hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療用光カ-ドのフォ-マット統一に関する研究

第3回の班会議を平成元年7月31日に開催し、配布した患者カ-ドの読み取り実験の結果について読み取り動作性、フォ-マットの適否など幅広く活発な討論が行なわれた。この討論をふまえてフォ-マットVersion3を作成した。これをもとにして東京医科歯科大学で糖尿病を対象とするプログラムを作成して班員に配布し、各10枚以上の患者カ-ドを作成してもらい1月16日までに回収した。第4回の班会議を平成2年2月23日に開催し、前記プログラムの使い勝手を検討した。さらに、東京医科歯科大学で作成した別途開発プログラムを供覧し、その基礎となっているフォ-マットと実行プログラムを配布し、実験検討することになった。明年度半ばには班員の合意したフォ-マットを完成する予定である。研究の進捗状況はほぼ計画通りである。1989年7月18日に開催された第3回班会議までに合意された光カ-ドの糖尿病管理フォ-マットにもとづくソフトを東京医科歯科大学で完成し、班員に送付し、各班員の症例を光カ-ドに入力して研究代表者に返送するという試用が行なわれた。第4回の班会議を平成2年2月23日に開催し、糖尿病管理ソフトの使い勝手を検討した。班員ならびに診療科医師による試用の結果について詳細な報告とソフト改善につながる有益な意見を聴くことが出来た。結論的に、本ソフトが一応使用に耐え得ることが認められた。これを発展させるため、糖尿病に限定せず、一般診療用のフォ-マットの原案を研究代表者が作成し、それをもと東京医科歯科大学で作成した新ソフトを供覧し、さらに討論が行なわれ、そのソフトの評価が行なわれた。その結果、新ソフトの基礎となっているフォ-マットと実行ソフトを配布し、実験検討することになった。一方、研究代表者は日本医療用光カ-ド研究会を設立し、約250名の参加をえて第1回総会を平成2年11月16日に開催し、研究代表者が総会長講演で本研究班のフォ-マット案を発表し、新ソフトの運用について実演を行ない、参加者の共感をえた。班員の合意したフォ-マットが完成し、それを基にしたデモ用ソフトも完成した。基準フォ-マットは報告書に示すようである。
HIVアクセサリー蛋白質に対する免疫淘汰圧と機能維持

Nefなどのアクセサリー蛋白質はレンチウイルスに固有の因子で、HIV感染と病原性発現に必須な因子と考えられている。しかし、CTL淘汰圧がアクセサリー蛋白質の機能に及ぼす影響、およびアクセサリー蛋白質の機能が生体内のウイルス制御・感染病態に与える影響は十分に解析されて来なかった。本研究では、HIV-1 elite controller(ウイルス量が自発的に検出限界以下に抑えられている感染者)を基に、Nef蛋白質の変異と機能が生体内のウイルス複製制御に与える影響とヒト免疫応答が持つ役割を解析した。その結果、controllerでは、慢性感染者に比較して、Nefの機能が減弱化していること、その減弱化の程度は、ある特定のHLAクラスIアリルと関連することを見いだした。HIVアクセサリー蛋白質に対するヒトCTLの応答、CTL淘汰圧がアクセサリー蛋白質の機能に及ぼす影響、およびアクセサリー蛋白質の機能が生体内のウイルス制御・感染病態に与える影響は、十分に解析されて来なかった。本研究では、アクセサリー蛋白質に対するCTL応答が、アクセサリー蛋白質の変異と機能に与える影響を明らかにすることを目的としている。このために、アクセサリー蛋白質の機能と病態との関連を解析するものと、免疫応答とアクセサリー蛋白質の変異を解析するものの2つの柱で研究を進めている。まず、最初の柱では、北アメリカのHIV感染者(慢性感染者とエリートコントローラー)の検体を入手するために、共同研究先の担当者と研究計画書および倫理委員会への申請書の作成を行った。承諾が得られたのち、対象者のリクルートを行なってもらい、結果として、150例ほどの検体を得るに至った。これらを用いてアクセサリー遺伝子(特にnefとvif)の解析を進めている。第2の柱では、日本人HIV感染者の検体について、対象施設での計画書および倫理委員会への申請書の作成を行った。先に承諾が得られた施設から、約200例の検体を集めることができた。こちらの解析を先行させて、アクセサリー遺伝子のシークエンス解析を始めた。HIV遺伝子についてはサブタイプや系統樹の解析とともに、機能性領域の保存状態、他の地域とのコンセンサス配列の比較などを行った。データはすべて揃っていないが、試験的に、感染者のHLAクラスIアリルと相関するアクセサリー蛋白質の変異の探索を進めて行く予定である。まず、最初の柱では、北アメリカのHIV感染者(慢性感染者とエリートコントローラー)の検体を150例ほど入手し、アクセサリー遺伝子(特にnefとvif)の解析を行った。コントローラーに特徴的な遺伝子配列は、特定されなかった。次に、ウイルス複製や他の機能解析を進めるために、各遺伝子をプロウイルスベクターに組込む作業の取り組みを始めた。これと並行して、実験室株を用いて、機能解析のための条件検討を行い、アッセイ系を確立した。第2の柱では、日本人HIV感染者の検体について、350例ほどの検体の収集を終え、アクセサリー遺伝子の解析を始めた。一部のデータを用いて、試験的に、感染者のHLAクラス1アリルと相関するアクセサリー蛋白質の変異の探索を行った。Vpu, Vif, Vprそれぞれで、日本人に特徴的な変具を見出した。これらについては、さらに詳細な免疫学的解析を進めて行き、免疫応答とウイルス蛋白機能との関連の解析に進む予定である。本年は、カナダおよびアメリカとの共同研究をベースにエリートコントローラー(自発的にウイルス複製を検出限界以下まで抑えている非常に稀な感染者)から分離したNefの機能解析を行った。ウイルス感染能、ウイルス複製機能、CD4発現抑制、HLA-I発現抑制、CD74発現昂進の5つの異なる機能について解析した。さらに、これらの機能変化と、感染者のHLAクラスIアリル多型性との関連を解析した。その結果、エリートコントローラーに特異的で、かつHLA-B57に相関する9つのアミノ酸多型を同定した。

また、興味深いことに、この9つのアミノ酸変異は、変異数依存的に、4つのNef機能の減弱化と関連することを明らかとした。これらの結果から、Nefに対するヒト宿主のT細胞免疫系が、Nef機能の減弱化やエリートコントローラーにおけるウイルス複製制御に寄与していることが強く示唆された。昨年度の懸案であった海外での検体集めに目途がつき、ウイルス遺伝子の解析で、相応の結果を得た。現在は、当初の計画通り、組換えウイルスの作成と、機能解析に進んでおり、おおむね順調に進んでいると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス複製や機能解析のデータを取り終えたら、速やかに、感染者の病態などとの相関の解析に進む予定である。その結果を見たうえで、異なるコホートでの状況、異なる病態での状況など、検体の追加の可能性を含め、包括的な対応を再考し、最終的なまとめに取り組んで行きたい。
野菜に含まれるポリフェノールは咀嚼によってどのように変化するか

ポリフェノールオキシダーゼは野菜類を調理・加工する過程で、切断や破砕などによって組織の損傷を受けた際に作用する。同じ現象が野菜類を摂取した際の口腔内での咀嚼過程においても起こりうることが予想されることから、本研究では野菜類に含まれる種々のポリフェノールに対する咀嚼の影響を、ラジカル捕捉活性の変化とともに解明することを目的として研究を遂行した。まずヒトの唾液が野菜のポリフェノールに与える影響を調べるため、唾液のペルオキシダーゼ活性に関して検討した。ペルオキシダーゼ標品として西洋ワサビ由来の酵素をもちい、ポリフェノール類には、フラボノイドとしてケルセチン、フラボノイド配糖体としてルチン、フェノール酸としてクロロゲン酸を用いて反応性を調べたところ、ケルセチン、ルチン、クロロゲン酸のいずれも、ペルオキシダーゼ活性が高くなるのにともなってラジカル捕捉活性が減少し、ペルオキシダーゼにより酸化されることが明らかになった。特に、ケルセチンのラジカル捕捉活性の減少率が最も高かった。しかし、実際にヒトから採取した唾液には過酸化水素がほとんど存在しておらず、ヒト唾液ペルオキシダーゼによるポリフェノールの酸化は観察されなかった。次に、調味料添加によるポリフェノールの酸化抑制効果について検討した。調味料として食塩、ショ糖、食酢、ドレッシングを用いて、ナスおよびレタスのラジカル捕捉活性の変化を調べた結果、食酢とドレッシングにポリフェノールの酸化抑制効果がみられた。これは、食酢やドレッシングを添加した際にpHが低下することで、ナスやレタスのポリフェノールオキシダーゼ活性が下がるためであると考えられた。特に、ドレッシングの抑制効果は、野菜を加熱した際に匹敵するものであった。本年度は、野菜としてナス、ニンジン、ピーマン、ブロッコリー、レタスを用い、ラジカル捕捉活性、アスコルビン酸量、総ポリフェノール量、クロロゲン酸量、および酵素活性(ポリフェノールオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ)を測定した。ポリフェノールオキシダーゼ活性はナスおよびレタスで高く、ニンジンおよびブロッコリーは活性を示さなかった。また、アスコルビン酸オキシダーゼ活性は、ブロッコリーで高く、ピーマンは活性を示さなかった。生野菜と加熱野菜を用いて咀嚼の影響を調べた結果、ポリフェノールオキシダーゼ活性またはアスコルビン酸オキシダーゼ活性をもつナス、ピーマン、ブロッコリー、レタスは、咀嚼によりアスコルビン酸やポリフェノール化合物が減少した。しかし、加熱によってポリフェノールオキシダーゼまたはアスコルビン酸オキシダーゼが不活性化することにより、ポリフェノールやアスコルビン酸の咀嚼による減少が抑制された。その結果、ラジカル捕捉活性が保持された。このことから、野菜を加熱して摂取することは、ラジカル捕捉活性と活性成分の咀嚼中の損失を抑え、これらを有効に摂取する上で好ましいことが明らかになった。
土壌層の持つ土地利用メモリーと地中水との相互作用の解明

本研究では、土壌層が地表での人為活動、特に農業活動に関し、どのくらいの時間メモリーを持っているのか、それは土壌層のどこに、物理化学的特性としてどのように蓄積されているのか、また土壌と地中水(土壌水+地下水)との相互作用、さらに最終的には地下水の水質への影響、水質形成での役割について明らかにすることを目的とした。研究対象地域としては、土(壌)層が厚く、地下水位が深く、土地利用、特に農業的利用が長く、さらにメモリー効果が長いと考えられるローム層に覆われた埼玉県入間市から東京都青梅市にまたがる金子台を取り上げ、茶畑を中心とした土地利用と対照として神社(林)を比較検討した。金子台の地下水は最高で200mg/Lを越える硝酸イオン濃度を示し、長年の農業活動の影響を強く受けている。茶畑のローム層中には多量の硝酸イオンと硫酸イオンが蓄積されており、無施肥地区のそれぞれ10倍、2倍の量となっていた。硝酸イオンは下層にまで多量に蓄積していたが、硫酸イオンは表層4mまでであった。硫酸イオンは施肥の中止後も長く土壌中に保持された。炭素と窒素の安定同位体比の深度プロファイルは、いくつかの特徴が現れ、農業活動の影響が想定されたが、ローム層の層序との関係も認められた。トリチウム濃度の深度プロファイルから、土壌水の浸透速度は1.2m/年と推定された。酸素および水素の安定同位体比の深度プロファイルには、深度4mまでは周期的な変動がみられ、涵養時の濃度と蒸発の影響が保持されていると考えられ、浸透速度や涵養量の推定の可能性を示すことができた。観測された硝酸イオンの深度プロファイルは、ゼロ次反応による硝化および一次反応による脱窒を伴う移流拡散モデルにより再現することができた。硝酸性窒素による地下水汚染が大きな問題として取り上げられてきている。茶などの園芸農業における近年の化学肥料の大量施用に起因する場合も多いが、長年の農業活動の蓄積の結果と考えられる場合も現地調査からは推察される。本研究では、土壌層が地表での人為活動、特に農業活動に関し、どのくらいの時間メモリーを持っているのか、それは土壌層のどこに、物理化学的特性としてどのように蓄積されているのか、また土壌と地中水(土壌水+地下水)との相互作用、さらに最終的には地下水の水質への影響、水質形成での役割について明らかにすることを目的としている。研究対象地域としては、土(壌)層が厚く、地下水位が深く、土地利用、特に農業的利用が長く、さらにメモリー効果が長いと考えられるローム層に覆われた埼玉県入間市(金子台)を取り上げ、茶畑と神社において20mのボーリングを行った。ローム層はそれぞれ11.25m、9.75mで、採取した土壌について、土壌構造、有機物量、土壌水質などの分析を現在行っている段階である。航空写真、現地聞き取り調査などにより戦後を中心とした、金子台の農業形態の変遷についての概略を把握し、ボーリング地点での土地利用、施肥状況の調査を始めている。茶畑での予備ボーリング調査では、硝酸イオンは下層まで高濃度であったが、硫酸イオンは4m以深では微量になる特徴がみられた。

本研究では、土壌層が地表での人為活動、特に農業活動に関し、どのくらいの時間メモリーを持っているのか、それは土壌層のどこに、物理化学的特性としてどのように蓄積されているのか、また土壌と地中水との相互作用、さらに最終的には地下水の水質への影響、水質形成での役割について明らかにすることを目的としている。研究対象地域としては、土(壌)層が厚く、地下水位が深く、土地利用、特に農業的利用が長く、さらにメモリー効果が長いと考えられるローム層に覆われた埼玉県入間市(金子台)を取り上げ、茶畑と神社において20mのポーリングを行った。ローム層はそれそれ11.25m、9.75mで、採取した土壌について、土壌構造、土壌水質などの分析を行った。また、別途に10mのボーリングを行い、土壌水の酸素と水素の安定同位体を測定し、時間情報の抽出が可能かを検討した。茶畑では、硝酸イオンは表層で特に高濃度で,下層まで高濃度であったが、硫酸イオンは4m以深では微量になる特徴がみられた。茶畑での蓄積量は、非農地に比べ窒素は10倍、硫酸イオンは2倍であった。特に表層に吸着・蓄積した硫酸イオンは非常に長い滞留時間を持っている。安定同位体の深度プロファイルについては現在検討中であるが、いくつかのピークが認められ、時間情報、浸透速度が算定できる可能性が認められた。本研究では、土壌層が地表での人為活動、特に農業活動に関し、どのくらいの時間メモリーを持っているのか、それは土壌層のどこに、物理化学的特性としてどのように蓄積されているのか、また土壌と地中水(土壌水+地下水)との相互作用、さらに最終的には地下水の水質への影響、水質形式での役割について明らかにすることを目的とした。研究対象地域としては、土(壌)層が厚く、地下水位が深く、土地利用、特に農業的利用が長く、厚いローム層に覆われた武蔵野台地北西部(金子台)を取り上げ、茶畑を中心とした土地利用と対照として神社(林)を比較検討した。金子台の地下水は最高で200mg/Lを越える硝酸イオン濃度を示し、長年の農業活動の影響を強く受けている。茶畑のローム層中には多量の硝酸イオンと硫酸イオンが蓄積されており、無施肥地区のそれぞれ10倍、2倍の量となっていた。硝酸イオンは下層にまで多量に蓄積していたが、硫酸イオンは表層4mまでであった。硫酸イオンは施肥の中止後も長く土壌中に保持された。トリチウム濃度の深度プロファイルから、土壌水の浸透速度は1.2m/年と推定された。酸素および水素の安定同位体比の深度プロファイルには、深度4mまでは周期的な変動がみられ、涵養時の濃度と蒸発の影響が保持されていると考えられ、浸透速度や涵養量の推定の可能性を示すことができた。観測された硝酸イオンの深度プロファイルは、ゼロ次反応による硝化および一次反応による脱窒を伴う移流拡散モデルにより再現することができた。
インスリンレセプタ-遺伝子異常型糖尿病の簡易遺伝子診断法の開発

本研究は申請者らの従来の成果を土台とし、インスリンレセプタ-遺伝子異常がインスリン非依存性(成人型)糖尿病の遺伝因子の一つとして考えられるとの立場から、この型の糖尿病患者の中にどれほどの頻度でインスリンレセプタ-遺伝子異常が存在するのかを検索する。そして頻度の高い変異に対して遺伝子簡易診断方法を確立することにより糖尿病を未然に防ぐ。典型的なインスリン非依存性糖尿病患者(NIDDM)約100人の血液(10ml)より染色DNAを分離し、ヒトインスリンレセプタ-遺伝子22エクソンをPCR法にて増幅(まずサンプル約50名分についてβサブユニットの一つのエクソンごとに行なう)し、DNA塩基配列決定をβサブユニットの90%が終了している。エクソン13および17にはアミノ酸置換のないポリモルフィズムが高頻度に見られた。また現在のところ同一部位にアミノ酸置換が疑われる症例が3例見られている。このようにインスリンレセプタ-遺伝子には変異の起きやすいHot Spotが存在することが予想された。またアミノ酸配列の変化を伴うものに対してcDNA上で同じ変異を作製し、その変異レセプタ-をチャイニ-ズハムスタ-の細胞表面上に人工的に発現させたクロ-ンを確立し、その細胞を用いインスリン作用の検討する。今後βサブユニットのすべてとαサブユニットの各エクソンも解析し、アミノ酸変異がレセプタ-機能の低下を伴うものに対しDNAプロ-ブを非アイソト-プ的にラベルしたものを用い遺伝子簡易診断法を確立する予定である。我が国における糖尿病の大部分はインスリン非依存性(成人型)糖尿病であり、約200万人いると推定されている。この糖尿病は遺伝因子とストレス、肥満などの外因子が加わり発症すると考えられているが、その遺伝因子については現在のところ明らかではない。本研究はインスリンレプタ-遺伝子異常が、インスリン非依存性(成人型)糖尿病の遺伝因子の一つとして考えられるとの立場から、まずこの型の糖尿病患者の中にどれほどの頻度でインスリンレセプタ-遺伝子異常が存在するのかを検索する。NIDDMは文明病の1つであり、過去において軽度なインスリンレセプタ-遺伝子異常は特にヘテロの場合生存に不利でなかった可能性が考えられる。また日本という島国としての地理的条件を考えると、我々のpopulationの中にはNIDDMの遺伝素因の1つとしていくつかのタイプのレセプタ-遺伝子異常が存在する可能性がある。そこで頻度の高い変異に対して遺伝子簡易診断法を確立することにより糖尿病発症を未然に防ぐことが可能と考える。典型的なNIDDM患者血液約100人より染色体DNAを純粋に分離した。βサブユニットチロシンキナ-ゼドメイン中のExon17に関しPCR法で増幅し、自動DNAシ-ケンサ-および従来のアイソト-プを用いる手動シ-ケンス方法を用いて、すでに論文にて発表されている直接シ-ケンス方法を検討した。父及び母由来の遺伝子の配列が異なる場合、自動DNAシ-ケンサ-では対応できないことがあると判明した。したがって自動DNAシ-ケンサ-は本目的のためには適当でない。手動シ-ケンスに切り替える必要が生じてきた。Exon17.40検体において1つのポリモルフィズムが発見されたが、アミノ酸置換は見られなかった。今後さらに検索を進める。本研究は申請者らの従来の成果を土台とし、インスリンレセプタ-遺伝子異常が、インスリン非依存性(成人型)糖尿病の遺伝因子の一つとして考えられるとの立場から、この型の糖尿病患者の中にどれほどの頻度でインスリンレセプタ-遺伝子異常が存在するのかを検索する。

エクソン13および17にはアミノ配置換のないポリモルフィズムが高頻度に見られた。また現在のところアミノ配置換が疑われる症例が3例見られている。このようにインスリンレセプタ-遺伝子には変異の起きやすいHot Spotが存在することが予想された。またアミノ酸配列の変化を伴うものに対してCDNA上で同じ変異を作製し、その変異レセプタ-をチャイニ-ズハムスタ-の細胞表面上に人工的に発現されたクロ-ンを確立し、その細胞を用いインスリン作用の検討する。今後βサブユニットのすべてとαサブユニットの各エクソンも解析し、アミノ酸変異がレセプタ-機能の低下を伴うものに対し、DNAプロ-ブを非アイソト-プ的にラベルしたものを用い遺伝子簡易診断法を確立する予定である。
陸水環境変遷と気候との相互関連の研究ー中国の塩湖, 青海湖を対象としてー

汎地球的気候は太陽放射変動を引金として起る北半球の大陸氷床の拡大・縮小が現象を更に増幅し,氷期,間永期のドラスチックな気候変動を引き起こしていることが,最近,気候変動に関する氷床モデル理論のめざましい進展により,ようやく明らかになりつつある.一方,日本列島および中国大陸の気候変動パターンは氷床の拡大・縮小に伴う南北気圧傾度の増減が気候帯の南北移動をもたらす汎地球的傾向が太い縦線を構成するとともに,氷床の拡大・縮小は南北の気温差の増減,偏西風の強弱,さらに極東モンスーンの弱化および強化を結果するという横糸の因果関係にも強く左右される.長い気候変動史の中で日本列島・中国大陸における縦糸,横糸の変動リズムが汎地球的気候変動とどのようにシンクロナイズし,さらに,これが陸水環境変動へと波及する相互関連の機構を明らかにすることが極めて重要である.中国大陸にはほぼ北緯45°を中心にしてタリム盆地やモンゴルなど中緯度地帯の乾燥砂漠が広がっている.その乾燥地域の南および南東を縁取る半乾燥地帯には青海高原のツアイダム盆地の塩湖群や中国最大の塩湖青海湖,黄土高原の運城塩湖,内蒙古の岱海などの内陸排水の塩湖が多数存在している.この半乾燥地帯の湖環境の変動過程は陸水環境と気候との相互関連を研究する上で恰好の主題を提供している.約百万年の気候変動の中で青海湖の流域には旧汀線として古水位を刻印している.これを手掛かりに,その水収支的評価から気候変動を読み取ることが可能となる.また,湖水の塩分濃度変化から湖の拡大,縮小が及ぼす塩類濃縮過程を水収支史の中でとらえることが出来る.青海湖は青海高原上に位置する面積4,300km^2の中国最大の内陸塩水湖である.湖は青蔵高原の東側を占め,湖面標高は3,193mで,湖流域は最高5,000mの山地に囲まれた広大な盆地状地形を成している.現気候の概値は,年降水量340mm,年蒸発量950mm,年平均気温は0.5°Cである.湖周流域面積は35,000km^2である.同湖の成因は黄河の支川が構造運動に伴う土地隆起により生じた塞止湖と判断される.湖令は約百万年と云われ,湖の東方,日月峠付近の基岩には隆起運動を示す斜向層理が観察される.また,予備調査によれば湖岸には湖面との比高, 1015m, 2550mおよび6080mの3段の明瞭な広い湖棚平野(湖岸段丘)が拡がり,湖形成以来, 3回のドラスチックな湖水位変化を示している.本調査の精密な水収支観測の結果を待たねばならないが,現在のところ,広大な湖棚平野の形成する水位調節機能としては地下水流出変動よりもむしろ蒸発面積変化を考えている.流域外の湧泉帯の水質および予備調査時の水収支の概算値を湖からの分水界漏出を否定している.さらに,今世紀初頭(1908年)より1987年の現在まで湖水位は低下を続けている.この低下高は約80年に9mで,青海省地方政府はこの原因に重大な関心を寄せている.原因として代表者は湖流域の畑地潅漑が拡大し,流域蒸発散が増大した結果と判断している.今後の調査により低下傾向の将来予測にも努めたい.また,高水位期の気候評価には古水収支解析とともに,比較的弱勢と判断される氷河作用の痕跡および優勢な土石流堆積物の高水位期との時代関連を明らかにすることが重要である.この考察の補助として陸化した鳥島半島において湖底堆積物コアの採取を行なう.また,青海湖から砂丘により分離した〓海は,同時に布哈河および通沙柳河などの涵養源から切り離された.このため〓海には青海湖より地下水流入が起り,青海湖水を再濃縮した.このため青海湖に較べ〓海が高塩分に達していることも興味深い事実である.汎地球的気候は太陽放射変動を引金として起る北半球の大陸氷床の拡大・縮小が現象を更に増幅し,氷期,間永期のドラスチックな気候変動を引き起こしていることが,最近,気候変動に関する氷床モデル理論のめざましい進展により,ようやく明らかになりつつある.一方,日本列島および中国大陸の気候変動パターンは氷床の拡大・縮小に伴う南北気圧傾度の増減が気候帯の南北移動をもたらす汎地球的傾向が太い縦線を構成するとともに,氷床の拡大・縮小は南北の気温差の増減,偏西風の強弱,さらに極東モンスーンの弱化および強化を結果するという横糸の因果関係にも強く左右される.長い気候変動史の中で日本列島・中国大陸における縦糸,横糸の変動リズムが汎地球的気候変動とどのようにシンクロナイズし,さらに,これが陸水環境変動へと波及する相互関連の機構を明らかにすることが極めて重要である.中国大陸にはほぼ北緯45°を中心にしてタリム盆地やモンゴルなど中緯度地帯の乾燥砂漠が広がっている.その乾燥地域の南および南東を縁取る半乾燥地帯には青海高原のツアイダム盆地の塩湖群や中国最大の塩湖青海湖,黄土高原の運城塩湖,内蒙古の岱海などの内陸排水の塩湖が多数存在している.この半乾燥地帯の湖環境の変動過程は陸水環境と気候との相互関連を研究する上で恰好の主題を提供している.約百万年の気候変動の中で青海湖の流域には旧汀線として古水位を刻印している.

これを手掛かりに,その水収支的評価から気候変動を読み取ることが可能となる.また,湖水の塩分濃度変化から湖の拡大,縮小が及ぼす塩類濃縮過程を水収支史の中でとらえることが出来る.青海湖は青海高原上に位置する面積4,300km^2の中国最大の内陸塩水湖である.湖は青蔵高原の東側を占め,湖面標高は3,193mで,湖流域は最高5,000mの山地に囲まれた広大な盆地状地形を成している.現気候の概値は,年降水量340mm,年蒸発量950mm,年平均気温は0.5°Cである.湖周流域面積は35,000km^2である.同湖の成因は黄河の支川が構造運動に伴う土地隆起により生じた塞止湖と判断される.湖令は約百万年と云われ,湖の東方,日月峠付近の基岩には隆起運動を示す斜向層理が観察される.また,予備調査によれば湖岸には湖面との比高, 1015m, 2550mおよび6080mの3段の明瞭な広い湖棚平野(湖岸段丘)が拡がり,湖形成以来, 3回のドラスチックな湖水位変化を示している.本調査の精密な水収支観測の結果を待たねばならないが,現在のところ,広大な湖棚平野の形成する水位調節機能としては地下水流出変動よりもむしろ蒸発面積変化を考えている.流域外の湧泉帯の水質および予備調査時の水収支の概算値を湖からの分水界漏出を否定している.さらに,今世紀初頭(1908年)より1987年の現在まで湖水位は低下を続けている.この低下高は約80年に9mで,青海省地方政府はこの原因に重大な関心を寄せている.原因として代表者は湖流域の畑地潅漑が拡大し,流域蒸発散が増大した結果と判断している.今後の調査により低下傾向の将来予測にも努めたい.また,高水位期の気候評価には古水収支解析とともに,比較的弱勢と判断される氷河作用の痕跡および優勢な土石流堆積物の高水位期との時代関連を明らかにすることが重要である.この考察の補助として陸化した鳥島半島において湖底堆積物コアの採取を行なう.また,青海湖から砂丘により分離した〓海は,同時に布哈河および通沙柳河などの涵養源から切り離された.このため〓海には青海湖より地下水流入が起り,青海湖水を再濃縮した.このため青海湖に較べ〓海が高塩分に達していることも興味深い事実である.
野生絹糸虫の発生学的研究

野生絹糸虫のうち、実用性の高い天蚕および柞蚕を主体とし、卵から成虫に至るまでの胚発生について検討し、次の結果を得た。1.柞蚕休眠雄蛹は、越冬期間中および休眠覚醒後、発育の進んだ生殖細胞および有核精子はいったん退化するが、若い生殖細胞から新しい精子が再形成された。このための越冬適温は25°Cで、5°Cでは生殖細胞が一方的に退化し、精子の再形成はみられず、したがって著しい雄性不妊化現象を引き起こすことが明らかとなった。さらに次代卵の孵化率からみた両温度の臨界期は越冬期間を130日とした場合、処理開始50日目に当ることが明らかとなった。(勝野)2.天蚕、柞蚕およびその交雑種の幼虫における精子形成を、組織切片法1部DNA合成の面から、および電顕レベルで検討した。その結果これらの材料間における精子形成過程には本質的差異は認められなかった。しかし正逆交雑種では染色体数は均一ではなく、成熟分裂以降、精子形成に至るまでの過程については、今後の研究に俟たなければならない。(田中)3.蛹期間中における卵形成は、天蚕では化蛹18日目から20日目にかけて著しい成長を示すが、組織学的な形成過程は家蚕の場合と類似していた。これに対し柞蚕では、休眠前に新卵巣が形成され、旧卵巣に位置する卵管柄が著しく伸長し、卵巣小胞が全体的に新卵巣に移行した。休眠離脱後、旧卵巣中の卵管柄がさらに伸長して細長い紐状の輸卵管を形成し、その先端部に膨らんだ卵管巣が位置していた。(須貝)4.天蚕の胚発育は、家蚕や柞蚕に比較して極めて早いことが知られている。本研究では、天蚕胚の初期から中期発生における、頭部ならびにその付属肢の複雑な形態形成過程を走査電顕によって追跡することにより明らかにし得た。(岩下)天蚕/柞蚕/休眠/精子形成/成熟分裂/卵形成/胚発生野生絹糸虫のうち、実用性の高い天蚕および柞蚕を主体とし、卵から成虫に至るまでの胚発生について検討し、次の結果を得た。(岩下)天蚕/柞蚕/休眠/精子形成/成熟分裂/卵形成/胚発生1蛹期における精子形成:エリサン,天蚕および柞蚕のいづれの材料においても,将来,有核精子を形成する精母細胞の成熟分裂像と,無核精子を形成する場合のそれとは異なっていること,また後者の精母細胞はレプトテン期を経過しないことが明らかとなり,基礎細胞学における新知見が得られた.柞蚕蛹の越冬適温は25°Cで, 5°Cでは著しい雄性不妊化現象がみられ,現在,越冬期間中における蛹の温度感受性時期について検討中である. (勝野)2幼虫期における天蚕および柞蚕の精子形成:両種ともに5齢期間中,精室上部に有糸分裂中の精原細胞およびピクノーシス細胞が常にみられ,前者の細胞は次第に精母細胞へと分化が進み,熟蚕期には成熟分裂期の精母細胞が精室底部にみられた.両種の相反交雑の結果,柞蚕×天蚕の場合は蛹態で,天蚕×柞蚕の場合は蛹態のほか卵態で越冬するものがみられた.現在,越冬形態と精子形成時期との関係について検討中である. (田中)

3天蚕の蛹期における卵形成:蛹期間は約30日で,化蛹1820日目は卵管は急激な成長をし,栄養細胞退化期および完成期の卵が急増した.これに対し他の時期における卵発育は比較的緩慢であった.なお,成熟卵の卵長は約3mmで家蚕の約2.5倍,初期球状期から完成卵までの卵成長率は家蚕に比べて3倍以上であった.今後,柞蚕休眠蛹における卵形成と,天蚕におけるそれとを詳細に比較検討の予定である. (須貝)4走査電顕による天蚕胚頭部の形態形成の観察:産卵後1.5日目には,上唇・大顋・小顋・下唇および触角の小突起がみられた. 2日目には上唇突起が融合し,触角の突起は長形となった.2.5日目は各突起は集合し大顋は大形となった.3日目には頭部は1節に集合,下唇突起は完全に融合,小顋肢は著しく伸長した. 56日目には頭部の形態形成はほぼ完了した.現在,天蚕起の胚子発育図譜作成を検討中である. (岩下)1.柞蚕休眠蛹は越冬期間を130日間とした場合、全期間を2.5°Cで処理し、その雄蛾を正常雌蛾と交配させた場合の次代卵の孵化率は高く、5°Cのそれは低かった。また休眠雄踊を処理開始から50日目以前または以後5°Cで処理し、それ以外の期間を2.5°Cで処理した場合の次代卵の孵化率は、全期間2.5°Cで処理した場合と同様に高かった。したがって次代卵の孵化率からみた両温度の臨界期は処理開始から50日目に当ることが明らかとなった。(勝野)2.精子形成に関連するDNA合成は、天蚕および柞蚕では主として5齢以前に行なわれることが推定された。柞蚕×天蚕の5齢盛食期における精巣を電顕レベルで観察し、種々の微細構造を明らかにした。なお肥厚期の染色体の微細構造を同時期の柞蚕のそれと比較したが、形態学上の異常は認められなかった。柞蚕×天蚕の染色体数はn=40(天蚕n=31、柞蚕n=49)のものが観察されたが、調査個体数が少なかったので、今後さらに検討を要する。(田中)3.柞蚕の蛹期における卵形成は、休眠前に新卵巣が形成されることが特異的で、旧卵巣内に位置する卵管柄が著しく伸長し、卵巣小胞が全体的に新卵巣に移行した。休眠離脱後には旧卵巣中の卵管柄がさらに伸長して細長い紐状の輸卵管を形成し、その先端部に膨らんだ卵管巣が位置していた。(須貝)4.走査電顕により、天蚕胚の頭部付属肢の形態形成を中心に観察を行った。大腮、小腮、下唇および触角の各原茎は産卵後24時間に認められ、触角以外は産卵後120時間に、触角は150時間に幼虫形態を呈した。上唇原茎は産卵後36時間に認められ、120時間後に幼虫形態を呈した。下咽頭原茎は産卵後36時間に認められ、84時間以降は大腮で被覆されて見えなくなった。(岩下)
CCKBRノックアウトマウスの行動薬理学および組織学的研究

今回の結果で、明暗箱においてCCKBレセプター遺伝子欠損マウスはコントロールと比較して有意に明箱暗箱間の移動回数が多かった。また、統計的に有意な差はみられなかったものの高架十字迷路においては、コントロールに比較してhead dips数が多い傾向が認められた。各箱間の移動回数およびhesd dips数の多いことはともにCCKBレセプター遺伝子欠損マウスの方がより不安の低い可能性が考えられる。これまでの報告によると、CCKBレセプターアンタゴニストであるα-Methyltryptophan、Cl-988、L-365,260、LY288513、PD135158等は明暗箱および高架十字迷路試験において抗不安解消作用を示すことが明らかにされている。これらの報告は今回の結果を支持するものと考えられる。ただし、今回の結果全てが必ずしも不安抑制につながるところには至らなかった。この理由の一つとして、不安発現のメカニズムに様々な神経細胞や体内物質およびそのレセプターなどが複雑に関与していることが考えられる。つまり、生来性にCCKBレセプターが欠損している場合、その他の不安関連物質が不安惹起に代償機能を果たしていることが考えられる。また、これまでにも不安行動において、セロトニンとCCKに相互作用のあるという報告もある。我々はコレシストキニンBレセプターを欠損したノックアウトマウスを用いて不安との関連について研究をおこなっている。ヘテロ遺伝子欠損マウスどうしを掛け合わせホモ遺伝子欠損マウスを作成した。不安を測定する方法として恐怖条件付けストレス・高架十字迷路・明暗箱を用いている。現在データの集積中であり近いうちに発表できると考えている。これまでの報告によると、CCKBレセプターアンタゴニストであるα-Methyl tryptophan、Cl-988、L-365,260、LY288513、PD135158等は明暗箱および高架十字迷路試験において抗不安解消作用を示すことが明らかにされている。
粘膜免疫誘導組織内共生細菌と宿主粘膜免疫系との相互作用機構の解明

平成24年度はペンシルバニア大学のDavid Artis先生との共同研究により、腸管での生体防御や炎症、組織修復において重要な役割を担うことが報告されているインターロイキン-22(IL-22)を産生する自然リンパ球が、腸管関連リンパ組織であるバイエル板の組織内に共生するAlcaligenesの解剖・免疫学的な隔離に関与することや、自然リンパ球の消失に伴うAlcaligenesの全身組織への拡散は各種炎症反応を惹起すること、またヒトにおいてもAlcaligenesの全身組織への拡散と肝炎や炎症性腸疾患との関連を明らかにした。すなわち、自然リンパ球を消失させたマウスにおける共生細菌の局在性を解析した結果、通常マウスの末梢組織が無菌状態であるのに対し、自然リンパ球を消失させたマウスにおいては脾臓及び肝臓から培養可能な菌が検出された。その細菌種を同定した結果、腸管関連リンパ組織内に共生するAlcaligenesであることが判明し、これらが全身性の炎症反応を惹起していることが示された。このような共生細菌の末梢組織への拡散やそれ伴う全身炎症は、自然リンパ球もしくは組み換えIL-22をマウスに投与することで抑制されたことから、自然リンパ球がIL-22の産生を介して、共生細菌の全身への拡散とそれに伴う炎症反応を抑制していることが示唆された。一般に腸内細菌の末梢への拡散は、腸管上皮細胞間のタイトジャンクションが減弱し腸管の透過性が亢進することで、管腔内に局在する細菌が組織内に流入することが原因として考えられてきた。しかし自然リンパ球を消失させたマウスの腸管上皮細胞に透過性の異常は認められなかった。以上の結果から、自然リンパ球の消失による腸内細菌の拡散は、腸管の透過性亢進が原因ではなく、共生細菌の局在性維持機構が破綻したことにより、宿主の腸管関連リンパ組織内に共生していたAlcaligenesが末梢組織に拡散したと考えられる。さらに、共生細菌の末梢組織への拡散や全身における炎症反応はヒトの疾患においても認められることから、ヒトの疾患におけるAlcaligenesに対する免疫学的反応性について解析を行った結果、C型肝炎ウィルスの感染患者と小児期クローン病患者において、Alcaligenesに対する全身免疫応答が惹起されていることが明らかとなった。Alcaligenesの局在性維持機構や全身拡散による炎症発症に関する研究に関し、共著者として論文を掲載することができた。また自身が筆頭著者であるT細胞領域の形成機構に関しては現在Minor revisionに向けて実験中であり、粘膜免疫誘導組織内共生細菌と宿主粘膜免疫系との相互作用機構の解明に向けて、着実に研究を進めていると考えられる。昨年度中に作製したAlcaligenesのノトビオートマウスを用いた免疫学的解析により、IgAクラススイッチやDSS頻回投与による腸炎の発症におけるAlcaligenesの制御機構について解析すると共に、ヒトにおける炎症性腸疾患発症メカニズムの解明・新規予防法の開発を目指し、マウスから得られた結果とヒト検体を用いた解析結果の相関を比較していく。本年度はAlcaligenesのバイエル板内共生関係の成立、維持機構及び樹状細胞を中心としたAlcaligenesによる免疫誘導制御機構、さらにクローン病におけるAlcaligenes共生の果たす役割に関し解析を進めた。まず始めにバイエル板内へのAlcaligenesの取り込み経路に関して腸管結紮法及び免疫組織染色法により検討した結果、AlcaligenesがM細胞を介して樹状細胞に取り込まれることが明らかとなった。そこでM細胞上に発現し、細菌のバイエル板内への移入に関与するGP2分子を欠損したマウスのバイエル板内Alcaligenesを解析した結果、野生型マウスと同様にバイエル板内にAlcaligenesが存在することが判明した。以上の結果から、AlcaligenesをM細胞上に発現するGP2以外の分子を介してバイエル板内に取り込まれることが明らかとなった。先行研究から成熟B細胞を結しつしているxidマウスにおいてバイエル板内のAlcaligenesが減少することが明らかとなっていることから、今後はM細胞上に発現するIgA受容体に注目し、バイエル板内へのAlcaligenes取り込み経路を詳細に解析する。また、樹状細胞を中心とした免疫制御機構に関しては、バイエル板に限局したかたちで樹状細胞がT細胞領域の形成機構に関与することを示し、同じくバイエル板に限局して存在するAlcaligenesの関与を示唆した。同研究内容の一部は論文投稿し、現在リバイス実験中である。クローン病における解析においては、腸炎モデルマウスであるDSS頻回投与マウスを作製し解析を行った。その結果、同腸炎モデルにおいてもヒト検体と同様にバイエル板内のAlcaligenesが激減することが判明した。ヒト糞便中のAlcaligenes特異的IgA抗体がクローン病患者において減少することを発見したが、DSS頻回投与マウスにおいても同様に糞便中IgA抗体価が減少することを見出した。

すなわち、自然リンパ球を消失させたマウスにおける共生細菌の局在性を解析した結果、通常マウスの末梢組織が無菌状態であるのに対し、自然リンパ球を消失させたマウスにおいては脾臓及び肝臓から培養可能な菌が検出された。その細菌種を同定した結果、腸管関連リンパ組織内に共生するAlcaligenesであることが判明し、これらが全身性の炎症反応を惹起していることが示された。このような共生細菌の末梢組織への拡散やそれ伴う全身炎症は、自然リンパ球もしくは組み換えIL-22をマウスに投与することで抑制されたことから、自然リンパ球がIL-22の産生を介して、共生細菌の全身への拡散とそれに伴う炎症反応を抑制していることが示唆された。一般に腸内細菌の末梢への拡散は、腸管上皮細胞間のタイトジャンクションが減弱し腸管の透過性が亢進することで、管腔内に局在する細菌が組織内に流入することが原因として考えられてきた。しかし自然リンパ球を消失させたマウスの腸管上皮細胞に透過性の異常は認められなかった。以上の結果から、自然リンパ球の消失による腸内細菌の拡散は、腸管の透過性亢進が原因ではなく、共生細菌の局在性維持機構が破綻したことにより、宿主の腸管関連リンパ組織内に共生していたAlcaligenesが末梢組織に拡散したと考えられる。さらに、共生細菌の末梢組織への拡散や全身における炎症反応はヒトの疾患においても認められることから、ヒトの疾患におけるAlcaligenesに対する免疫学的反応性について解析を行った結果、C型肝炎ウィルスの感染患者と小児期クローン病患者において、Alcaligenesに対する全身免疫応答が惹起されていることが明らかとなった。共生関係の成立・維持機構においては基礎的知見を積み上げると共に、Alcaligenesの局在性に関する論文を共著者として進めることができた。またパイエル板T細胞領域の形成機構に関してはその内容の一部をすでに論文として投稿しており、リバイス実験を行っている。その他の項目に関しても着実に興味深い結果を得ていることから、交付申請書に記載した研究目的のうち、すべての項目において進展させることができたと考えられる為。Alcaligenesの局在性維持機構や全身拡散による炎症発症に関する研究に関し、共著者として論文を掲載することができた。また自身が筆頭著者であるT細胞領域の形成機構に関しては現在Minor revisionに向けて実験中であり、粘膜免疫誘導組織内共生細菌と宿主粘膜免疫系との相互作用機構の解明に向けて、着実に研究を進めていると考えられる。昨年度中にAlcaligenesの基礎的解析を進めることができたため、今後はクローン病やワクチン運輸体への利用を考えた、応用的な観点から解析を進める。特にクローン病に関しては腸炎モデルでヒト検体で得られた結果と同等な解析を結果を得ているため、今後はヒト検体とマウスもでるとの比較や宿主免疫応答の解析を行う。またワクチン運輸体への応用という観点では、培養したAlcaligenesを経口投与することでバイエル板へ取り込ませることに成功している。今後は同実験系を応用し、種々の遺伝子組み換え株をバイエル板に定着させる実験系の構築を目指す。
悪性血管内皮細胞腫のバイスペシフィック抗体標識ヘルパー/キラー療法の基礎的研究

致死的腫瘍である悪性血管内皮細胞腫においてLAK養子免疫療法は唯一の有効な治療法である。この治療法をさらに発展させるために、我々はバイスペシフィック抗体標識ヘルパー/キラー療法の可能性を検討した。我々はまず悪性血管内皮細胞腫特異的モノクローナル抗体の作製のための抗原として、また細胞傷害測定の標的細胞としてヒト悪性血管内皮細胞株(ISO-HAS)を樹立した。この腫瘍細胞は頭部に発症した悪性血管内皮細胞腫に由来しており、各種の癌遺伝子および突然変異癌抑制遺伝子を発現していた。この細胞株を用いて抗体作製を繰り返し試みたが、正常内皮細胞にも反応する抗体は数種取れたが、腫瘍特異的な抗体を得ることが出来なかった。悪性血管内皮細胞腫(MHE)患者および健常人の抹梢リンパ球より免疫磁気ビーズ細胞分離システム(MACS)を用いてCD4^+細胞を分離し、各条件のCD3抗体およびrIL-2で刺激し、CD4^+キラー細胞を培養した。大量培養には断続的な固層化CD3抗体刺激が必要であった。RT-PCR法にてmRNAレベルでこの細胞のIL-2、γIFNの発現を確認した。このCD4^+細胞単独ではISO-HASに対して高いE/T比(100/1)で約70%の傷害性を示した。我々の結果から悪性血管内皮細胞腫自体の特異的腫瘍抗原性は抗体を作製するには極めて低くい可能性が考えれる。また、培養CD4^+キラー細胞が低いE/T比で高い傷害活性を示すには腫瘍細胞と架橋する抗体が必要であると考えた。そこで腫瘍細胞にも保持されている内皮細胞膜抗原に対するCD31抗体とCD3抗体とのバイスペシフィック抗体を作製中で、これを用いて最終結果を出す予定である。1。ヘルパー/キラー細胞の大量培養確立とそのキラー活性の検索悪性血管内皮細胞腫患者の末梢血リンパ球より免疫磁気ビーズ細胞分離システム(MACS)でCD4陽性細胞を分離し、固層化CD3抗体および1L-2の存在下で刺激し、ハイメディウムパックを用いることで大量培養することができた。RT-PCR法にてmRNAレベルで1L-2、gamma1FNの発現が培養3-4週間を通じて確認された。下記にのべる培養悪性血管内皮細胞を標的細胞として51Cr release assay法にてキラー活性を検討した結果、通常のLAK細胞と比較して細胞傷害活性は極めて低値であったため、患者治療として投与することを断念した。しかし、バイスペシフィック抗体を標識する細胞として有用であると考える。2。悪性血管内皮細胞腫特異的モノクローナル抗体の作製当初抗体作製の抗原として腫瘍組織を予定していたが、悪性血管内皮細胞の培養可能となったので、培養腫瘍細胞を抗原とすることとした。培養に至った経過の概略を述べる。動物移植実験系確立を目的として腫瘍組織のSCIDマウス移植実験をおこなったところ、腫瘤の形成をみた。発生腫瘍からの培養で培養株が樹立されたが、いずれの培養腫瘍細胞も染色体検査、遺伝検査、HLA-ABC発現の結果マウス由来の悪性血管内皮細胞であった。しかし、この細胞の培養上清を用いて、世界で初めて患者腫瘍または肺転移巣から直接腫瘍細胞の培養が可能となり、培養株樹立に成功した。培養細胞は各種の癌遺伝子を発現している。培養悪性血管内皮細胞細胞の細胞特異性の検索のため抗体作製は予定より遅延しているが、BALB/Cマウスの免疫を終了しており、近日中に細胞融合し、今年度中にはスクリーニングを終了でき抗体作製を完了できると考えている。

致死的腫瘍である悪性血管内皮細胞腫においてLAK養子免疫療法は唯一の有効な治療法である。この治療法をさらに発展させるために、我々はバイスペシフィック抗体標識ヘルパー/キラー療法の可能性を検討した。我々はまず悪性血管内皮細胞腫特異的モノクローナル抗体の作製のための抗原として、また細胞傷害測定の標的細胞といてヒト悪性血管内皮細胞株(ISO-HAS)を樹立した。この腫瘍細胞は頭部に発症した悪性血管内皮細胞腫に由来しており、各種の癌遺伝子および突然変異癌抑制遺伝子を発現していた。この細胞株を用いて抗体作製を繰り返し試みたが、正常内皮細胞にも反応する抗体は数種取れたが、腫瘍特異的な抗体を得ることが出来なかった。悪性血管内皮細胞腫(MHE)患者および健常人の末梢リンパ球より免疫磁気ビーズ細胞分離システム(MACS)を用いてCD4^+細胞を分離し、各条件のCD3抗体およびrIL-2で刺激し、CD4^+キラー細胞を培養した。大量培養には断続的な固層化CD3抗体刺激が必要であった。RT-PCR法にてmRNAレベルでこの細胞のIL-2、γIFNの発現を確認した。このCD4^+細胞単独ではISO-HASに対して高いE/T比(100/1)で約70%の傷害性を示した。我々の結果から悪性血管内皮細胞腫自体の特異的腫瘍抗原性は抗体を作製するには極めて低くい可能性が考えられる。また、培養CD4^+キラー細胞が低いE/T比で高い傷害活性を示すには腫瘍細胞と架橋する抗体が必要であると考えた。そこで腫瘍細胞にも保持されている内皮細胞膜抗原に対するCD31抗体とCD3抗体とのバイスペシフィック抗体を作製中で、これを用いて最終結果を出す予定である。
TGF-βシグナル抑制因子CD109の膵がんにおける機能解明

GPI型膜タンパク質CD109は扁平上皮がんで発現が亢進し、TGF-βシグナル抑制に働くと考えられてきたが、別機能の報告もあり、役割の詳細は不明である。申請者は、腺がんである膵がんにおいても、CD109の発現が亢進していること、またその発現が膵がん細胞株の造腫瘍性に必須であることを確認した。本申請では、難治性がんである膵がんで、CD109のシグナル機能を解明し、病態の理解や治療法開発に向けた基礎データを収集する。その成果は、TGF-βシグナル伝達系制御の新側面を明らかにする可能性もある。
環境低負荷半導体搭載型熱電発電モジュールの高出力・高耐久化に関する研究

本研究は、中高温域(400600°C)の排熱を直接電気エネルギーに変換する「熱電発電モジュール」を、環境低負荷な熱電変換材料Mg_2Siを用いて、実用レベルまで高出力、高耐久化することを主目的としている。これら目的の達成の為、H25年度の研究内容を以下のとおり実施した。(1)高出力化: Mg_2Siの熱電特性向上海外研究滞在先のCNR-IENIにて、Hall測定装置およびVan der Pawu法を用いて評価した結果、粒子を粗大化することにより移動度が向上し、電気伝導率が向上することが明らかになった。1-2.最大性能を得るためのアンチモン(Sb)の最適な添加量の探索Sb添加量01.5at%の範囲内においてはSb添加量0.5at%前後にて熱電性能が極大値を示すことが明らかとなった。(2)高耐久化: Mg_2Siへの不純物添加による高温耐久性付与2-1.不純物添加Mg_2Siが高温で耐久性を有する原因の解明熱重量分析装置によりMg_2Siの示差熱分析を行った結果、Sb添加量の増加に伴い酸化反応の開始温度域が高温側にシフトする傾向、すなわち高温耐久性が向上する傾向が見られた。(3)高出力化: Mg_2Siが発電した電力をより効率良く取り出せる電極材探索CNR-IENIが保有するPVD装置では様々な電極材料の接合も可能であったため、従来より接合可能であったNIに加え、CuやAlをMg_2Siへ蒸着させた。電極-Mg_2Si接合界面のSEM観察、ひっかき試験が実施され、今後の様々な電極材料との比較のために必要な基礎的なデータが得られた。(4)高出力・高耐久化:新型発電モジュール構造の探求今年度、熱源から素子までの熱損失が少なく、かつ外力による素子折損が生じにくいモジュール構造を得るため、新規な熱接合部材を用い、かつトラス構造から着想を得た構造をモジュールに適用させた。有限要素解析により、この構造が耐久性の観点で有効なことが示された。(抄録なし)本研究は、排熱を実用温度域(400700°C)で直接電気エネルギーに変換する「熱電発電モジュール」を、環境低負荷な熱電変換材料Mg2Siを用いて、実用レベルまで高出力、高耐久化することを主目的としている。そこで、(1)モジュール基幹部品Mg2Si素子の特性向上、および(II)新規モジュール構造の設計による耐久性向上、という2つのアプローチを検討し、H24年度、H25年度の研究内容を以下に設定した。(1)高出力化:Mg_2Siの熱電特性向上(2)高耐久化:Mg_2Siへの不純物添加による高温耐久性付与(3)高出力化:発電性能向上:発電した電力をより効率良く取り出せる電極材探索(4)Mg_2Si素子の大量作製方法開発(モジュール作製と評価には多数の素子が必要なためこの項目を設定)(5)高出力・高耐久化:新型発電モジュール構造の探求本年度(H24年度)は、上記(1)(5)に関連した内容について、以下の方法で実験を実施し、有用な知見を得た。[成果]Mg_2Si結晶粒の微細化(500nm2μm)による熱伝導率低減を試みた。油性溶媒中で微細化したMg_2Siは、焼結時にMgOのMg_2Si結晶粒界への凝集が生じ、熱伝導率が増加することが明らかとなった。(ii)Mg_2Siへの不純物添加による高温耐久性付与:高温耐久試験[成果]Sb添加Mg_2Siを高温長時間大気中で保持した結果、無添加のものより耐久性があることが示され、かつ、焼結体の密度と高温耐久性に有意な相関があり、Sb添加かつ緻密な焼結が不可欠なことが明らかになった。(iii)発電した電力をより効率良く取り出せる電極材探索:一探針法による接触抵抗測定[成果]Sb添加Mg_2Siと電極間の接合界面を一探針法により評価し、Ni、CoSi_2系、およびCrSi_2系電極の接触抵抗率の定量値が得られ、実使用上十分良好な電極特性であることが明らかになった。(iv)Mg_2Si素子の大量作製方法開発:金属粉末の混合によるクラック予防[成果]大口径Mg_2Si焼結体作製において、特定の金属粉末の混合によりクラックを予防できることが示された。特に、金属粉末選定における重要な物性は融点、電気伝導率、ヤング率であることが見いだされた。(v)新型発電モジュール構造の探求:熱接合部材の探索[成果]モジュール表面に「熱接合部材」としてBNペースト(高温側)およびポリウレタンシート(低温側)を設置する構造を提案・評価し、排熱を効率良くモジュールへ入力する有効な手法であることが明らかとなった。(1)高出力化: Mg_2Siの熱電特性向上