hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特発性炎症性筋疾患におけるリンフォイドネオジェンシスと自然免疫の分子病態解析

特発性炎症性筋疾患は免疫的機序が関与し骨格筋に慢性炎症と筋細胞壊死をおこす疾患の総称であり原因は不明である。本研究では特発性炎症性筋疾患の筋組織における免疫細胞の解析、血管およびリンパ管の解析を行った。特発性炎症性筋疾患では非炎症性疾患に比して血管に対するリンパ管の割合が低く、病変部の浮腫と慢性炎症の持続に関与していることが示唆された。また特発性炎症性筋疾患を全身的に診断、評価するための方法としてのFDG PETの有用性を明らかにした。本疾患では骨格筋FDGの取り込みは増加していた。骨格筋へのFDGの取り込みをSUVの測定と視覚的な評価をして定量化したところ、病理所見との相関が認められた。特発性炎症性筋疾患の免疫病態の解明を目的に本年度は二つの方向から研究を進めた。1.特発性炎症性筋疾患の筋組織で血管およびリンパ管に対する単クローン抗体を用いて免疫染色を行い、脈管系の状態を検討した。これまで炎症性筋疾患において血管系の密度や内皮の変化は報告されているが、リンパ管についての検討はない。リンパ管は組織液の調節に重要な役割を果しているとともに、リンパ節に免疫細胞を運搬する働きがあり、慢性炎症に深く関与していると考えられる。2.特発性炎症性筋疾患をより全身的にとらえて解析する方法としてのFDG-PET, PET/CT(PET)について検討した。これまで特発性炎症性筋疾患では、筋でのFDGの取り込みが増加していることが示されているものの、臨床における有用性について一定の見解に達していない。後ろ向きに悪性腫瘍検索のために施行されたPET画像用いて、四肢の近位筋のFDG取り込みについてSUVを測定するとともに、臨床で広く利用が可能と考えられる視覚的評価を行った。視覚的評価は四肢近位、体幹部など左右16か所について縦隔の血管を基準に陽性部位を二人の検者が独立に評価した。この結果視覚的評価の広がりは四肢のSUVと相関が認められ、視覚的評価の有用性が示された。また視覚的評価は特発性炎症性筋疾患の活動性の指標である血清CK値、筋病理所見の程度とも相関を認めた。またFDG取り込みは上肢あるいは下肢が主である症例、体幹が主である症例、全身に及ぶ症例など炎症の広がりの多様性が明らかになった。特発性炎症性筋疾患の病変は筋内で一様ではなく、多巣性病変を作ることが知られている。PETでの観察でも最もFDGの取り込みが顕著な部位はしばしば筋の内側に部分であった。病変は多巣性であるにも関わらず、SUVを四肢で比較したところ著明な左右対称性を認めた。1. 39例の特発性炎症性筋疾患患者において、生検筋の免疫組織学的検討を行った。1例で著明なB細胞の結節状の集積が認められ、典型的なリンフォイドネオジェネシスを示唆する所見と考えられた。2.特発性炎症性筋疾患および対照疾患合わせて26例の生検筋を用いて、リンパ管、血管の免疫組織学的検討を行い、リンパ管、血管の新生は病態ごとに異なっていることが示唆された。3.33例の特発性炎症性筋疾患の患者で悪性腫瘍検索目的に施行されたFDG PETおよびFDG PET/CTを後ろ向きに評価した。FDG PETで全身のとりこみ所見を肺、リンパ節、そのほかの臓器についてのデータを収集した。FDG PET画像で四肢におけるSUV maxの測定と臨床病理データを伏せた状態で複数の放射線科医師による四肢、体幹の視覚的評価を行った。一方臨床データ、FDG PET所見を伏せた状態で、神経病理学的評価を各々の患者の生検筋で行った。FDGは代謝の活発な部位に取り込まれ、慢性関節リウマチ、リウマチ性多発筋痛症、血管炎など自己免疫疾患での有用性が報告されており、特発性炎症性筋疾患においても障害の強い筋での取り込みが予想された。検討の結果、特発性炎症性筋疾患においてFDG取り込みには種々のパターンがあり、上肢優位、下肢優位、体幹優位の症例を認めた。組織学的所見との比較では、筋細胞壊死・再生所見の程度とFDG取り込みに相関を認めた。またFDGの取り込みは著明な左右対称性を示した。これらの研究結果を学会および欧文専門誌に発表した。1. 43例の炎症性筋疾患の生検筋で免疫組織学的検討を行った。ほとんどの症例で筋膜上のHLA class1抗原の発現、マクロファージ、T細胞を中心とした細胞浸潤が認められた。3例で著明なB細胞の浸潤が認められられた。2. 44例の炎症性筋疾患と対照疾患の生検筋で血管およびリンパ管の免疫組織学的検討を行った。慢性炎症の経過に伴って血管新生が認められる症例がある一方リンパ管の増加は血管ほどではないと考えられた。これらの脈管系の変化が組織内の浮腫や病変形成に関与していることが示唆された。3.過去にFDG-PETを施行された炎症性筋疾患33例と他の神経疾患118例を抽出して骨格筋へのFDG取り込みを視覚的に評価した。FDGの取り込みが増加している部位が炎症性筋疾患の88%で認められ、その多くの症例で複数部位であり、下肢、臀部などへの取り込みが認める症例が多かった。一方他の神経疾患では、多くは一部位であり、上肢がほとんどであった。

4. 33例の炎症性筋疾患においてFDG-PET所見と臨床・病理学的所見の関連を検討した。骨格筋において縦隔の血管を基準とし四肢体幹筋を16か所にわけて視覚的に評価するとともに四肢のSUVを測定した。視覚的評価とSUV値とは組織学的所見の壊死・再生所見に相関を認めた。また四肢のSUV値を炎症性筋疾患と同等の筋力低下を有する22例の筋萎縮性側索硬化症と比較したところ、炎症性筋疾患では有意にSUV値が高かった。炎症性筋疾患では著明な左右対称性のFDG取り込みが認められた。炎症性筋疾患がきわめて左右対称に障害される疾患であることを反映していると考えられた。以上のことから、炎症性筋疾患の診断においてFDG-PETが合併しうる悪性腫瘍の検索とともに骨格筋の炎症の評価にも有用であることが示され、炎症性筋疾患の病態の解明に役立つ可能性が示唆された。特発性炎症性筋疾患は免疫的機序が関与し骨格筋に慢性炎症と筋細胞壊死をおこす疾患の総称であり原因は不明である。本研究では特発性炎症性筋疾患の筋組織における免疫細胞の解析、血管およびリンパ管の解析を行った。特発性炎症性筋疾患では非炎症性疾患に比して血管に対するリンパ管の割合が低く、病変部の浮腫と慢性炎症の持続に関与していることが示唆された。また特発性炎症性筋疾患を全身的に診断、評価するための方法としてのFDG PETの有用性を明らかにした。本疾患では骨格筋FDGの取り込みは増加していた。骨格筋へのFDGの取り込みをSUVの測定と視覚的な評価をして定量化したところ、病理所見との相関が認められた。研究目的達成のため、種々の方向からのアプローチをすることができた。生検筋を用いた組織学的検討を元に、FDG PETによるより全身的な視点による検討を合わせて、新たな可能性を開拓し、論文として発表することができた。神経内科ひきつづき特発性炎症性筋疾患の免疫病態解明のために、筋組織を用いた検討を行う。自然免疫に関連する分子の発現を検討する予定である。筋炎モデルマウスについて、共同研究が可能であるか検討を進めている。特発性炎症性筋疾患に病態解明について、筋病理所見を対象として局所の検討に加えて、PETを用いて全身的な検討を進めることができた。26年度は実績の論文化を進めたため、試薬などの購入は比較的少なかった。ひきつづき筋病理を中心として病変部での免疫病態の検討とFDG-PET,PET/CTを中心に全身疾患としての視点にたった検討を進めていく。試薬および解析ソフトの購入などを計画している。本年度の研究期間の後半はPETなど画像での検討が主となったため、物品の購入などが比較的少なくなった。筋組織を用いた検討のための試薬、消耗品を中心に購入の予定である。研究成果の発表を学会、研究会、論文で行う予定である。
三日熱マラリア伝搬阻止ワクチンの流行地における効果判定

マラリア伝搬阻止ワクチンは、媒介蚊ステージの中でマラリア原虫の生活環を断つことを目的とするワクチンである。我々はアジア地域で猛威をふるっている三日熱マラリア伝搬阻止ワクチンの開発を目的として、三日熱マラリア実験室内株(Sal1株)からオーキネート表面蛋白Pvs25及びPvs28の遺伝子をクローニングした。次にSal1株由来の遺伝子から酵母を用いて発現させた組み換え蛋白yPvs25又はyPvs28を、アルムアジュバントを用いてマウスに免疫し、その血清をSal1株感染チンパンジー血液と混合した後、数種類のマラリア媒介蚊に吸血させ伝搬阻止活性を検討した。その結果、yPvs25及びyPvs28いずれに対する抗血清も三日熱マラリア原虫の検討したすべての蚊への伝搬を完全に阻止した。本研究は、この抗血清が流行地における三日熱マラリア原虫に対しても上記と同様の伝搬阻止活性を有するかどうかを、タイにおける三日熱マラリア患者由来の原虫と現地での媒介蚊(Anopheles dirus)を用いて検討した。その結果、yPvs25及びyPvs28に対するマウス抗血清は、いずれもタイにおける患者由来の三日熱マラリア原虫の伝搬を阻止することが明らかとなった。また、これらのワクチン抗原をアルムアジュバント及びフロイントアジュバントを用いてウサギに免疫して作成した抗血清の伝搬阻止効果も検討した。その結果、伝搬阻止活性はマウス(アルム)>ウサギ(フロイント)>ウサギ(アルム)の順に低下した。しかし、アルムアジュバントを用いて免疫したウサギ抗血清も蚊1匹あたりの平均オーシスト数を低下させており、有効性は確認された。これらの結果とPvs25およびPvs28の抗原変異を比較すると、Pvs25、Pvs28いずれに対する抗血清もどのように変異があっても強い伝搬阻止活性を示した。我々は三日熱マラリア伝搬阻止ワクチンの開発を目的として、三日熱マラリア実験室内株(Sal1株)からオーキネート表面蛋白Pvs25及びPvs28の遺伝子をクローニングした。次にSal1株由来の遺伝子から酵母を用いて発現させた組み換え蛋白yPvs25又はyPvs28を、アルムアジュバントを用いてマウスに免疫し、その血清をSal1株感染チンパンジー血液と混合した後媒介蚊に吸血させ、伝搬阻止活性を検討した。その結果、yPvs25及びyPvs28いずれに対する抗血清も三日熱マラリア原虫の蚊への伝搬を完全に阻止した。次に、この抗血清が流行地における三日熱マラリア原虫に対しても上記と同様の伝搬阻止活性を有するかどうかを検討するための測定系を確立することを試みた。三日熱マラリア患者血液と正常動物血清を用いて、人工膜吸血装置の大きさ、血液の温度、吸血時間、吸血させる蚊の数、吸血後の蚊への感染率を調べるまでの蚊の飼育日数、飼育温度等の条件を検討したところ、最も蚊への感染率が高くなる条件を見出した。本条件を用いて、三日熱マラリア患者血液と三日熱マラリア伝搬阻止ワクチン抗原を免疫したマウスの血清を量比を変えて混合し、人工膜吸血装置を用いて媒介蚊に吸血させ、各混合比率での伝搬阻止活性を吸血した蚊の中腸におけるオーシスト数を指標に測定した。

その結果、Sal1株由来のyPvs25及びyPvs28に対するマウス抗血清は、タイにおける患者由来の三日熱マラリア原虫の伝搬も阻止することが明らかとなった。またその効果は、混合する免疫血清の量に比例していることが明らかとなった。マラリア伝搬阻止ワクチンは、媒介蚊ステージの中でマラリア原虫の生活環を断つことを目的とするワクチンである。我々はアジア地域で猛威をふるっている三日熱マラリア伝搬阻止ワクチンの開発を目的として、三日熱マラリア実験室内株(Sal1株)からオーキネート表面蛋白Pvs25及びPvs28の遺伝子をクローニングした。次にSal1株由来の遺伝子から酵母を用いて発現させた組み換え蛋白yPvs25又はyPvs28を、アルムアジュバントを用いてマウスに免疫し、その血清をSal1株感染チンパンジー血液と混合した後、数種類のマラリア媒介蚊に吸血させ伝搬阻止活性を検討した。その結果、yPvs25及びyPvs28いずれに対する抗血清も三日熱マラリア原虫の検討したすべての蚊への伝搬を完全に阻止した。本研究は、この抗血清が流行地における三日熱マラリア原虫に対しても上記と同様の伝搬阻止活性を有するかどうかを、タイにおける三日熱マラリア愚者由来の原虫と現地での媒介蚊(Anopheles dirus)を用いて検討した。その結果、yPvs25及びyPvs28に対するマウス抗血清は、いずれもタイにおける患者由来の三日熱マラリア原虫の伝搬を阻止することが明らかとなった。また、これらのワクチン抗原をアルムアジュバント及びフロイントアジュバントを用いてウサギに免疫して作成した抗血清の伝搬阻止効果も検討した。その結果、伝搬阻止活性はマウス(アルム)>ウサギ(フロイント)>ウサギ(アルム)の順に低下した。しかし、アルムアジュバントを用いて免疫したウサギ抗血清も蚊1匹あたりの平均オーシスト数を低下させており、有効性は確認された。これらの結果とPvs25およびPvs28の抗原変異を比較すると、Pvs25、Pvs28いずれに対する抗血清もどのように変異があっても強い伝搬阻止活性を示した。
簡易座位移乗器具の研究

超高齢社会といわれる今日において要介護者の生活の質(QOL)を高めるためには,日常生活空間において,ベッド-車椅子-トイレなどの移動が不可欠である.この際,異なる2地点の移動(移乗)動作が必要となるが,介護者・被介護者の双方に負担のかかる移乗介助はふさわしくない,そこで,移乗を補助する器具や機器の開発が望まれている,本研究では,要介護者を座位の姿勢のまま移乗させる簡易座位移乗器具を開発し,その有効性を検討することを目的としている,開発した移乗器具は,事務椅子を改造し作成した.背もたれ部分を被介護者の上半身を支える胸当として,椅子の背に向かい合う格好で座る構造である.座面部に円滑に乗り移るために,付属のシートを排して受動回転するローラ型の座面を取り付けた.また,胸当て部はロック式ガススプリングを用いて上下に昇降する構造で,被介護者の上半身を持ち上げて着座位置から臀部を離床しローラ型の座面に乗り移らせる,この際,介助者は被介護者の上半身を持ち上げる補助を行うか,臀部をローラ型座面の方向に引き込むように操作する.この器具の操作力を現行よく用いられるスライディングボードと比較することにより有効性を検討する.新規に購入したスライディングボードとひじ掛け跳ね上げ式の車椅子を用い移乗実験を行った,腰に回した介護ベルトにロードセルをつなげ, AD変換器を介してPCに接続してデータを収集した.車椅子の座面とほぼ同じ高さの座面からの移乗では,椅子にまっすぐ立った姿勢で座っている体重600Nの被験者を109Nの力で移乗できた,片麻痺の患者を模して健側の手で車椅子のひじ掛けにもたれた姿勢の被験者では93Nの力で移乗できた.また,車椅子の座面よりも5cm高い座面からの移乗実験ではそれぞれの姿勢で95N/73Nの力で移乗できた,開発した移乗器具を用いた場合,胸当てに抱き着いた被介護者の臀部における座面反力はひじ掛けにもたれた時の350Nに比べ大幅に減少し, 150Nの座面反力であった,しかしながら,腰を引き込むように力を加えた移乗実験では123Nの操作力が必要であった.介護ベルトを脇に巻き付けて上半身を持ち上げるように力を加えた方法では165Nの操作力が必要であり,いずれもスラディングボードよりも大きな力が必要であることが分かった.ガススプリングには臀部離床前に伸びて抱き上げの補助を期待したが,ローラ型座面に臀部が乗り移った後に伸びておりスプリングの反力が足りないことが分かった,しかしながら,現状の200Nの反力でも縮める操作が困難でありガス圧の増強にはさらなる検討が必要である.超高齢社会といわれる今日において要介護者の生活の質(QOL)を高めるためには,日常生活空間において,ベッド-車椅子-トイレなどの移動が不可欠である.この際,異なる2地点の移動(移乗)動作が必要となるが,介護者・被介護者の双方に負担のかかる移乗介助はふさわしくない,そこで,移乗を補助する器具や機器の開発が望まれている,本研究では,要介護者を座位の姿勢のまま移乗させる簡易座位移乗器具を開発し,その有効性を検討することを目的としている,開発した移乗器具は,事務椅子を改造し作成した.背もたれ部分を被介護者の上半身を支える胸当として,椅子の背に向かい合う格好で座る構造である.座面部に円滑に乗り移るために,付属のシートを排して受動回転するローラ型の座面を取り付けた.また,胸当て部はロック式ガススプリングを用いて上下に昇降する構造で,被介護者の上半身を持ち上げて着座位置から臀部を離床しローラ型の座面に乗り移らせる,この際,介助者は被介護者の上半身を持ち上げる補助を行うか,臀部をローラ型座面の方向に引き込むように操作する.この器具の操作力を現行よく用いられるスライディングボードと比較することにより有効性を検討する.新規に購入したスライディングボードとひじ掛け跳ね上げ式の車椅子を用い移乗実験を行った,腰に回した介護ベルトにロードセルをつなげ, AD変換器を介してPCに接続してデータを収集した.車椅子の座面とほぼ同じ高さの座面からの移乗では,椅子にまっすぐ立った姿勢で座っている体重600Nの被験者を109Nの力で移乗できた,片麻痺の患者を模して健側の手で車椅子のひじ掛けにもたれた姿勢の被験者では93Nの力で移乗できた.また,車椅子の座面よりも5cm高い座面からの移乗実験ではそれぞれの姿勢で95N/73Nの力で移乗できた,開発した移乗器具を用いた場合,胸当てに抱き着いた被介護者の臀部における座面反力はひじ掛けにもたれた時の350Nに比べ大幅に減少し, 150Nの座面反力であった,しかしながら,腰を引き込むように力を加えた移乗実験では123Nの操作力が必要であった.介護ベルトを脇に巻き付けて上半身を持ち上げるように力を加えた方法では165Nの操作力が必要であり,いずれもスラディングボードよりも大きな力が必要であることが分かった.

ガススプリングには臀部離床前に伸びて抱き上げの補助を期待したが,ローラ型座面に臀部が乗り移った後に伸びておりスプリングの反力が足りないことが分かった,しかしながら,現状の200Nの反力でも縮める操作が困難でありガス圧の増強にはさらなる検討が必要である.
狂犬病の発症後治療法開発のための実験的研究

狂犬病は致死的なウイルス性人獣共通感染症であり、現在もなお毎年5万人以上が犠牲になっている。日本は現在、狂犬病清浄国であるが、海を越えて往来する野生動物が存在すること、同じ島国である台湾での近年の狂犬病発生状況を鑑みると、国内においても対岸視できない感染症である。古典的な感染症にも関わらず、狂犬病発病後の治療法は未だに無い。そのため、もっぱら予防に注力される。しかし、良質なワクチンの安定供給・確保が困難であること、ウイルス増殖による神経細胞の機能異常・細胞傷害機序が複雑で制御困難であること等が障壁となり治療法が確立されないまま、本病はNeglected infectious diseaseとなりつつある。本研究は狂犬病治療のポイントを明らかにするための基礎研究であり、特に、獣医病理学的な観点から狂犬病ウイルス感染時の脳病変、脳脊髄液(CSF)の変化の特徴解明を目指した。平成30年度の研究実績として、実験的に狂犬病を発症した動物の脳内・CSF内に増加したApolipoprotein A-1は、神経細胞、ミクログリア、リンパ球に一致して存在することを明らかにし、この所見は狂犬病の脳病変・脳炎の程度と相関していたこと、他疾患による脳病変部には観察されなかったことから狂犬病に特徴的な所見である可能性を疑った。また、Apo Dも神経細胞に一致して観察されたが、Apo Eと病変との関連は認めなかった。またラットを用いて、脳内免疫制御機構について調べたところ、深部頚部リンパ節(dCLN)由来細胞を培養して、脳内抗原に特異的な抗体産生細胞を作出できた。加えて、硬膜内リンパ管(DLV)の存在を示唆する所見が観察され、脳内免疫制御におけるCSF, dCLN, DLVの関連性が疑われた。これら研究成果と狂犬病制圧への応用・展望について国内外の学術集会での発表を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。狂犬病は古くから存在する致死的な人獣共通感染症であり、神経症状発現後の致死率は100%であると考えられている恐ろしい疾患である。原因は狂犬病ウイルスの感染であるが、その病原性や病理発生は不明な点が多い。しかしながら、狂犬病野外株を接種されたウサギは、症状を発現するにも関わらずに耐化し、生残することが判明したため、本ウイルスの病原性は非常にバリエーションがあること、またマウスには致死的感染を起こすため、感染宿主によって感受性が異なることが推察された。感染耐過したウサギの脳を病理組織学的に詳細に検索すると、脳全域に軽度から中等度の神経細胞の変性・壊死を伴う病巣が形成されていた。特に、延髄の橋の病変が最も強く傷害されており、左右差を有していたことから、脳内へのウイルス侵入部位であると考えられた。さらに、病巣内には変性し凝固したようなウイルス抗原を疑う像が観察され、ウイルスの脳内への侵入痕を示唆する所見と考えられた。また結節状に細胞が集簇する部位が認められ、同部位にはT細胞、B細胞、ミクログリア細胞が含まれることが示唆された。突起を伸張した活性化アストロサイトは脳全域に観察されたにも関わらず、結節部には認められなかった。また、血液中と脳脊髄液中のウイルス中和抗体の上昇パターンは、ウイルスの接種経路によって異なっていた。また一方で、既にウイルスに感染した細胞に抗ウイルス抗体を作用させた結果、ウイルスの放出が阻害され、感染が局所に限局する像がみられたため、狂犬病ウイルスの脳内での増殖を阻止する因子として、抗ウイルス抗体に加えて、ミクログリア細胞、T細胞の活性化が重要であることが強く示唆された結果となり、本成果は狂犬病の予防と効果的な治療法を開発するうえで重要な基礎的知見になると考えられた。本研究では狂犬病の治療法開発に向けた基礎的知見を得ることを目的としている。これまでのところ、狂犬病ウイルス感染モデル動物の解析を中心に検討を進めており、致死的な感染を起こすウイルス株と、耐過するウイルス株との比較解析が可能となった。これらの病変の違い、その成因について今後も検索をすすめることによって、ウイルスの増殖を阻止するために必要な反応が明らかになると考えられ、全4年間の実験計画の1年目としては概ね順調に進展していると判断される。また予想外の進展があった点としては、実際で野外で狂犬病に罹患し死亡した犬の標本を海外(タイ)の研究者より分与していただき、その脳病変内には実験的に観察された病変に類似する変化が一部存在していることが判明したため、野外流行における病変と実験的に作出した病変の比較解析によっても、今後新た研究の展開につながる知見を得られる可能性がある。一方で、生ウイルスを使った感染実験による難しさを痛感したところもあり、感染宿主を含め各種条件においては予想とは異なる症状や病原性が発現するため、今後も慎重で柔軟な研究展開が必要であると思われた。狂犬病は数千年前から記録されている致死的な人獣共通感染症であるにもかかわらず、現在もなお世界中で多発している。本病の問題点は、ウイルスに曝露された後に神経症状をあらわした場合、致命率がほぼ100%に達する点である。WHOの統計によると、近年もなお年間5万人以上が本病によって死亡していると推測されている。

その感染源は犬だけにとどまらず、コウモリなど多種の動物に由来するため、ウイルスを根絶することは難しい状況である。そのため、本病の対策には予防接種(ワクチン)が有効であり、さらに、発症までにウイルスが体内で長時間潜伏するため、たとえウイルス曝露後であっても徹底した予防接種によって発症阻止が可能となる(曝露後ワクチン)。しかし、その効果に対する客観的指標は乏しく、盲目的に繰り返し予防接種を受けることになる。また実際に本病が多発している国や地域、特に貧困地域、人口過密地帯、生活・交通などのインフラ整備が進んでいない地域、においては良質な注射液(ワクチン)の安定供給は難しい状況である。以上のように、難治性かつ制圧困難な人獣共通感染症の代表例である狂犬病について、本研究では、神経症状発症後の治療に有効な宿主免疫反応を明らかにすること、発症リスクを評価するための客観的な指標を発見すること、を目的として実験的基盤研究を進めている。これまでの研究実績として、脳脊髄液中のウイルス中和抗体の誘導、脳実質内への抗体産生細胞の誘導、ミクログリアならびにTリンパ球の活性化、が有効であることを示唆する所見を得ており、さらにウイルス感染神経細胞の突起(神経軸索)表面に抗ウイルス抗体が集簇する像を観察した。これはウイルス感染動物の脳脊髄液中に誘導されたウイルス中和抗体が、感染神経細胞に作用する様子を捉えたものと示唆された。また感染動物の脳脊髄液中に発現が上昇する因子Xを見出し、その詳細を解析中である。狂犬病は制圧困難かつ難治性の人獣共通感染症の代表例である。本研究では神経症状発現後の治療のために有効な反応を明らかにし、その誘導法を提示すること、発症リスクを評価するための客観的な指標を発見すること、を目的として実験的研究を進めている。これまでに、動物実験、すなわち狂犬病ウイルス感染動物の病理学的解析を進めており、狂犬病ウイルスの病原性は、その由来(分離株)の種類、実験に供する動物の種類、によって大きく異なることが判明した。これらは実際に実験的接種試験を行ってはじめて判明した成績である。これら動物の生体反応を比較解析することによって、複雑な狂犬病ウイルスの病原性とウイルス排除に関わる宿主免疫反応を明らかにしてきており、全体(4年間)の研究計画のうちの約半分を経過した時点としては、概ね順調に進展していると判断される。実験動物を使った研究には、動物一個体全体(全身)の病気の状態を捉えることができるというメリットがある一方で、個体差、各種感受性の差異、連続した経時変化を追跡することが容易ではない点、動物の取り扱い上の注意点なども発生するため、予期せぬ結果・成績として現れることも予想されるため、今後も慎重かつ柔軟な研究展開が必要であると思われる。狂犬病は古来より存在する致死的なウイルス性人獣共通感染症であるにもかかわらず、現在もなお世界中で多発しており、WHOの報告によると年間5万人以上が犠牲になっていると推測されている。本病の問題点として、病理発生の詳細が不明であること、神経症状発現後の治療法が確立されていないこと、が挙げられる。また、コウモリなどの多種多様な生物が本原因ウイルスを保有する可能性があり、狂犬病清浄国である本邦においても無視できない感染症である。上記した問題点を克服して狂犬病制圧に貢献する知見を得るために、本研究では実験的に狂犬病を起こした動物の獣医病理学的解析を中心として研究を実施している。
食品の生理機能情報の解析

食品はエネルギー源や肉体形成材料として重要であるばかりでなく,種々の生理機能物質を含有している.食品と健康の関りを解明するためには,このような食品の生理機能情報の解析は不可欠である.本研究では該当分野における研究者を糾合し,以下の各項目について,調査研究を実施すると共に研究会を開いて情報の交換を行った.1.食品に由来する生体調節因子の構造2.生体における食品成分の受容応答の機作3.食品成分による細胞分化誘導の機作4.食品成分による生体防御の機作5.食品構造の修飾と新機能の開発さらに昭昭62年10月30日には京都において公開シンポジウム「食品の生理機能情報の解析」を開催し社会に対し本分野の重要性を喚起した.また昭和63年度より発足する重点領域研究班「食品の生体調節機能の解析」のための準備会議を数度にわたって開催した.食品はエネルギー源や肉体形成材料として重要であるばかりでなく,種々の生理機能物質を含有している.食品と健康の関りを解明するためには,このような食品の生理機能情報の解析は不可欠である.本研究では該当分野における研究者を糾合し,以下の各項目について,調査研究を実施すると共に研究会を開いて情報の交換を行った.1.食品に由来する生体調節因子の構造2.生体における食品成分の受容応答の機作3.食品成分による細胞分化誘導の機作4.食品成分による生体防御の機作5.食品構造の修飾と新機能の開発さらに昭昭62年10月30日には京都において公開シンポジウム「食品の生理機能情報の解析」を開催し社会に対し本分野の重要性を喚起した.また昭和63年度より発足する重点領域研究班「食品の生体調節機能の解析」のための準備会議を数度にわたって開催した.
概均質ベクトル空間の理論によるフーリエ変換の理論の研究

研究期間の前半は分担者の木村達雄氏とその研究グループにいる筑波大の杉山和成氏とともに2単純正則概均質ベクトル空間の相対不変式とそれに対応する有理指標を全て明示的に構成できた。また、それと平行して,金沢大学の若槻聡氏との共同研究により、E8型のDynkin-Kostant型概均質ベクトル空間について調べ、その空間の基本相対不変式、b-関数、Igusa local zeta functionをそれぞれ明示的に構成することが出来た。また本研究のための情報集収のため東京大学の谷口隆氏には、アメリカのプリンストン大学のBhargavaの最近の研究について詳しく説明を受け、大変有意義な情報を入手出来た。また、研究期間の後半には、立教大学の佐藤文広氏の指導と協力により、本来の目的をある程度達成できた。概均質ベクトル空間の相対不変式ではないが、関数等式を満たす多項式を沢山得ることに成功し、また概均質ベクトル空間の新しい分類問題を見つけることが出来た。これらの研究は現在も進行中である。研究期間中に得られた成果を列挙すると、(1)I型2単純概均質ベクトル空間全てに対し、その基本相対不変式及びそれに対応する有理指標を明示的に構成した。また新しい構成方法もそこで見つけた。(3)Clercの論文で示唆されている非概均質ベクトル空間の相対不変式で関数等式を満たすものの再構成をClifford環の表現から再構成出来た。(4)Clifford環Cl(p,0)とCl(q,0)のテンソル積(n=p+q)の表現から多くの非概均質ベクトル空間の相対不変式で関数等式を満たすものが得られた。(5)いくつかの概均質ベクトル空間のreal formの無限系列がこのClifford環のテンソル積の表現の表現から得られる。(6)また本来の研究目的とは違う方向での副産物として、Clifford環の表現を生成する対称行列たちで、commute, anticommuteの関係式を満たすものの構成が必要になるが、これらの対称行列の組み合わせ論的な構成方法を発見した研究期間の前半は分担者の木村達雄氏とその研究グループにいる筑波大の杉山和成氏とともに2単純正則概均質ベクトル空間の相対不変式とそれに対応する有理指標を全て明示的に構成できた。(6)また本来の研究目的とは違う方向での副産物として、Clifford環の表現を生成する対称行列たちで、commute, anticommuteの関係式を満たすものの構成が必要になるが、これらの対称行列の組み合わせ論的な構成方法を発見した我々の研究目的はある条件を満たす多項式の複素冪および指数関数の肩に多項式が乗っているものの合成関数をelementary functionと呼び、elementary functionをフーリエ変換したときに、その型が殆どかわらないようなものは何かを概均質ベクトル空間の立場から研究することである。そのため、概均質ベクトル空間の相対不変式、b-関数、井草局所ゼータ関数は大変重要なデータになる。我々は平成14年度までの研究で既約ではない多くの正則概均質ベクトル空間の相対不変式を得ている。(2単純概均質ベクトル空間の相対不変式を全て決定しており、また3単純の場合も多くその相対不変式を計算している。)これらのデータの中から、特に表現論的に重要な意味があるDynkin-Kostant型の概均質ベクトル空間を選び集中的に研究した。この空間はDynkin-Kostant型の概均質ベクトル空間の中で唯一具体的な相対不変式の形が分かっておらず、先ず、この空間の相対不変式を具体的に構成した。構成する際、副産物としてその空間が既約概均質ベクトル空間の中で大変重要な例である2元3次形式の空間と密接に関係していることが分かった。それから次のステップとして、その相対不変式の具体的な形をもとにして、その空間に付随するb-関数及びIgusa局所ゼータ関数を計算した。これらの関数達と既知の2元3次形式に付随するb-関数及びIgusa局所ゼータ関数との綿密な関係も得ることが出来た。われわれの研究テーマであるフーリエ変換の理論の研究を進めた。

今後、これらのデータをもとにして、既約でない2単純概均質ベクトル空間の中で、3次の相対不変式をもつ3つの空間についても調べていく。平成15年度の研究を踏まえて以下のような研究をおこなった。我々の研究目的はある条件を満たす多項式の複素冪および指数関数の肩に多項式が乗っているものの合成関数をelementary functionと呼び、elementary functionをフーリエ変換したときに、その型が殆どかわらないようなものは何かを概均質ベクトル空間の立場から研究することである。そのため、概均質ベクトル空間の相対不変式、b-関数、井草局所ゼータ関数は大変重要なデータになる。そのため我々は平成15年度の研究では既約ではない多くの正則概均質ベクトル空間の相対不変式を得ている。これらの中から表現論的に重要な意味があるDynkin-Kostant型の概均質ベクトル空間を選び集中的に研究してきた。の空間はDynkin-Kostant型の概均質ベクトル空間の中で唯一具体的な相対不変式の形が分かっておらず、先ず、この空間の相対不変式を具体的に構成した。特に構成する際、副産物としてその空間が既約概均質ベクトル空間の中で大変重要な例である2元3次形式の空間と密接に関係していることが分かった。それから次のステップとして、その相対不変式の具体的な形をもとにして、その空間に付随するb-関数及びIgusa局所ゼータ関数を計算した。これらの関数達と既知の2元3次形式に付随するb-関数及びIgusa局所ゼータ関数との綿密な関係も得ることが出来た。これらのデータをもとに研究を進めるため、拡大体のイデアルをパラメトライズする高次形式についての概均質ベクトル空間の立場からの研究についての情報を集め、その観点からのアプローチを試みた。平成16年度の研究を踏まえて以下のような研究をおこなった。我々の研究目的はelementary functionをフーリエ変換したときに、その型が殆どかわらないようなものは何かを概均質ベクトル空間の立場から研究することである。ここでelementary functionとは、ある条件を満たす多項式の複素冪および指数関数の肩に多項式が乗っているものの合成関数のことをいう。そのことと関連し、平成16年度までの研究で得られた既約ではない多くの正則概均質ベクトル空間の相対不変式を得ている。これらの中には表現論的に重要な意味があるDynkin-Kostant型の概均質ベクトル空間も多く含まれている。平成17年度の研究では、これらの具体的構成をもう一度異なる角度から見直し、商写像との関連や、ヤング図形を用いた構成法との関連などについて研究した。特に2単純概均質ベクトル空間について、より小さな概均質ベクトル空間に商写像が存在するときに、もとの空間のb-関数が小さな空間のb-関数で割っているという状況が全てにおいて考察され、その原因を確かめるような方向での研究を進めた。
副腎皮質ホルモン抵抗性癌細胞に欠落するレセプター・クロマチン結合促進物質の研究

研究分担者坂本は、ラット肝細胞質画分に見いだしたグルココルチコイド・レセプターの核やクロマチンへの結合を促進する蛋白質性の物質であるASTP(ATP-stimulated Receptor Translocation Promoter)の癌細胞,担癌ラット肝や70%肝切除後の再生肝における動向について検討した。ASTPはグルココルチコイド抵抗性癌細胞であるAH-130腹水癌細胞画分で欠損していた。更に癌細胞と同様に非常に速い増殖組織である肝切除後再生肝では、ASTP活性は術後より急速に低下した。術後24時間目の再生肝(DNA合成の最も高い時期)で最低になり、術後48時間目でASTPは術前のレベルに回復した。一般にグルココルチコイドホルモンはDNA合成を阻害するので、DNA合成の盛んな癌細胞や24時間目の再生肝でのASTPレベルの低下は生細胞の合目的な適応と考えられる。一方、ラットを副腎摘除すると2日目に著明にASTP活性誘導がみられ、以後、徐々に低下して行き術前のレベルに回復する事を認めた。研究分担者礒橋は、ASTPの生化学的特性を解明する為、本物質の精製を目指した。まず、ラットを副腎摘除してASTPの誘導を行った肝臓を使用して、ASTPを単一になるまで精製した。更に、本標品を家兎に免疫して、抗ASTP抗体(ポリクローナル)を作成することに成功した。分子量は約93Kで等電点は45であった。SDS電気泳動法で検討すると、分子量は約56Kと推定されるので、93K分子は2量体と推定される。活性発現にはATPが必須でADPやAMPは無効であった。ウエスタンブロット法でASTPをAH-130癌細胞の細胞質や核画分で検索したが欠損していた。このように抗体を手にすることができたので、今後の更なる進展が期待される。
RBPJを標的とするHh/Notch両シグナル阻害による肺NET治療法開発

RBPJ、MAML3、Hedgehogシグナル、およびNotchシグナルが癌に特異性の高い治療標的となり得ること、また、標的機能として増殖能、浸潤能があることが分かり、新規治療法開発を行え得る分子であることが分かった。今後、1発癌予防標的経路としての可能性の検証として間質性肺炎組織におけるRBPJ、HhおよびNotch経路標的遺伝子の発現プロファイル作成を行う。また、2RBPJ制御による癌治療法開発のためのRBPJ発現制御に関与する経路の網羅的解析を行い、関与する新規分子や新規遺伝子を同定したい。本年度は、1治療標的としての特異性・安全性の確認および2細胞レベルでの治療標的機能の同定を行った。RBPJ、Hedgehogシグナル系、Notchシグナル系は、正常細胞よりも、癌細胞で発現が高く、治療の特異性・安全性が担保できることを確認した。次に、小細胞肺癌細胞株にRBPJsiRNAおよびMAML3 siRNAを導入してRBPJ、MAML3を抑制して機能評価を行った。増殖能はRBPJ、MAML3抑制で有意に低下した。また、浸潤能・遊走能はRBPJ、MAML3抑制で有意に低下した。浸潤能低下のメカニズム解析として、matrix metalloproteinase (MMP)発現およびEndothelial mesechymaltransitition (EMT)の関与を検討した。western blot法での解析では、RBPJ、MAML3抑制でMMP2、MMP9、の発現が低下した。一方で、vimentin、E-cadherine、Snailの発現では有意な変化が認められなかった。これら結果より、RBPJおよびMAML3抑制による浸潤能低下には、MMP発現抑制が関与していることが示唆された。したがって現在までに、RBPJ、MAML3、Hedgehogシグナル、およびNotchシグナルが癌に特異性の高い治療標的となり得ること、また、標的機能として増殖能、浸潤能があることが分かり、現在も他の機能解析を継続している。今年度は予想外に再現実験がうまくできたために、使用予定でった薬剤や抗体を使用しなかったために、次年度に繰り越すことが可能であった。次年度は、免疫染色と網羅的解析のためのマイクロアレイ解析を行う予定であり、これら研究実施に費用を当てたいと考えている。
水素分子-星間塵相互作用は星間分子の重水素濃集を促進するか？

従来,分子雲におけるオルソ水素分子の存在度の比率が高く,その値は不変とされてきたが,近年の研究で氷星間塵上において水素分子のオルソ・パラ転換が起こることが示唆された.しかし,その詳細は未解明であり,氷星間塵上での水素分子のオルソ・パラ転換の確率およびメカニズムを定量的に明らかにすることを本研究の目的とした.本研究を遂行するための装置開発を行った.真空チャンバー内に設置したアルミ基板が極低温(5 K程度)まで下がることを確認し,その上にH2Oガスを蒸着させ擬似星間塵としてのアモルファス氷を作製した.オルソ・パラそれぞれの水素分子の存在度を定量的に調べるために,水素分子の回転状態を共鳴多光子イオン化法および飛行時間型質量分析法を用いて計測した.予備実験として,水素ガスをリークバルブから真空チャンバー内に導入し,各回転状態の水素分子を計測した.良く定義した状態下で水素分子と氷の相互作用を調べるために,水素分子線源の開発を行い,水素分子線が生成できたことを確認した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高齢者の食事指導法に関する研究 総義歯補綴の立場から見た展開食の開発、応用

高齢者の咀嚼機能は一般的に歯の喪失に伴い低下する。ことに無歯顎者で著しく,総義歯の状況により十分な回復ができず,結果的に食物摂取,栄養確保が困難になる。咀嚼機能レベルに応じて適切な食物摂取が容易かつ確実に行なえるよう噛み易さを考慮し,食物の硬さを調整して栄養バランスの採れた一連の献立を提供し,それを利用しながら個人へ行なう食事指導は健康管理面からも効果的である。そこで可及的に同一食品を用いて普通食,刻み食,五分粥食,三分粥食,ミキサ-食へと展開させた一連の献立群に栄養学的検討を加え,総義歯患者の食事指導に役立つ展開食の開発を試みたところ以下のような結果を得た。1.60歳代前半の高齢者を対象とした展開食に超軟性食の三部粥食を追加検討したところ,(1)各献立とも各栄養素充足率は満たされ.(2)ビタミン類は調理損失をみこしており過剰傾向であり.(3)蛋白質の確保に1700kcal,70gを設定したので一般成人の理想値より多く.また豆・豆製品は各展開食に多く,三部粥食では芋類と砂糖が多い傾向であった。2.高齢者の嗜好の多い和食タイプに,食事選択範囲を広げる目的で洋食タイプを加えて比較検討したところ,(1)各栄養素充足率では,和食タイプ,洋食タイプとも同様の傾向であり,(2)食品群別充足率では,それぞれ異なる傾向がみられ,食品の選択に工夫を要すること,ならびに類似タイプの献立を連続摂取を避けることが示唆された。3.展開食の臨床応用の前準備として,65歳代,70歳代,80歳代を考慮し栄養摂取の観点から展開食構成を調整する際の問題点を検討するため,特別栄養護施設入所者を対象に5日間の昼食の喫食率としてグループ別残菜調査を検討したところ,(1)残菜率は15%から20%の範囲にあり,(2)献立により傾向は異なり,嗜好,盛りや味付け,固さや量,個人の全身状況,咀喝状況などの影響が示唆された。1.総義歯調製あるいは総義歯患者の予後管理に際し、咀嚼、嚥下能力に対応した食事指導を行なう上で有効な食事メニューを作成するため、総義歯患者が多くなる60歳代前半の高齢者を想定し、和食タイプ2例、洋食タイプ1例の展開食を計3例を作成した。すなわち、展開食は食べ易さを考慮し食事の硬さの異なる普通食、刻み食ならびに五分粥食の3段階の献立群からなり、それぞれ朝食、昼食、夕食ならびに間食より構成されている。2.普通食、刻み食ならびに五分粥食とも可及的に同一の食品を使用し、更に同程度の栄養充足率を求めたため、ほぼ目的に沿う展開食が作成出来たが、それぞれの食品群における食品の選択に違いが生じ、展開食作成上の以上のような問題点が把握できた。1)和食タイプNo.1では、各栄養素所要量は、各献立とも充足しており、エネルギーは普通食99%、刻み食94%、五分粥食93%となり所要量に近い値となった。2)また、ビタミン類は、それぞれの調理損失をみこし食品構成しているため過剰になる傾向となった。

3)蛋白質を十分に採るよう1700kcalで70gを設定したのでエネルギー比としての蛋白質は一般成人の理想値より多くなる傾向であった。4)蛋白質を多くするため、普通食、刻み食では魚肉、豆・豆製品が、五分粥食では乳・乳製品、卵、豆・豆製品が多くなる傾向であった。5)また、和食タイプNo.2ならびに洋食タイプとも多少の違いはあるもののほぼ同様の傾向であった。前年度は普通食、刻み食ならびに五分粥食の3段階の献立群を検討し、各食品群ならびに栄養素充足率に満足な結果を得たが、食品群選択にそれぞれ特徴が見られた。本年度は、さらに以下の検討を行なった。1.展開を進め、超軟食を想定した三分粥食ならびにミキサ-食の2段階を追加し5段階とし、軟度が増すことによる展開食作成、各食品群ならびに栄養素充足率を検討したところ、三部粥食は普通食と刻み食に比べ、五分粥食と類似の充足傾向にあったが、食品群によっては著しい差が見られ、過剰傾向を示す食品群が多かった。2.高齢者の嗜好や近年の食形態の傾向を考慮し、和食の割合の多い和食タイプとその逆の洋食タイプを検討しほぼ類似の傾向であったが、さらに完全な和食ならびに洋食のみで構成した展開食の各段階、ことに三部粥食において、栄養素では脂質に、食品群では豆・豆製品、乳・乳製品、塩分、油脂において過不足の違いが見られ、食品選択に工夫を要することが示唆された。3.臨床的応用における問題点を検討するため、健常高齢者で総義歯使用者数名を対象に各展開食の咀嚼試験を試み咀嚼機能との関係を検討したところ、総義歯難易度や使用状況において展開食の摂取目標量と実際の喫食量に個人差みられた。さらに、全身的状況を配慮し寝たきり老人を対象に同様に検討を加えた。
移植細胞の体内動態追跡と生理機能計測とを可能とする分子イメージング技術の開発

本研究の目的は、マウスやラットなどの実験用小動物体内へ細胞を移植し、それらの細胞の体内動態や細胞の生理機能を無侵襲で視覚化する磁気共鳴を基盤とする分子イメージング手法を開発することである。昨年度は非鉄系金属での細胞の磁気標識化、及びその体内動態解析を実施した。今年度はこの成果をうけて、生理機能リポータープローベによる細胞標識とイメージング研究を実施した。用いた生理機能リポータープローベはランタニド系列の遷移金属類で、ガドリニューム、テルビューム、ディスプロシュームなどである。全て塩化物の試料を用意して水溶液として調整し、培養細胞系で細胞に添加した。また、ガドリニュームは錯体コンプレックス化合物が市場で得られるため、DTPAコンプレックスなどの化合物も実験に供した。培養細胞内には、造影剤としてのランタニド系列化合物および酸素分圧レポーター分子としてのナイトロオキシドが共存しており、両分子の共存状態解析をEPRイメージング法とMRI法を利用して実施した。MRIにより移植細胞の実験動物(マウス)体内への導入や、導入後の体内移動を観測することができた。ラベル化された腫瘍細胞の場合、マウス後肢から肺までの移動が確認することができた。現在この観察をどれぐらいの時間観測できるかの検討に入っており、観測時間を数日から1週間程度への延長を期待している。酸素分圧レポーター分子としてのニトロキシドは5員環構造のピペリディンが適している結果が得られており、また、金属プローベとの併用による感度上昇も期待している。本研究の目的は、実験小動物(マウスおよびラット)へ移植した細胞の体内動態や細胞の生理機能を無侵襲で視覚化する磁気共鳴分子イメージング手法を開発することである。本イメージング手法の研究では、移植細胞の位置情報だけではなく、体内で細胞がどのように生育しているのか、その指標となる"酸素呼吸情報"や"体内pH"に関する情報を視覚化する"生理機能分子イメージング技術の開発"に挑戦し、この手法を再生医療研究に寄与しうる手法として発展させようとするものである。本研究課題では、移植された細胞の体内分布を知ることが出来るだけではなく、移植細胞が生きているのかどうか、つまり、その細胞の健康状態を物理量として計測し、画像としてイメージング化することが可能である。本研究課題では2つのサブプロジェクトから構成されている。サブプロジェクト1 :非鉄系金属での細胞の磁気標識化、体内動態解析について。細胞の磁気標識化と細胞の体内動態解析について計画する。)サブプロジェクト2 :生理機能リポータープローべでの細胞標識とイメージング。(細胞移植・動態解析と細胞の生理機能解析について計画する。)これらの内、平成21年度は、サブプロジェクト1について進めた。我々の研究室で既に稼働しているEPR・MRIシステムを利用して、磁気標識された細胞の体内動態解析を進めた。具体的には、肺ガンモデル動物(マウス)を用いて、移植細胞をガドリニウム造影剤を利用して追跡した。また、細胞をEPRで検出可能なプローべ(LiNc-BuOやpH-nitroxide)で標識し、動物体内での細胞の動態を解析した。今後は、MRI法により移植細胞の動態を視覚化を行う。
多重極限環境における分子超薄膜の電気伝導

初年度にLB膜への高圧力印加にオレフィン系の媒体が適することを確認し、この媒体を用いて1.4 GPa程度までの高圧力下でLB膜の電気抵抗を測定した。さらに、高圧力が分子配列に与える本質的な影響の評価を行うためには抵抗測定用電極ギャップをサブミクロンサイズとし、試料を『極低温ー高圧力ー微小領域』という三重の極限環境におくことが必須であるという着想に基づき、電極ギャップを20ミクロン程度に狭めて測定を行った。その結果、高圧力による電気抵抗の低下が、より顕著となることがわかった。二年目(H28年度)には基板の種類を変え、基板の圧縮率が与える圧縮効果の異方性を検証した。その結果、圧縮率がLB膜の値に近いPETフィルムを基板に用いた場合に等方的な圧縮が実現し、より低い抵抗値が得られることを確認した。このような経緯を経て、PETフィルムに累積したLB膜の電気抵抗を0.8 K程度の極低温度域まで測定することに成功した。研究代表者は、三年目(H29年度)に浜松医科大学に異動したが、実験装置を移設する予定であった新研究棟の竣工が大幅に遅れたため、H30年度に期間を延長して研究を継続した。広域的超伝導を示すデータは得られなかったが、広い温度範囲(0.7 K-290 K)の抵抗の挙動が圧力印加により大きく変化することを明らかにし、その成果を、国際学会招待講演(Y. F. Miura, The 21st Int'l Conf. onOrganized Molecular Films (LB17), New York, USA, July 24, 2018)等で発表した。高圧力下の電気抵抗測定は、バルク固体の物性研究では一般的だが、分子薄膜に関する報告は少なく、ラングミュア・ブロジェット膜(LB膜)に関する報告は、申請者らの報告以外に例を見ない。固体基板に異方的に吸着したバルクにない構造相は、それ自体、興味を惹く研究対象であるが、中心対称性を持たないヘテロ界面への高圧力印加は、応用、基礎両面から興味を惹く。研究代表者は、LB膜を圧力媒体に浸漬して高圧力(2 GPa)を印加し、『高圧ー極低温』という多重極限環境下で電気抵抗を測定する技術基盤を確立している。しかしながら、巨視的な電気抵抗は結晶粒界や欠陥の影響を受けるため、電気伝導と分子配列の相関の評価は、抵抗測定用の電極ギャップを微結晶のサイズより小さくし(サブミクロンサイズ)、試料を『極低温ー高圧力ー微小領域』という三重の極限環境におくことで始めて可能となると考えられる。本申請課題では、申請者らが開発した金属的な導電特性を持つLB膜を圧力媒体に浸漬し、『極低温ー高圧ー微小領域』という多重極限環境において電気伝導特性を評価し、超伝導相を探索することを目的とする。初年度には、先ず、これまでよりも微小な数十ミクロン程度の電極ギャップを用いて高圧力下の電気抵抗測定を行った。PETフィルム基板上に20ミクロンのギャップを持つ金電極を真空蒸着法で形成し、その上に高い導電性を持つ2C14-Au(dmit)2塩のLB膜を積層した。従来よりも試料自体のサイズも電極ギャップも小さくしたため、電解酸化の条件を再検討した。電解酸化は定電流法で行ったが、電流値と通電時間の両者を従来の値よりも一桁程度小さくすることにより高い電気伝導度が得られることが明らかとなった。このようにして作製した試料を圧力媒体に浸漬し、室温で電気抵抗を測定したところ、圧力印可による電気抵抗の減少が確認できた。LB膜試料の高圧力下の電気抵抗の測定は、サブミクロンサイズの電極ギャップを用いる前に、先ず、マスクを用いる真空蒸着法で形成が可能な20ミクロンの電極ギャップを用いて行った。室温では信頼性の高い電気抵抗測定を行うことができ、圧力の上昇に伴う抵抗減少も確認できた。しかしながら、極低温の電気抵抗測定には問題が多く、冷却時にリード線と金電極の接触不良が原因と思われる測定不良が多く発生し、信頼性の高いデータを採取することができなかった。このため、進捗状況はやや遅れている。従って、次年度以降にこれらの問題点を克服し、実験手法を確立する必要がある。研究代表者は、LB膜を圧力媒体に浸漬して高圧力を印加し、『高圧ー極低温』という多重極限環境下で電気抵抗を測定する技術基盤を確立している。しかしながら、巨視的な電気抵抗は、結晶粒界や欠陥の影響を受けるため、電気伝導と分子配列の相関の評価は、抵抗測定用の電極ギャップをサブミクロンサイズとし、試料を『極低温ー高圧力ー微小領域』という三重の極限環境におくことで始めて可能となると考えられる。上記の視点から、初年度には、電極ギャップが、これまでよりも一桁ほど小さい20ミクロン程度の電極ギャップを用いて高圧力下で電気抵抗測定を行うことに成功した。当該年度(二年目)には、さらに、LB膜の支持基板の種類を変え、様々な圧縮率の基板を用いることにより、LB膜への圧縮の次元性を変えることを意図して、ガラス、石英、PETフィルム等、様々な圧縮率を持つ支持基板上にLB膜を累積し、圧力媒体中で加圧し、圧縮の効果を検証する実験を行った。その結果、ガラスや石英よりも、LB膜の値に近い圧縮率を持つと考えられるPETフィルムを基板に用いた場合に、より低い抵抗値が得られることが確認できた。