黄原子上の反応点を見分ける新手法を開発することで,ポリスルフィド類の自在な構造展開を可能とし,生命科学分野での応用研究に貢献することを目指す.
老齢ラット海馬のプロテインキナーゼB/AKt活性に関する研究

プロテインキナーゼBアクト(The serine/thronine protein kinase B/Akt,以下Aktと表記)は,1991年に発見されたキナーゼである。ここ数年の検討で成長刺激を細胞に与えると,Aktが活性化されることが知られ,またこの活性化されたAktが細胞周期の調整,グリコーゲン合成の亢進,蛋白合成の亢進,細胞の増殖,生存に作用することが主として培養細胞を用いた検討で明らかになっている。特に細胞の生存に関しては,紫外線照射やNGFを除いた培養環境などで誘発される細胞死が,Aktが活性化された細胞では抑制されることが報告されている。我々は免疫組織科学的方法を用いてAktが海馬の細胞で発現していることを確認し,その上で老化やストレスに関係したAktの変化の検討を続けている。本年度は,免疫組織科学的方法によりAktの海馬での同定と,老化での変化に対する検討を行った。実験には,8週齢および75週齢の,ウィスター系雄性ラットを用いた。4%パラホルムアルデヒドによって潅流固定を行い,クリオスタッドを用い,脳図譜に基づいて40μmごとに薄切した。染色にはフリーフローティング法を用いた。染色された細胞は顕微鏡で検鏡し,CA1,CA2,CA3,CA4,歯状回などの部位によって集計した。我々の検討では,海馬の各部位においてAktの染色陽性細胞が確認されたが,特にCA3での発現が顕著であった。また老化の伴う影響の検討として,Aktの染色陽性細胞数を8週齢のラット標本と,75週齢にラットは標本を各部位において比較した。その結果,75週齢のラットでは,8週齢のラットに比較して,CA1領域で有意に発現数が多かった。老化により脳が萎縮することは,よく知られた事実であるが,最近では外傷後ストレス障害やうつ病の患者において,対照群に比較して海馬が萎縮することが報告されている。海馬の神経細胞は,増殖と死を繰り返していることから,老化やストレスによりこのバランスが崩れた海馬の萎縮が起こっていることが予想される。この結果は,老化に伴う海馬の神経細胞の脱落を防ぐため,生体系の中で,Aktが重要な役割を果たしていることを示唆するものと考えられる。
中国国内でのコンテンツツーリズムの萌芽－観光行動の現地化と再帰性－

近年、日本では、小説やアニメなどのコンテンツが観光誘因となる「聖地巡礼」行動が盛んになっており、こうした形態の観光行動をコンテンツツーリズム(以下、コンツー)という。本研究では、ほとんど明らかにされていない中国国内でのコンツーを対象とし、それが芽吹いた要因や浸透度、そしてコンツーの基盤となるコンテンツ産業の現状を明らかにする。それにより、日本のコンツーの特徴と異なる点を明らかにし、日本の優位性の検討や今後の日本市場の予測を試みる。その方法は中国国内のコンツーの観光動向や動機をアンケート調査によって量的に分析すると同時に、コンテンツ及び観光産業や公的機関へのヒアリングからも質的に分析も行う。
外部音波入射による噴流拡散火炎の燃焼制御

前年度の研究では、異なる種類の燃料を用いた噴流および噴流拡散火炎に音波を入射した場合に、ある特定のレイノルズ数-ストローハル数領域において噴流の音波入射方向への分岐、噴流拡散火炎の短炎化、音波入射方向への幅拡大が観測されることを示した。このレイノルズ数-ストローハル数領域は燃料の種類によって変化するものの、噴流や噴流拡散火炎の変形現象についてはどの燃料でも生じていることから、この現象は噴流と音波の流体力学的干渉によって生じているものと予測することができた。今年度の研究ではこの結果をふまえ、噴流と噴流に対して垂直方向に入射される音波がどのように干渉して流れ場が変化するのかを数値計算により調べた。円形噴流により形成される自由剪断層は渦輪の列として考えることができる。この渦輪が音波の入射を受ける場合、その位置が噴流軸垂直方向にずれるとすると、それぞれの渦要素がつくりだす誘導速度が自由剪断層を変形させ、噴流の分岐をもたらすものと推測した。そこで、変形の初期段階における流れ場の様子をとらえるために、音波による垂直方向への移動が最も顕著である音波入射方向に平行な噴流断面に着目した。そして、この状況を二次元噴流に音波が入射した場合と同様な状態であると考え、二次元非定常Navier-Stokes方程式を用いて数値計算をおこなった。その結果、実験では噴流の分岐が現れる条件においてもわずかに噴流が蛇行する程度で、大きな変形を起こすような渦の移動や誘導速度の生成は再現されなかった。このことから、噴流の自由剪断層を形成する渦輪列の相対位置の移動だけではなく、渦輪の伸長などによる三次元的な変形が、噴流の分岐現象を支配しているものと考えられる。以前の研究において、メタンおよび水素を燃料とした噴流拡散火炎に対して側方から単一周波数の音波を入射した場合、特定のレイノルズ数-ストローハル数領域で噴流および火炎の変形が観測された。今回の研究では、燃料の違いによりこの音波入射による現象がどのように変化するかを調べるため、以前おこなった実験とは異なる、空気より重い燃料であるプロパンを用いて、噴流に側方から音波入射をおこなった際、燃料と周囲空気の混合や噴流拡散火炎の燃焼状態がどのように変化するかを調べた。平板にとりつけた管径1.5mmの、助走距離が十分に長い円管から静止空気中にプロパンを噴出して噴流拡散火炎を形成し、直径100mmのスピーカーから110dBの音圧で単一周波数の音波を噴流に対して側方から入射し、目視観察およびシャドウグラフ法を用いて噴流および火炎の変形を観察した。その結果、プロパン噴流拡散火炎に対しても、特定のレイノルズ数-ストローハル領域において層流拡散火炎から乱流拡散火炎に遷移する噴流流速が低速へ移行し、同時に火炎の短炎化、火炎幅が音波の入射方向に広がるといった現象が観測された。また、非燃焼噴流においては、特定のレイノルズ数-ストローハル数領域において噴流の分岐が観測された。ただし、この噴流分岐が観測されるレイノルズ数-ストローハル数は燃料の種類によって異なり、噴流不安定性の成長に依存性が存在することが今回明らかとなった。
消化器癌の末梢遊離癌細胞の精製と培養

末梢血遊離癌細胞をPercoll、FACSにより解析した。EpCAM陽性CD44陽性細胞はCD45陽性であった。CD45陰性EpCAM陽性細胞は4×105個のうち10個検出された。しかし、健常症例の血液にも存在していることからこれらの細胞が遊離癌細胞であるとは結論付けられなかった。そこで遊離癌細胞から排出されていると考えられる血液中の遊離miRNAの解析を行った。大腸癌手術症例の術前術後の血液を用いてマイクロアレイ解析を行うことにより大腸癌症例に特異的ではないかと考えられる候補miRNAが4個検出された。LGR5のエクソン5を認識するプローブとエクソン49を認識するプローブを用いて各々エクソン5を含んだ全長LGR5とスプライシングバリアントを含んだ総LGR5をin situ hybridizationを用いてLGR5のスプライシングバリアントの局在を解析した。その結果全長LGR5は陰窩のみに陽性細胞を認め、総LGR5は陰窩を中心にKi67が陽性であるtransitamplifying細胞も染色された。これらの結果はこれまでの解析を支持する結果であった。LGR5の全長、エクソン5を欠損させたLGR5Δ5、エクソン58を欠損させたLGR5Δ5-8の恒常的発現したHEK293細胞株を樹立した。Wnt3AとR-spondin-1を投与することによりwntシグナルの活性化を解析した。結果ある条件下ではLGR5Δ5株やLGR5Δ5-8株のwnt活性が上昇しており、このwnt活性の上昇が増殖能に関連している可能性が示唆された。エクソン5を特異的に認識する抗体を作成し、臨床検体を用いてLGR5の染色を行ったが非特異的なタンパクを検出するために全長LGR5を特異的に検出できなかった。また、上記の3株を用いてWnt3A、R-spondin-1による刺激前後で膜蛋白を抽出し、抗LGR5抗体を用いて免疫沈降後に質量分析により共役するタンパクを解析した。刺激により共役するタンパクXが同定されている。このタンパクに関してはLGR5との関連が報告されていない分子であり今後の解析が必要である。大腸癌治療目的に当院に入院した症例を対象とした。他癌の併存や既往のある症例を除外した。入院時にインフォームドコンセントのもと承諾を得た症例を対象とした。血液10mlを採取し、Percollを用いた密度勾配遠心分離法により赤血球および死細胞を除去した。CD45ーPE、EpCAM-FITCによる染色後FACSによりCD45陰性EpCAM陽性細胞を検出した。EpCAM陽性細胞は血液10ml中に200-1000個存在した。また、症例によって検出個数は異なっていた。しかし、健常人の血液サンプルからも少量ながらEpCAM陽性細胞を認めることが分かった。この健常症例のEpCAM陽性細胞の由来を現在確認中である。すなわちEpCAM陽性細胞のみでは癌細胞を精製できていない可能性があるため、現在、癌細胞を同定しうる新たなマーカーの検出を試みている。今後、症例数を増やすことで、臨床病理学的因子との関連を検討する予定である。また、新たなマーカーを用いた細胞培養技術の開発に取り組むことを計画している。これらの解析により得られた細胞集団のKRAS遺伝子変異などを解析することで大腸癌細胞を起源としている細胞を抽出する予定である。遊離癌細胞の純化に現在努力を注いでいる。この純化する技術を開発できれば解析が進むものと考えられる。健常人の血液サンプルにもEpCAM陽性細胞が存在することは予想外であったが、KRAS遺伝子変異を解析することなどから遊離癌細胞を純化することを目標とする。また、純化とは別にEpCAM陽性細胞の培養を試みることで2面的に解析を進める予定である。EpCAM陽性CD45陰性細胞の単離とKRAS遺伝子変異の解析各種培養条件による遊離癌細胞の培養条件検討培養細胞の化学療法に対する感受性試験培養細胞のマウスへの移植による増殖実験
唾液腺癌の浸潤・転移メカニズムにおけるerbAスーパーファミリーの役割とその抑制

唾液腺癌は組織学的分化度が高く、放射線感受性がないかあるいは低い。なかでも腺様嚢胞癌、唾液腺管癌は局所浸潤能が極めて高く、さらに原発巣が制御されているにもかかわらず遠隔転移をきたしやすい。今回の研究では核内がん遺伝子蛋白質と考えられるレセプターホルモン複合体がどのような発現様式を呈するか、また癌細胞の浸潤能や転移能など悪性度の指標となり得るか、さらには細胞周期チェックポイントにおいて重要な役割を演じている蛋白との関連性を検索・解析し、唾液腺癌細胞の特異性を明らかにすることを目的とした。唾液腺腫瘍のパラフィン包埋組織を用いてerbAスーパーファミリーであるエストロゲンのレセプター(エストロゲンレセプター;ER)発現を免疫染色により検索を行った。ERは良性唾液腺腫瘍(多形性腺腫)に比べ悪性唾液腺腫瘍(腺様嚢胞癌、唾液腺管癌、粘表皮癌)では高発現していた。またERが高発現する腫瘍では、腫瘍細胞周囲のリンパ球、線維芽細胞にもその発現を認めた。これにより腫瘍細胞と周囲組織ではオートクライン作用ばかりでなくパラクライン作用により腫瘍細胞は増殖・分化する可能性だ示唆された。また増殖因子のマーカーであるKi-67抗体はER高発現症例で高値を示したことから唾液腺腫瘍ではエストロゲンが増殖能に関与することが示唆された。そこで核内がん遺伝子蛋白質と考えられるレセプターホルモン複合体がどのような発現様式を呈するか、また癌細胞の浸潤能や転移能など悪性度の指標となり得るか、さらには細胞周期チェックポイントにおいて重要な役割を演じている蛋白との関連性を検索・解析し、唾液腺癌細胞の特異性を明らかにしたい。現在、ヒト腺様嚢胞癌細胞株を樹立させ、継代中である。一方で、唾液腺腫瘍のパラフィン包埋組織を用いてerbAスーパーファミリーであるエストロゲンのレセプター発現を免疫染色により検索を行った。腺様嚢胞癌、唾液腺管癌、粘表皮癌、多形性腺腫におけるエストロゲンレセプターの発現に差異を認めた。また腫瘍周囲に存在するリンパ球に発現を認め、興味深い結果が得られた。今後はさらにプロゲステロンを検索し、増殖能や癌遺伝子(c-myc、c-junなど)および細胞周期チェックポイントに作用する因子の局在と関連性を検討していく。さらにヒト腺様嚢胞癌細胞株を4週齢の雌BALB/cヌードマウスの背部に皮下移植を行い定期的に観察する。生着率および腫瘍増殖曲線を算出し、屠殺後、肺、肝臓、脾臓などへの転移の有無を検索するとともに、erbAスーパーファミリーとレセプターの発現を免疫組織化学的染色法、In situ hybridization法およびIn situ PCRを用いて検討する。またets-1蛋白は細胞増殖活性が高い腫瘍で高発現する傾向を認めた。今後はさらにerbAスーパーファミリーとレセプターの発現、細胞接着因子、細胞遊走能を検討する。
高齢関節リウマチ患者における抗リウマチ薬の安全性と有効性に関する疫学研究

1CORRECTデータベースで収集するデータは、関節リウマチ(RA)治療内容、疾患活動性、重篤な有害事象の有無と詳細、全般的疾患活動性評価、身体機能障害の評価指標を登録時から半年毎に収集する。本データベースを用いて、分子標的薬の安全性と有効性を解析するため、本データベースへの患者登録の推進とデータベースの充実化を行った。2019年4月9日時点での登録患者数は901例(分子標的治療薬群498名、コントロール群403名)2ナショナルデータベース(NDB)を利用して、我が国のRAの診療実態を明らかにする。明らかにする診療実態は、RA全体における抗リウマチ薬の使用割合、併存症や合併症の有病率などである。さらにこれらの項目を高齢者と非高齢者での比較し、我が国のRA診療格差の実態も明らかにする。平成30年度はNDBの利用申請書類を作成に伴い、データ抽出に必要な項目(傷病名、薬剤名など)をそれぞれのマスタを使用し定義した。申請書類を平成30年7月に提出し、同年9月に無条件承諾された。平成31年3月に特別抽出データが厚労省より届いた(医科レセプト252ファイル1,147,238,333件、DPCレセプト504ファイル184,889,065件、調剤レセプト259ファイル983,554,887件)。傷病名および抗リウマチ薬や経口副腎皮質ステロイドの処方データを組み合わせ、7通りの定義(1.RA確定病名のみ、2.RA確定病名+抗リウマチ薬の処方または経口副腎皮質ステロイドの処方、3.RA確定病名+抗リウマチ薬の処方、4.RA確定病名+抗リウマチ薬の2回以上の処方、5. RA確定病名+抗リウマチ薬の6回以上の処方、6.RA確定病名+主な抗リウマチ薬の処方、7.RA確定病名+主な抗リウマチ薬の2回以上の処方)を作成し現在、各定義に合致するRA患者数を計算している。ナショナルデータベースの特別抽出作業完了時期が予想よりも数カ月程度遅れ、解析に着手する時期が遅れたため。1引き続きCORRECTデータベースへの患者登録の推進とデータベースの充実化を徹底する。2CORRECTデータベースを用いて、高齢RA患者における分子標的薬の有効性と安全性について解析を進める。3高齢RA患者におけるRA治療の実態と分子標的薬使用下における安全性に関する疫学研究を実施するため、ナショナルデータベースを用いてRA患者を同定し、抗リウマチ薬の使用率、各検査実施率、RAに関連した手術の施行率、リハビリテーション実施率などを記述する。さらに、高齢者と非高齢者でこれらの項目を比較する。1CORRECTデータベースで収集するデータは、関節リウマチ(RA)治療内容、疾患活動性、重篤な有害事象(SAE)の有無と詳細、全般的疾患活動性評価、身体機能障害の評価指標を登録時から半年毎に収集する。2当初の予定では、高齢RA患者における分子標的薬の有効性と安全性について解析する予定だったが、症例数およびフォローアップデータが不足していたため研究内容を次のように変更した。生物学的製剤使用RA患者に関する疫学研究(REAL研究、2006-2011患者登録)または分子標的治療薬使用RA患者に関するアウトカム研究(CORRRECT研究、2012-2017患者登録)のデータを有する患者のうち、メトトレキサート(MTX)新規開始患者の背景因子、登録から3年間のRA治療内容、6か月毎の疾患活動性の推移、重篤な有害事象(SAE)の罹患率(IR/100人年[95%信頼区間])をREAL群とCORRECT群で比較した。その結果、CORRECT群(n=277)はREAL群(n=212)と比較して罹病期間が有意に短かった(REAL:1.0年、CORRECT:0.4年)。3年間のMTXの投与量(中央値)はREAL群では6から8mg/週を、CORRECT群では8から10mg/週を推移していた。RA疾患活動性の推移は両コホートでほぼ同等だった。SAEのIRは、REAL群は7.4[5.3-10.0]、CORRECT群では7.6 [5.7-10.0]、発生率比は1.0 [0.7-1.6]と両群間に有意差は認められなかった。3高齢RA患者におけるRA治療の実態に関する疫学研究を実施するため、ナショナルデータベース利用に伴う申請書類の作成を開始し、引き続き作成中である。当初予定していたCORRECT研究を用いた高齢RA患者における分子標的薬の有効性と安全性に関する解析が症例数の不足により解析ができなかったが、代わりにREALコホートとの比較研究を実施し、一通りの解析を終了したこと、ナショナルデータベース申請のための準備も概ね順調であり、平成30年度中のデータ申請と取得の見通しが立ったため、概ね順調と判断した。

明らかにする診療実態は、RA全体における抗リウマチ薬の使用割合、併存症や合併症の有病率などである。さらにこれらの項目を高齢者と非高齢者での比較し、我が国のRA診療格差の実態も明らかにする。平成30年度はNDBの利用申請書類を作成に伴い、データ抽出に必要な項目(傷病名、薬剤名など)をそれぞれのマスタを使用し定義した。申請書類を平成30年7月に提出し、同年9月に無条件承諾された。平成31年3月に特別抽出データが厚労省より届いた(医科レセプト252ファイル1,147,238,333件、DPCレセプト504ファイル184,889,065件、調剤レセプト259ファイル983,554,887件)。傷病名および抗リウマチ薬や経口副腎皮質ステロイドの処方データを組み合わせ、7通りの定義(1.RA確定病名のみ、2.RA確定病名+抗リウマチ薬の処方または経口副腎皮質ステロイドの処方、3.RA確定病名+抗リウマチ薬の処方、4.RA確定病名+抗リウマチ薬の2回以上の処方、5. RA確定病名+抗リウマチ薬の6回以上の処方、6.RA確定病名+主な抗リウマチ薬の処方、7.RA確定病名+主な抗リウマチ薬の2回以上の処方)を作成し現在、各定義に合致するRA患者数を計算している。ナショナルデータベースの特別抽出作業完了時期が予想よりも数カ月程度遅れ、解析に着手する時期が遅れたため。1引き続きCORRECTデータベースへの患者登録の推進とデータベースの充実化を徹底する。2CORRECTデータベースを用いて、高齢RA患者における分子標的薬の有効性と安全性について解析を進める。3高齢RA患者におけるRA治療の実態と分子標的薬使用下における安全性に関する疫学研究を実施するため、ナショナルデータベース利用申請を行う。データが届き次第、RA患者の診療実態(抗リウマチ薬の使用率、各検査実施率、RAに関連した手術の施行率、リハビリテーション実施率など)を記述する。3高齢RA患者におけるRA治療の実態と分子標的薬使用下における安全性に関する疫学研究を実施するため、ナショナルデータベースを用いてRA患者を同定し、抗リウマチ薬の使用率、各検査実施率、RAに関連した手術の施行率、リハビリテーション実施率などを記述する。さらに、高齢者と非高齢者でこれらの項目を比較する。理由:CORRECTデータベースを用いた研究において平成29年度に予定していた高齢者に関する解析が実施できなかったため。使用計画:CORRECTデータベースを用いた研究における統計解析の費用、ナショナルデータベース解析に必要な解析ソフトの購入、欧州リウマチ学会発表のための旅費等に使用する予定である。使用計画:CORRECTデータベースを用いた研究における統計解析の費用、欧州リウマチ学会などの学会発表のための旅費等に使用する予定である。
死因不詳の突然死症例におけるカルシウム依存性情報伝達物質遺伝子変異解析

比較的若年者で死亡時の状況からは何らかの心臓性突然死が強く疑われるものの、解剖によっても死因を明らかとできない症例がある。こうした症例について、遺伝性不整脈に係る原因遺伝子変異検索をおこなった。細胞内のカルシウム濃度を制御する蛋白質の中で、筋肉に豊富に発現しているリアノジン受容体遺伝子の変異の検索をおこなったところ、精神科関連の突然死症例の3例にリアノジン受容体の原因遺伝子変異を発見した。こうした研究は、死因を明らかとするためだけでなく、遺族の突然死を未然に予防するという意味においても社会的に意義の大きい研究と考える。平成5年から本研究計画期間中までに大阪医科大学法医学教室で解剖された遺体のうち、比較的若年者で死亡時の状況からは心臓性突然死が強く疑われるものの解剖によっては明らかな異常が認められなかった症例について、研究計画に沿って、まずリアノジン受容体2型の変異検索をおこなった。リアノジン受容体2型は心筋に抱負に発現しているカルシウムチャンネルで、その変異はカテコラミン誘発性多型性頻拍の原因となることがすでに知られている。運動時等に重篤な不整脈を生じて突然死の原因となる。これまで解析した症例のうちの3例にリアノジン受容体2型のアミノ酸変異を伴う変異が発見された。うち1例は新規の片でこれまでに報告例がない。この変異が発見された症例は、20代の女性で,心理的ストレス負荷時に突然意識を喪失して、そのまま回復することなく死亡したものである。死亡時の状況と解剖所見からは、ストレスによるカテコラミン優位の状況下で、不整脈が発生したと考えられる。この変異の日本人における変異頻度をあわせて検討したところ、日本人200人中にこの変異は発見されなかった。このことから、発見された変異は、DNA多型ではなく、まれな変異であると推定される。この変異が新規のものであることから、変異の実際のカルシウムチャンネル機能における影響については、詳細な検討ができない。今後、変異を導入した遺伝子改変動物や変異を導入した細胞のパッチクランプ法による解析等によって検討してみる余地があると思われる。こうした検討は、変異を発見された被害者の死因検索に有用なだけでなく、被害者遺族に対する今後の治療を含めた配慮の必要性を検討する上で、有用な情報を提供すると考えられる。本年度は、昨年に引き続き小胞体膜状にあるカルシウムイオンチャンネルであるリアノジン受容体遺伝子変異の検索をおこなった。心筋に豊富に発現しているリアノジン受容体2型の変異を検索し、3例の変異が発見された。このうち2例の変異は同一のもので、すでに若年性突然死症例の中に報告されている。残り1例については新規の変異であったために、健常者中の変異頻度の検討を行ったが、その結果、発見された変異はDNA多型ではないことが予想された。続けて、リアノジン受容体1型の変異を検索し、やはり3例の変異症例を発見した。これらの変異は精神疾患罹患間者の原因不明の突然死症例中に発見された。時折、精神科関係の突然死症例が法医解剖される場合があるが、これらの解剖症例中には、リアノジン1型変異の関与の疑われる場合があるのでないかと考えられる。リアノジン受容体中、脳に豊富に発現している3型については未だその生理活性がよくわかっていない。リアノジン3型の変異を現在検討中であるが、今のところリアノジン3型遺伝子の変異は法医解剖症例で原因不明の突然死を来たした症例中には発見されたいない。今後検討を継続する予定である。リアノジン受容体の解析がほぼ終了してきたので、細胞内のカルシウムイオン濃度調節に関与しているIP3受容体、ホスホランバンの遺伝子変異解析を続けておこなっている。ボスホランバンの変異については拡張型の心筋症に関与しているとされており、突然死症例中に発見される可能性が認められたが、これまで検討した症例中には、ホスホランバン遺伝子の変異は発見されなかった。法医学分野では、比較的若年者で死亡時の状況からは何らかの心臓性突然死が強く疑われるものの、解剖によっても死因を明らかとすることができない症例があり、原因不明の突然死と呼ばれる。こうした症例は、死因を明らかとするという法医解剖の目的の一つを果たすことができず、社会的に問題が大きい。本研究は、こうした問題を解決するために、原因不明の突然死症例に致死性の不整脈の原因遺伝子の変異が関与した症例があるかどうかについて検討を行うものである。本年度も、昨年度にひきつづき致死性不整脈原因遺伝子の一つであり、細胞内のカルシウム濃度の調節を行っている心筋型リアノジン受容体遺伝子の変異の検索をおこなった。私どもはすでに3症例に遺伝子の変異を発見した(学内のヒトゲノム解析倫理委員会承認済み)。今年度中に解剖をおこなった症例については、原因不明の突然死症例はなく、解析をおこなわなかった。

こうした研究は、死因を明らかとするという解剖本来の目的を達成するという意味ばかりでなく、仮に遺伝子変異が発見され、その変異が突然死の原因として危険性があると判断されるような場合には、適切な倫理的配慮を講じた後に、遺族の遺伝子変異解析をおこない、保因者の心臓性突然死を未然に防止する等の可能性をひらくものであり、社会的に意義の大きい研究と考える。法医学領域では、まだ症例の遺伝子解析については、一般的とはなっていないが、今後は検討する必要性が生じるものと予想される。
清代外モンゴルにおける牧地紛争の研究

本年度は、主に以下の研究成果を成し遂げた。(1)清代外モンゴルのツェツェン・ハン部とトシェート・ハン部が接する盟界の画定経緯の解明に取り組んだ。その結果、乾隆55(1790)年にラワーンドルジらの在地モンゴル人王公によって東部2盟間の牧地境界が初めて画定され、両盟間の牧地紛争が終息できたことが明らかとなった。(2)牧地境界画定から見た遊牧民の遊牧実態の解明といった課題の一端として、清代外モンゴルにおけるイフシャビ(外モンゴルの最高活仏の隷属民)の遊牧状況を検討した。その結果、旗の一般平民と同様に、イフシャビの遊牧も基本的に特定の旗の枠内に制限されたことが明らかとなった。(1)清代外モンゴルのツェツェン・ハン部の盟界画定過程の解明に取り組んだ。具体的には、モンゴル国立中央文書館所蔵の公文書史料に基づいて、まずツェツェン・ハン部が乾隆46(1781)年の盟界画定地域の対象とならなかったことについて考察した結果、その大きな要因は当該部における牧地問題・紛争の隠ぺいや牧地不拡張といった状況であったことがわかった。次いで、西部3盟の盟界画定状況と比較検討しながら、ツェツェン・ハン部とトシェート・ハン部が接する盟界の画定経緯を検証した結果、西3盟と同様に、乾隆55(1790)年に2人の在地モンゴル人王公によって東部2盟間の牧地境界が初めて画定され、両盟間の牧地紛争が収束できたことが明らかとなった。かくして、従来の研究における西3盟の盟界画定に、本研究で考察した東部2盟の盟界画定過程を加えることによって、外モンゴル4盟の盟界画定事業は概ね乾隆55年にようやく終了したことが明らかとなった。拙稿2014、2015と今回の研究成果を踏まえると、盟旗制度の一環として実施された盟や旗の境界画定事業には実に長い年月がかかっていて、清末に差し掛かる頃まで、最終的な境界がなかなか確定できなかったことが証明できた。これは、清朝の安定支配はさほど容易には外モンゴルで確立できなかったといった重要な意義を持つと考えられる。(2)牧地境界画定から見た遊牧民の遊牧実態の解明といった課題の一端として、清代外モンゴルにおけるイフシャビの遊牧状況を検討した。その結果、旗の一般平民と同様に、イフシャビも、特定の旗の牧地のみで遊牧するように旗の牧地冊子に正式に登録され、その放牧地は基本的に特定の旗の枠内に制限されたことが明らかとなった。これは、イフシャビが当初の自由な遊牧権を清朝支配下で徐々に喪失していったことを意味している。27年度が最終年度であるため、記入しない。東洋史27年度が最終年度であるため、記入しない。
高レベル廃棄物の高機能性ナノ吸着剤への変換

本研究では、Mo、Cs^+およびPd^<2+>に注目し、MoをCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性・高選択性吸着剤に変換し、資源の有効利用を図るための基礎研究を行った。吸着剤として、容易に調製でき、Cs^+およびPd^<2+>に対して高吸着性・高選択性を示す不溶性フェロシアン化物を選択し、Cs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を評価するとともに、28成分系の模擬高レベル廃液からのCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性・高選択性を確認した。また今後のカラム実験に際して取り扱いを容易にするために、アルギネートマイクロカプセル(ALG-MC)による賦形化を行い、Cs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を評価した。以下にその成果の概要を記す。(1)前年度の成果でCsとPdに吸着性の高いフェロシアン化物FeMo-3を用いて、模擬高レベル廃液(SW-11)からのCs^+およびPd^<2+>に対する吸着速度を調べた。SW-11には硝酸濃度が2.5M、Na^+が約1Mと高濃度で含まれ、さらに様々な核種が含まれているが、FeMo-3はCs^+およびPd^<2+>に対して高い吸着率(90-100%)を示した。このことから、実廃液からもCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性を期待できる。(2)調製したFeMoとアルギン酸ナトリウム溶液を混練し、硝酸カルシウム溶液中に滴下することで容易にALG-MCを調製した。SEM観察によりFeMo-MCの直径は約1mmで、表面に数多くの皴が確認できた。内部のSEM観察やEPMA分析によって吸着されたCs^+およびPd^<2+>の分布を調べ、均一に包括固定されていること、1時間程度で吸着平衡に達すること、粉末状フェロシアン化物と同程度の吸着率が得られることを確認した。(3)アルギネートゲルによる粉末状のFeMoのマイクロカプセル化を図ったが、高硝酸濃度下でのFeMoの溶出を抑制するという付随効果が得られた。高レベル放射性廃液に含有されるモリブデンを高機能性吸着剤に変換し、廃棄物の再利用、廃棄物の低減化の発想のもとで研究を実施した。今年度は、不溶性モリブデンフェロシアン化物を調製し、Cs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を基礎的に評価し、Cs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性・高選択性を確認した。1.フェロシアン化カリウム溶液またはフェロシアン化ナトリウム溶液を、モリブデン酸ナトリウムを溶解した強酸溶液中に滴下することで、不溶性モリブデンフェロシアン化物(FeMo)の沈殿を得た。SEM観察によりFeMoは50100nmの微粒子が凝集して数μm数十μmの集合体を形成していることがわかった。XRDによる回折パターンから、FeMo-4(硝酸/Na塩系)はfcc構造を持つ不溶性フェロシアン化物の一つであることが推定できた。他のFeMoは結晶性が低く、構造の違いによるCs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性への影響は見られなかった。Cs^+およびPd^<2+>吸着前後の沈殿についてEPMA分析し、K^+およびNa^+とCs^+およびPd^<2+>とのイオン交換が主に行われていることがわかった。2.FeMoのCs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を評価した結果、Cs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性を確認した。一部に時間経過に伴うCs^+およびPd^<2+>吸着率の低下が見られたが、溶液条件を緩和することによって90%以上の高い吸着率を保つことができた。Cs^+およびPd^<2+>の吸着に及ぼす硝酸濃度の影響および反応温度の影響を調べ、Pd^<2+>吸着については、硝酸濃度依存性は見られなかった。Cs^+吸着については高濃度硝酸下でわずかな吸着率の低下がみられたが、各FeMoによる違いは見られなかった。Cs^+およびPd^<2+>の吸着について、いずれも温度上昇に伴い吸着率が徐々に低下した。特にFeMo-1(塩酸/K塩系)およびFeMo-2(硝酸/K塩系)によるCs^+吸着では、65°Cでの吸着率は25°Cでの吸着率の20%以下にまで低下した。この吸着率の低下はFeMoの溶出が原因であると考えられる。よって実際に応用するには、FeMo-3(塩酸/Na塩系)またはFeMo-4を利用するのが適当であり、さらに高温下でのFeMoの溶出を抑制する手段が必要となる。3.定量的な吸着特性を評価するため、吸着等温線を作成し、Langmuirプロットを行って各FeMoの飽和吸着量を求めた。本研究で調製したFeMoのなかでは、FeMo-3がCs^+およびPd^<2+>について共に最も高い飽和吸着量を示し、その値はそれぞれ0.284mmol/g、2.24mmol/gであった。

以上のことから、FeMoはPd^<2+>に対する高選択性吸着剤として期待できる。本研究では、Mo、Cs^+およびPd^<2+>に注目し、MoをCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性・高選択性吸着剤に変換し、資源の有効利用を図るための基礎研究を行った。吸着剤として、容易に調製でき、Cs^+およびPd^<2+>に対して高吸着性・高選択性を示す不溶性フェロシアン化物を選択し、Cs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を評価するとともに、28成分系の模擬高レベル廃液からのCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性・高選択性を確認した。また今後のカラム実験に際して取り扱いを容易にするために、アルギネートマイクロカプセル(ALG-MC)による賦形化を行い、Cs^+およびPd^<2+>に対する吸着特性を評価した。以下にその成果の概要を記す。(1)前年度の成果でCsとPdに吸着性の高いフェロシアン化物FeMo-3を用いて、模擬高レベル廃液(SW-11)からのCs^+およびPd^<2+>に対する吸着速度を調べた。SW-11には硝酸濃度が2.5M、Na^+が約1Mと高濃度で含まれ、さらに様々な核種が含まれているが、FeMo-3はCs^+およびPd^<2+>に対して高い吸着率(90-100%)を示した。このことから、実廃液からもCs^+およびPd^<2+>に対する高吸着性を期待できる。(2)調製したFeMoとアルギン酸ナトリウム溶液を混練し、硝酸カルシウム溶液中に滴下することで容易にALG-MCを調製した。SEM観察によりFeMo-MCの直径は約1mmで、表面に数多くの皴が確認できた。内部のSEM観察やEPMA分析によって吸着されたCs^+およびPd^<2+>の分布を調べ、均一に包括固定されていること、1時間程度で吸着平衡に達すること、粉末状フェロシアン化物と同程度の吸着率が得られることを確認した。(3)アルギネートゲルによる粉末状のFeMoのマイクロカプセル化を図ったが、高硝酸濃度下でのFeMoの溶出を抑制するという付随効果が得られた。