hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
若年性認知症者の就労支援に関する研究

若年認知症罹患者の就労の現状は、新オレンジプランにおいて重要な課題とされているものの、若年認知症の理解に乏しい雇用側が解雇を行う等、社会生活や家族へのダメージにもつながりやすく、若年認知症罹患者の就労に関する問題は喫緊の問題となっているといえる。しかし、当事者やそのご家族を支援する就業に関する制度やサービスは、情報が届きにくく、十分に活用されているとは言えず、不安を抱いて入るケースも多いと考える。こうしたことから本研究は、若年認知症者の就労支援の課題や方向性を見出し、若年認知症施策の充実に役立てることを目的としている。スケジュールとして平成29年度(1年目)の課題の継続として、若年認知症の専門家(保健、医療、福祉等)に対する面接調査、質問紙調査を行い、問題を把握する。平成30年度(2年目)は、若年認知症者の就労支援に関する文献検討、当事者もしくはご家族からの面接調査、質問紙調査の実施から、若年認知症者の就労の現状と課題の検討としていた。平成30年度は若年認知症者を支援する保健、医療、福祉の専門家の現状と課題について、「若年性認知症の人が集える場所みんなの広場(http://y.ninchisyotel.net/life/basho_kanto.html)」を参照し、関東地区にある若年認知症に関する施設や事業所175か所へ質問紙調査票500部の発送、面接調査は8名の専門家に行った。ホーム長、若年認知症カフェの責任者等の協力を得て、利用者と共に活動することで顔なじみになり、6名(男性5名、女性1名)の若年認知症者に対して面接調査が可能となった。また、当事者もしくはご家族への質問紙調査の実施について、前述の施設や事業所の協力を得て、40部の返送があった。得られたデータについて、アドバイザーの意見を受けながら現在も分析中である。本年度は、当初の研究計画に従い、当事者もしくはご家族からの面接調査、質問紙調査の実施から、若年認知症者の就労の現状と課題の検討を予定通り実施した。ただし、面接調査の性別に偏りがみられたことから、次年度も継続課題とする必要がある。本年度は一定の研究成果を得ることができており、おおむね順調に研究は進展しているものといえる。面接調査の対象との関係性を構築するために必要だったフィールドとして、施設におけるボランティアスタッフの一員としての貢献時間を今後も継続するが時間は少なくし、調査および分析のスピードを速める工夫もしていく。施設に従事するスタッフへの面接調査を継続し、実施していく。併せて、認知症者との関係づくりを行うことで、顔見知りの関係が築かれ、BPSD出現なく面接調査が可能と判断できた場合、認知症の人とその家族の双方の了解を得た上で、就労に関する面接調査を行っていく。若年認知症者とその家族の就業への思いの聴取、地域社会におけるサポートシステムの現状についての回答を採集していく。29年度から実施している若年認知症の専門家(保健、医療、福祉等)に対する面接調査・質問紙調査、ならびに30年度開始する若年認知症者への面接調査・質問紙調査において、現状把握と課題が見えてきた場合、研究分担者から分析への助言や提言を迅速に得るとともに、考察を進める。若年認知症者に対する労働環境の改善のための方策を検討するため、就労支援に関わる雇用側に対する面接調査、質問紙調査の実施を行う。
ファンホーブ特異性を有するハニカム格子化合物におけるカイラルd波超伝導状態の探索

本研究では、時間反転対称性を破る新奇な超伝導状態であるカイラル超伝導状態の探索を進めている。前年度、本研究で発見したハニカム構造を持つ新超伝導体のミュオンスピン回転/緩和実験を行い、超伝導状態において自発磁場発生の兆候を捉えた。その結果は、時間反転対称性の破れた超伝導状態を示唆する。結晶構造の対称性から、その有力な候補として2つのd波対称性が混成して生じるカイラルd波の超伝導状態が挙げられた。平成30年度は、当該新超伝導体において示唆されたカイラルd波超伝導状態に関する検証を進めた。(1)不純物置換を行うと当該新超伝導体の超伝導転移温度が大きく変化することが分かった。その際、電子状態密度とデバイ温度がほとんど変化しなかったことから、当該物質が示す超伝導が少なくとも電子格子相互作用で説明できないことが明らかになった。(2)これまでに行ったミュオンスピン回転/緩和実験の詳細なデータ解析を進め、ミュオンスピン緩和率の物質依存性を調べた。その結果、時間反転対称性の破れた超伝導状態を示唆するミュオンスピン緩和率の増大が、不純物置換によって完全に抑制されることが明らかになった。(3)第一原理計算を行いバンド構造を調べた結果、フェルミ準位近傍におけるファンホーブ特異性と、ネスティングが比較的良いフェルミ面が示唆された。これらの実験とバンド計算の結果は全て、カイラルd波超伝導発現と矛盾しない。超伝導研究において、新たな対称性を持つ超伝導電子対を発見することには高い学術的意義がある。私たちは、超伝導電子対が自発磁化を持ち時間反転対称性を破るカイラル超伝導状態に着目した。ハニカム構造、ファンホーブ特異性、乱れによる超伝導抑制の特徴を有する化合物は、カイラルd波対称性の電子対を持つ可能性が高いと考えられる。本研究では、それらの特徴を有する物質を合成し、微弱な局所磁場を検出することができるミュオンスピン回転/緩和の実験を行い、超伝導電子対の自発磁化を捉えることを目的とする。平成28年度は、結晶育成と試料評価を行い、最初のミュオンスピン回転/緩和の実験を行った。溶融凝固法あるいはフラックス法により、上記の特徴を有する超伝導体の単結晶試料を育成した。粉末および単結晶X線構造解析により、結晶構造を決定した。SEM-EDXを用い、化学組成を求めた。磁化と電気抵抗の温度依存性を測定し、超伝導転移温度を決定した。電気抵抗については、断熱消磁法により0.1 Kの低温まで測定を行った。このようにして評価した試料を用い、J-PARC(東海村)とPSI(スイス)において、ミュオンスピン回転/緩和の実験を行った。磁場侵入長の温度依存性から、測定した試料がバルク超伝導体であることが分かった。超伝導転移温度以下における超伝導電子対の自発磁化発生の有無については、今後、ミュオンスピン回転/緩和の実験データを増やし、詳細に解析して明らかにする予定である。平成28年度の研究計画通り、ハニカム構造を持つ超伝導体の合成、試料の評価、ミュオンスピン回転/緩和実験を行うことができた。ほぼ当初の予定通りに進んでいるため、本研究について「おおむね順調に進展している」と判断した。カイラル超伝導状態では、超伝導電子対が自発磁化を持ち時間反転対称性を破る。そのような電子対を発見することには高い学術的意義がある。本研究では、カイラルd波の超伝導状態を示す典型物質の探索を進めている。平成29年度は、(1)カイラルd波超伝導体の新たな候補物質の探索と、(2)カイラルd波の超伝導状態を実証するためのミュオンスピン回転/緩和実験を行った。(1)カイラルd波超伝導体の新たな候補物質を発見した。超伝導転移温度は1.6 Kである。粉末X線回折、単結晶X線回折、化学組成分析の結果から、その化合物が2種類の元素によって成る秩序化したハニカム構造を持つことを明らかにした。ハニカム構造では、dx2-y2波とdxy波の超伝導状態が混成しカイラルd波の超伝導が発現する、という理論的な予測がある。さらに、その化合物は空間反転対称性を破る結晶構造を持つため、パリティ混成した超伝導を発現する可能性も有している。今後、それらの超伝導状態を実証するための実験を進める予定である。(2)ゼロ磁場中および磁場中のミュオンスピン回転/緩和実験を、J-PARC (東海村)で2回、RIKEN-RAL (英国)で1回行った。4種類の候補物質を用いてミュオンスピン回転/緩和実験を行い、そのうち1種の化合物において、ミュオンスピン緩和率が超伝導転移温度以下で増大する兆候を捉えた。これは、超伝導状態における自発磁化の発生を示唆する結果である。今後、試料依存性を調べ、さらに、新たに発見した超伝導体を含む周辺物質での測定を進め、実験結果を詳細に検証する予定である。平成29年度の研究計画通り、ハニカム構造を持つ超伝導体の探索と発見、試料の評価、ゼロ磁場中および磁場中ミュオンスピン/緩和実験を行うことができた。ほぼ当初の予定通り進んでいるため、そのように判断した。

その結果は、時間反転対称性の破れた超伝導状態を示唆する。結晶構造の対称性から、その有力な候補として2つのd波対称性が混成して生じるカイラルd波の超伝導状態が挙げられた。平成30年度は、当該新超伝導体において示唆されたカイラルd波超伝導状態に関する検証を進めた。(1)不純物置換を行うと当該新超伝導体の超伝導転移温度が大きく変化することが分かった。その際、電子状態密度とデバイ温度がほとんど変化しなかったことから、当該物質が示す超伝導が少なくとも電子格子相互作用で説明できないことが明らかになった。(2)これまでに行ったミュオンスピン回転/緩和実験の詳細なデータ解析を進め、ミュオンスピン緩和率の物質依存性を調べた。その結果、時間反転対称性の破れた超伝導状態を示唆するミュオンスピン緩和率の増大が、不純物置換によって完全に抑制されることが明らかになった。(3)第一原理計算を行いバンド構造を調べた結果、フェルミ準位近傍におけるファンホーブ特異性と、ネスティングが比較的良いフェルミ面が示唆された。これらの実験とバンド計算の結果は全て、カイラルd波超伝導発現と矛盾しない。引き続き、ハニカム構造を持つ超伝導体の単結晶を育成し、ミュオンスピン回転/緩和実験を行う。ミュオンスピン回転/緩和実験については、平成28年度の結果を踏まえ、測定する試料と実験条件の最適化を行う。引き続き、(1)ハニカム構造を持つ超伝導体の探索と試料合成を進め、(2)ミュオンスピン回転/緩和実験を行う。(1)探索と合成を進めるとともに、新たに発見した超伝導体の物性を調べる。(2)超伝導状態でミュオンスピン緩和率増大の兆候を示した化合物について、試料依存性を調べる。さらに、新たに発見した超伝導体を含む周辺物質のミュオンスピン回転/緩和実験を行い、それらの結果と合わせて実験結果を詳細に検証する。試料の合成方法に進展があったため。外部の研究機関から旅費の支給を受けたため。(理由)外部の研究機関から旅費の支給を受けたため。(使用計画)試料合成で使用する消耗品と、実験および成果発表のための旅費に充当する。主に、実験と成果発表を行うための旅費に充当する。
微小ハイドロゲルファイバー内充填培養によるヒト肝複合組織体の薬物代謝研究への応用

ヒトにおける薬物代謝を予測するには、薬物代謝酵素の活性などの肝細胞機能を長期間保持したヒト肝細胞培養系が必要である。しかし、生体外から分離された肝細胞の薬物代謝酵素は、分離数日後にほぼ消失する。そのため、薬物代謝酵素活性などを高いレベルで保持したヒト肝細胞培養系が必要である。本研究では、凍結ヒト肝細胞からヒト肝前駆細胞を分離し、ゲル内で内皮細胞と共培養を行い、肝小葉を模倣した培養系を構築して肝細胞機能について調べた。ゲル内ではヒト肝前駆細胞はスフェロイドを形成し、平面培養よりも高い肝細胞機能を示した。また、内皮細胞の培養上清を加えた培養系では、薬物代謝酵素活性が上昇した。薬物代謝酵素やトランスポーターの活性を長期間保持したヒト肝細胞培養系の構築のために、肝小葉構造を模倣した肝複合組織体を作製することを目的に研究を進めた。凍結ヒト肝細胞を低速で遠心分離したヒアルロン酸をコートした培養皿に播種し、血清やEGF、ニコチンアミド、マウス線維芽細胞等の存在下で培養した。その結果、増殖能を有する複数の肝細胞を分離培養した。6回の継代が可能な2ドナー由来の細胞と9回の継代が可能な1ドナー由来の肝細胞について、肝細胞特異的タンパク質α1-アンチトリプシンとアルブミンの発現をELISA法により測定し、肝細胞であることを確認した。また、ヒト肝前駆細胞特異的マーカーであるCD44の発現を免疫染色法で調べ、分離した細胞がヒト肝前駆細胞であることを確認した。分離したヒト肝前駆細胞と内皮細胞との複合組織体を構築するため、ヒト肝前駆細胞とウシ内皮細胞との混合培養を作製し、肝前駆細胞におけるα1-アンチトリプシンとアルブミンの分泌をELISA法により測定し、肝前駆細胞単独培養と比較した。また、培養系の肝細胞機能の評価は、薬物代謝遺伝子の発現量のリアルタイムPCR法による定量で行うため、各遺伝子についてヒト特異的なプライマーの設計を行い、ヒト肝前駆細胞の機能評価の準備を行った。今後は、ヒト肝前駆細胞、血管内皮細胞を高速で線状に配列させ、アルギン酸ゲルファイバー内に肝複合組織体を構築し、肝細胞機能を高く保持する、最適な培養系の作製を試みる予定である。産前産後の休暇および育児休業の取得に伴い、平成26年3月25日平成27年3月31日の期間、研究を中断致しました。ヒトにおける薬物のin vivo代謝を予測するためには、薬物代謝酵素やトランスポーターの活性を長期間保持したヒト肝組織を用いる必要があるが、生体外から分離された肝細胞の薬物代謝酵素活性は分離数日後にほぼ消失する。このため、肝細胞機能を長期間保持したヒト肝細胞培養系の構築が必要である。本研究では、凍結ヒト肝細胞から増殖能を有するヒト肝前駆細胞を分離し、血管内皮細胞との共培養などにより薬物代謝評価に有用な培養系を作成することを目的とした。凍結ヒト肝細胞を低速で遠心分離し、ヒアルロン酸をコートした培養皿に播種し、ヒトとマウスの血清やEGFF、ニコチンアミド、マウス繊維芽細胞等の存在下で培養し、増殖能を有する肝細胞を分離培養した。3ドナー由来の約10回継代可能な肝細胞を分離し、肝細胞特異的タンパク質であるα1-アンチトリプシンとアルブミンの発現をELISA法で、肝前駆細胞マーカーであるCD444の発現を免疫染色法で確認した。また、ヒト血清を除去した培養条件下でもヒト肝前駆細胞が増殖する条件を検討し、同様にCD44の発現を調べた。得られたヒト肝前駆細胞を用いて、ウシ内皮細胞、ヒト内皮細胞とそれぞれ混合培養と積層培養を行い、肝特異的マーカーの発現を肝前駆細胞単独培養と比較した。今後は、3次元肝複合組織体の構築を行い、薬物代謝酵素やトランスポーターの発現についてリアルタイムPCRを用いて定量し、薬物代謝酵素活性について特異的基質を用いて測定する。これまでヒト血清を用いて培養を行っていたヒト肝前駆細胞について、より簡便に培養するためにヒト血清を除去した培養条件を検討し直した。これについて想定以上の時間を要したため。ヒトにおける薬物in vivo代謝を予測するには、薬物代謝酵素の活性などの肝細胞機能を長期間保持した肝細胞培養系が必要である。本研究では、凍結ヒト肝細胞から増殖能を有するヒト肝前駆細胞を分離し、血管内皮細胞との共培養などによりヒト肝複合組織体を構築し、薬物代謝評価に有用な培養系を作製することを目的とした。凍結ヒト細胞を遠心分離し、ヒアルロン酸をコートした培養皿に播種して、ウシ血清やEGF、ニコチンアミド、マウス線維芽細胞等の存在下で培養し、増殖能を有する肝細胞を分離培養した。3ドナー由来の肝細胞を分離し、それぞれ約10回程度の継代が可能であることを確認した。また、肝細胞特異的タンパク質α1-アンチトリプシン、アルブミン、肝前駆細胞マーカーであるCD44の発現をELISAと免疫染色法で確認した。肝前駆細胞は、ヒト血清を加えると増殖速度が高まったが、凍結ヒト血清では変化がなかった。得られたヒト肝前駆細胞について、ゲル内での培養系を作製した。肝前駆細胞の上にマトリゲルを重層した培養系では、通常の培養系と同程度のCYP3A4活性を示した。

マトリゲル上で肝前駆細胞を培養すると、細胞はスフェロイドを形成し、通常の培養系と比較してアルブミン分泌量の上昇がみられた。マトリゲル上で肝前駆細胞と内皮細胞を混合培養すると、スフェロイドを形成したが、肝前駆細胞単独培養と比較してCYP3A4の活性は変化しなかった。セルカルチャーインサートを用いた共培養では、肝前駆細胞単独培養と比較してCYP3A4の活性が上昇した。ヒトにおける薬物代謝を予測するには、薬物代謝酵素の活性などの肝細胞機能を長期間保持したヒト肝細胞培養系が必要である。しかし、生体外から分離された肝細胞の薬物代謝酵素は、分離数日後にほぼ消失する。そのため、薬物代謝酵素活性などを高いレベルで保持したヒト肝細胞培養系が必要である。本研究では、凍結ヒト肝細胞からヒト肝前駆細胞を分離し、ゲル内で内皮細胞と共培養を行い、肝小葉を模倣した培養系を構築して肝細胞機能について調べた。ゲル内ではヒト肝前駆細胞はスフェロイドを形成し、平面培養よりも高い肝細胞機能を示した。また、内皮細胞の培養上清を加えた培養系では、薬物代謝酵素活性が上昇した。培養条件最適化のために要するヒト肝前駆細胞を当初の計画よりも多く設定したため、実験計画に遅れが生じている。肝小葉の立体構造を模倣した培養系を構築し、肝細胞機能を保持しているかどうか評価を行う。培地中へのアルブミン分泌量をELISA法で測定し、肝前駆細胞単独培養と比較する。また、薬物代謝酵素遺伝子の発現をPCRアレイ法により測定し、肝前駆細胞単独培養と比較する。さらにシトクロムP450の発現を、特異的基質を用いて測定する。薬物代謝ヒト肝前駆細胞、血管内皮細胞をアルギン酸ゲルファイバー内にて培養し、肝複合組織体を構築する。培養条件を検討し、肝細胞機能を高く保持する最適な培養系の作製を試みる。各培養系の肝細胞機能の評価は、培地中へのアルブミン分泌量の測定と、CYP遺伝子の発現量の定量で行う。また、肝複合組織体における薬物代謝関連遺伝子の発現をPCRアレイを用いて網羅的かつ定量的に解析する。平成25年4月に大学のキャンパスが移転したため、研究環境の整備に時間を要した。また、肝細胞の機能保持に最適な培養条件を検討するのに必要なヒト肝前駆細胞の数を当初の予定よりも多く設定したことで、増殖、凍結保存する作業に予定以上の時間がかかったため。研究が予定よりやや遅れたため。培養条件最適化のために使用するヒト肝前駆細胞の数を当初の計画よりも増やしたため細胞培養に時間がかかり、遺伝子発現解析に必要な試薬類の購入が遅れたため。当初の計画通り、必要消耗品の購入に使用する計画である。ヒト肝前駆細胞、血管内皮細胞をアルギン酸ゲルファイバー内に肝複合組織体を構築する。培養条件を検討し、肝細胞機能を高く保持する、最適な培養系の作製を試みる。各培養系の肝細胞機能の評価は、培地中へのアルブミン分泌量のELISA法による測定と、CYP遺伝子の発現量のリアルタイムPCR法による定量で行う。また、肝複合組織体における薬物代謝関連遺伝子の発現について、網羅的かつ定量的に解析できるPCRアレイを用いて解析する。発現プロファイルは、肝前駆細胞と同一ドナー由来のヒト初代培養肝細胞と比較する。また、薬物代謝において特に重要なシトクロムP450の酵素活性を、それぞれに特異的な基質を用いて測定する。
卵巣癌細胞株を用いた人工抗原提示細胞による新規腫瘍抗原の同定

卵巣明細胞腺癌細胞株TOV-21Gを基にHLA-A*24:02のみを発現する人工抗原提示細胞(aAPC)を作製、これを用いて新規腫瘍抗原ペプチドの同定を行った。ナイーブCD8陽性T細胞をaAPCで刺激し複数のCTLクローンを樹立した。クローンAの解析からClaudin-1を抗原として同定したが自己抗原の一つであった。クローンBの解析からRNA bindingmotif protein 4(RBM4)を同定したが、クローンBはHLA-A*24:02拘束性に未同定の抗原を認識すると共に、交差反応性にHLA-Cw*07:02上に提示されるアロ抗原であるRBM4由来ペプチドも認識すると考えられた。1. HLA-A24陰性の卵巣明細胞腺癌細胞株TOV-21Gを基に人工抗原提示細胞(aAPC)作製を行った。準備済みであった内因性HLAの発現抑制を目的としたHLA-class I遺伝子に共通な塩基配列部位を標的とする3種類のsiRNA、および3種類のsiRNA標的部位のコドンを変換(codon-changed;cc)したsiRNA抵抗性のccHLA-A24:02を使用した。まず、TOV-21GにccHLA-A24および共刺激分子であるCD86をレンチウイルスベクターを用いて導入し、続いて合成したsiRNAを導入し内因性HLAの発現を抑制しHLA-A24のみを発現したaAPCを作製した。2. HLA-A24陽性健常人の末梢血単核球から分離したナイーブCD8陽性T細胞を作製したaAPCで2回刺激してCTL linesを誘導した。aAPCに対する特異性はIFN-g catch assayで確認し、その後限界希釈法でクローニングを行った結果、複数のCTLクローンを樹立することができた。3.樹立されたCTLクローンのaAPCに対するHLA-A24拘束性およびTOV-21G由来抗原特異性をIFN-γELISPOT assayにて確認した。細胞傷害性試験(51Cr release assay)でaAPCおよび他の卵巣明細胞腺癌を含めた癌細胞株への反応性を確認したところ、卵巣明細胞癌株を認識するが、非腫瘍細胞(線維芽細胞lineおよびBリンパ芽球細胞line)を傷害しないCTLクローンが複数確認できた。4.複数の卵巣明細胞腺癌細胞株に細胞傷害性を示すCTLクローンが得られたことから、同CTLクローンが認識する遺伝子同定するためcDNA発現クローニング法を用いた。同CTLクローンが認識する抗原としてClaudin-1を同定した。2)細胞傷害性T細胞(CTL)誘導およびCTLクローニングに関して、HLA-A24陽性健常人の末梢血単核球から分離したナイーブCD8陽性T細胞を上記のaAPCで2回刺激して共培養しCTL linesを誘導した。aAPCに対する特異性をIFN-γcatch assayで確認し、その後限界希釈法でクローニングを行い、複数のCTLクローンを樹立することができた。3)樹立されたCTLクローンの認識パターンおよび細胞傷害性の検証については、樹立されたCTLクローンのaAPCに対するHLA-A24拘束性(Negative controlとしてHLA-A24陰性の親株TOV-21Gを含めた細胞株)および卵巣がん細胞株特異性(Negative controlとしてHLA-A24陽性の線維芽細胞などの正常細胞)をIFN-γELISPOT assayにて確認した。細胞傷害性試験(51Cr release assay)でaAPCおよび他の卵巣明細胞腺癌を含めた癌細胞株への反応性を確認し、複数の卵巣明細胞癌細胞株を認識するが、正常細胞を傷害しないがん細胞株に特異的なCTLクローンを選別した。HLA-A*24:02陰性の卵巣明細胞腺癌細胞株TOV-21Gを基に、内因性HLA発現をsiRNAによって抑制しHLA-A*24:02のみを発現した人工抗原提示細胞(aAPC)を作製した。HLA-A*24:02陽性健常人の末梢血ナイーブCD8陽性T細胞とaAPCを共培養してCTL linesを誘導し、さらに限界希釈法で複数のCTLクローンを樹立した。樹立されたCTLクローンのなかからaAPCを傷害し、正常細胞を傷害しないクローンを選別した。aAPCに用いたTOV-21GのmRNAからcDNAライブラリーを作製して、各プラスミドをHLA-A*24:02導入HEK-293T細胞(HLA-A*02:01, HLA-B*07:02, HLA-Cw*07:02)にトランスフェクションした後にCTLクローンと共培養した。

同培養上清中のIFN-γを指標に標的遺伝子を探索し、遺伝子短縮法や合成ペプチドを用いてエピトープペプチドを決定した。複数の卵巣明細胞腺癌細胞株を認識することができたCTLクローンAの解析から同定された抗原Claudin-1(CLDN1)については、エピトープペプチド(RYEFGQALF)の同定まで行うことができた。クローンBの解析からは標的とする抗原としてRNA binding motif protein 4(RBM4)を同定しエピトープペプチド(VRTPYMSY)を決定したが、このペプチドはHEK-293T細胞に導入したHLA-A*24:02ではなく、元来保有するHLA-Cw*07:02によって提示されていることが確認された。誘導に用いたドナーはHLA-Cw*07:02を保有しておらず、クローンBはHLA-A*24:02拘束性に抗原X(同定未)を認識することに加えて、交差反応性にHLA-Cw*07:02上に提示されているアロ抗原であるRBM4由来ペプチドも認識していると考えられた。婦人科腫瘍学研究目標のうち、人工抗原提示細胞作製およびCTL誘導およびCTLクローニングについては初年度内のうちに計画どおり達成することができた。また、本年度までにCTLクローンの認識パターン(HLA-A24拘束性およびTOV-21G特異性)、細胞傷害性の検証に加え、aAPCに用いた癌細胞株(TOV-21G)のmRNAから作製したcDNAライブラリーを用いて抗原遺伝子の同定を試みた。その結果、Claudin-1が抗原として検出された。Claudin-1はTight junctionの主要タンパク質であるClaudin遺伝子ファミリーの1つで、比較的多くの臓器で発現が確認されているものの癌での過剰発現や局在変化が報告されており癌の転移・浸潤、悪性形質との関連が示唆されているため、卵巣明細胞腺癌におけるmRNAレベルでの発現量および発現頻度を正常細胞(気管支上皮や線維芽細胞など)と比較・評価した。さらに、N末およびC末短縮遺伝子を用いてCTLクローンが認識する抗原ペプチドのエピトープ配列同定まで研究は進めることができた。樹立されたCTLクローンのうち、HLA-A24拘束性およびTOV-21G特異性や細胞傷害性の検証以降の解析がまだなされていないクローンが複数残っている。そのため、次年度ではこれらクローンの解析を進めることで、aAPCを用いた本手法によって卵巣明細胞腺癌に共通して発現している特異的な新規腫瘍抗原が同定できるかどうかにつき引き続き検討することが可能であると考えられる。初年度での研究目標であった、1)人工抗原提示細胞作製および2)CTL誘導およびCTLクローニングについて、当初の計画どおりにHLA-A24陰性の卵巣明細胞腺癌細胞株を基に内因性HLAの発現を抑制しHLA-A24のみ発現した人工抗原提示細胞を樹立した後に、この細胞とHLA-A*24:02を保有する健常人のCD8陽性Tリンパ球を共培養することで、CTLを誘導することができた。さらに限界希釈法を用いたクローニングを行い、aAPCに対する特異性を確認できている複数のCTLクローンを樹立できた。
悪性緑内障の発生機序の解明とその治療法の確立

1.臨床例の分析:(1)特発性悪性緑内障2症例(ただしレ-ザ-虹彩切開術後)と悪性緑内障様症状を示した網膜中心静脈閉塞症3症例、原田病3症例、uveal effusion2症例、多発性後極部網膜色素上皮症1症例、内頚動脈・海綿静脈洞瘻1症例、網膜剥離術後例8症例についての臨床所見の分析と生体計測値を検討した。眼外因子が主原因である網膜剥離術後、内頚動脈海綿静脈洞瘻の症例以外では眼軸長は短かった。(2)わが国の過去の同様の報告例を集計し、患者年齢・治療効果の分析を行った。縮瞳剤の効果は多くの例で認められなかったが、虹彩切除(レ-ザ-虹彩切開)の効果に関しては一定の結果が得られなかった。(3)Pilocarpine点眼後の前房深度を測定した。2%溶液の点眼で前房深度はほとんどの例で減少した。2.動物実験:(1)Prostaglandin E_2結膜下投与後家兎眼では、毛様体・虹彩の著明な血流増加に伴い毛様体突起は腫脹肥大し、眼圧の上昇と、高濃度投与群では前房深度の減少を認めた。(2)硝子体中に浸透圧の異なる液体及び生物学的なsiliconeoilを注入しその容積を強制的に変化させても、上記の変化が増悪されることはなかった。(3)上記の条件下で、pilocarpineの影響を検討したが、増悪因子とはならなかった。3.自験例及び文献例の分析・治療効果の判定、及び動物実験結果から、人での悪性緑内障の発生機序に関与する諸因子の推定作用機序とそれらに対する治療方法を模式図的に示した。(1)200、400、1000μgのprostaglandin E_2の眼局所投与(結膜下注射)では毛様体の腫脹が隅角鏡検査で確認され、組織学的にも、毛様体突起と毛様体毛細血管の拡張が認められた。(2)上記の各濃度の局所投与により、投与530分までの間に眼圧上昇のピ-クが認められたが、90分後にはほぼ投与前の値に復帰した。(3)前房深度は1000μg投与510分後でのみ有意に浅くなった。2.Pilocarpineで縮瞳した家兎眼でのprostaglandin E_2投与実験:(1)2%pilocarpineにて縮瞳後prostaglandin E_2投与した。(2)上記実験1と同じ結果が得られたが、前房深度には量実験で差を見なかった。3.虹彩毛様体血流への影響:Prostaglandin E_2投与後の虹彩毛様体の血流をレ-ザ-血流計にて測定した。虹彩毛様体の血流量は投与5分後より増加したが、増加の程度と持続時間には固体差が多かった。以上の家兎を用いた実験結果から、毛様体の腫腸、さらにそれに加えて縮瞳+毛様体収縮の条件のみでは浅前房・高眼圧症は生じないと推定される。家兎眼は毛様体筋に乏しいことも関係していると思われた。悪性緑内障の発生には前部硝子体膜を隔てて硝子体側と後房側の圧の不均等の存在が必須と考えられ、硝子体の圧及び容積の増大を加える実験を実施中である。3.原発性悪性緑内障2例、網膜中心静脈閉塞症での浅前房3例等の生体計測を継続中である。1.臨床観察:古典的な悪性

緑内障と同様な所見を示した以下の症例の臨床経過・生体計測値を分析した。(1)レ-ザ-虹彩切開術後例2例、網膜中心静脈閉塞例3例、原田病3例、uveal effusion2例(1例は特発性、1例は網膜色素変性症に合併)、多発性後極部網膜色素上皮症1例、内頚動脈・海綿静脈洞瘻1例、網膜剥離術後例8例。(2)眼軸長:眼内病変を主原因とする症例では眼軸長の短い例がほとんどであった。(3)性差:当科受診当該疾患患者の性差と比較して、今回の対称患者は女性が圧倒的に多かった。(4)pilocarpine投与で症状の改善は見られず、または症状は増悪し、毛様体弛緩剤atropine投与で改善したものが多い。(1)毛様体突起の腫脹と毛様体毛細血管の著明な拡張を生体観察及び組織学的に確認した。(2)レ-ザ-血流計で、虹彩毛様体の血流の上昇を確認した。(3)prostaglandin E_2投与後眼圧は早期から上昇し、投与30分以内に最高値に達し、その後漸減した。(4)前房深度は高濃度群で早期にのみ減少した。(5)pilocarpine前投与はこれらの変化に影響を与えなかった。3.これらの結果から、悪性緑内障発生機序とその治療法に関する循環模式図を推定し、ぶどう膜の鬱血・外血液網膜柵の破綻も重要な役割を果たしていることを推測した。
むだ時間を活用した結合非線形システムの解析と同期制御

本研究では,むだ時間を活用した結合システムの解析と同期制御について,二つのサブテーマ(a)遅延結合を含む2結合系の同期制御における時変むだ時間の影響とむだ時間制御(b)N結合セル系における遅延結合による同期化の解析と同期化制御設計に基づき研究を行った.それぞれのテーマの下で得られた成果は,次の通りである.(a)遅延結合を含む2結合系の同期について検討し,半消散性の概念を導入し,さらに小ゲイン定理を遅延結合系に適用することにより,結合系の各サブシステムの状態の有界性とその上界を示した.さらに,得られた上界を用いて,結合システムが同期するための十分条件を線形行列不等式条件として導出した.これらの結果は,結合が時変むだ時間を持っ場合に対しても拡張可能であることも明らかにし,同期条件を導出した.さらに,結合に用いられる各サブシステムの出力が制限されている場合について,各サブシステムの相対次数が1となる場合について検討し,同様に各サブシステムの有界性条件と同期条件の導出を行った.また,先行同期においてマスターシステムの出力が制限されている場合について,オブザーバを併用した予測同期系の構成法を提案した. (b)(a)で得られた結合システムの有界性条件と同期条件を結合サブシステムが3つ以上の場合に対して拡張をおこない,完全同期が達成できるためにネットワークが満たすべき条件について必要条件を導出した.さらに,(a)での結果を一般化し,一方向結合,双方向結合ネットワーク系に対する同期条件を導出した.本研究では,むだ時間を活用した結合システムの解析と同期制御について,二つのサブテーマ(a)遅延結合を含む2結合系の同期制御における時変むだ時間の影響とむだ時間制御(b)N結合セル系における遅延結合による同期化の解析と同期化制御設計に基づき研究を行った.それぞれのテーマの下で得られた成果は,次の通りである.(a)遅延結合を含む2結合系の同期について検討し,半消散性の概念を導入し,さらに小ゲイン定理を遅延結合系に適用することにより,結合系の各サブシステムの状態の有界性とその上界を示した.さらに,得られた上界を用いて,結合システムが同期するための十分条件を線形行列不等式条件として導出した.これらの結果は,結合が時変むだ時間を持っ場合に対しても拡張可能であることも明らかにし,同期条件を導出した.さらに,結合に用いられる各サブシステムの出力が制限されている場合について,各サブシステムの相対次数が1となる場合について検討し,同様に各サブシステムの有界性条件と同期条件の導出を行った.また,先行同期においてマスターシステムの出力が制限されている場合について,オブザーバを併用した予測同期系の構成法を提案した. (b)(a)で得られた結合システムの有界性条件と同期条件を結合サブシステムが3つ以上の場合に対して拡張をおこない,完全同期が達成できるためにネットワークが満たすべき条件について必要条件を導出した.さらに,(a)での結果を一般化し,一方向結合,双方向結合ネットワーク系に対する同期条件を導出した.本研究では,むだ時間を活用した結合システムの解析と同期制御について,次の二つのサブテーマに基づき研究を行っている.(a)遅延結合を含む2結合系の同期制御における時変むだ時間の影響とむだ時間制御本年度においてそれぞれのテーマの下で得られた成果は,次の通りである.(a)むだ時間制御による入力むだ時間非線形システムの安定化法について検討した.また,遅延結合を含む2結合系の同期について検討し,半消散性の概念を導入し,さらに小ゲイン定理を遅延結合系に適用することにより,結合系の各サブシステムの状態の有界性とその上界を示した.さらに,得られた上界を用いて,結合システムが同期するための十分条件を線形行列不等式条件として導出した.これらの結果は,結合が時変むだ時間を持つ場合に対しても拡張可能であることも明らかにした.さらに,結合に用いられる各サブシステムの出力が制限されている場合について,各サブシステムの相対次数が1となる場合について検討し,同様に各サブシステムの有界性条件と同期条件の導出を行った.これらは,ローレンツシステムを用いて数値シミュレーションにより検証されている.また,anticipating synchronizationについて,マスターシステムの出力が制限されている場合について,オブザーバを併用した予測同期系の構成法を提案した.(b)(a)で得られた結合システムの有界性条件と同期条件を結合サブシステムが3つ以上の場合に対して拡張するため,まずN=4の場合について検討した.ネットワークの対称性を考慮することにより,自然な形で拡張できることを明らかにした.また,一方向結合,双方向結合の場合についてそれぞれ検討を行い,それぞれの場合に対応する有界性条件と同期条件を導出している.また,本研究においては,次年度電気回路を用いた実験による検証を予定しているため,本年度においてはその実験回路の製作を行った.本研究では,むだ時間を活用した結合システムの解析と同期制御について,次の二つのサブテーマに基づき研究を行ってきた.(a)遅延結合を含む2結合系の同期制御における時変むだ時間の影響とむだ時間制御本年度においてそれぞれのテーマの下で得られた成果は,次の通りである.(a)時変の遅延結合により双方向結合された非線形システムの完全同期について検討し,時不変の場合の拡張として,同期のための十分条件を導出した.ただし,双方向での伝送遅延が同じであることが求められる.(b)N(>4)結合セル系における遅延結合における同期条件の拡張を検討した.

まず,結合ネットワーク系において,同期状態を平衡点として持つために,結合条件が有するべき必要条件について検討し,ネットワークの構成についての条件を導出した.これはネットワークシステムの対称性に関する条件となっている.さらに,一方向結合,双方向結合の場合について,ネットワークの対称性の下で満たすべき十分条件の導出を行った.その結果,本研究で対象とする遅延結合を有するシステムに対し,一方向結合,双方向結合によりそれぞれ構成されるネットワーク系に対する完全同期のための十分条件が導出された.また,本研究では,検証実験を行うために,Lorentz回路を作成し,双方向結合による検証実験を行ったが,この実験結果には,更なる検証が必要であるが,一定の成果を得た.
肺癌の急増における経気道性因子、特に喫煙とアスベストの役割に関する病理学的研究

近年の一般人肺癌の急増にアスベスト(AB)がどの程度関与しているかを検討するため,1950,70,90年代の原発性肺癌および70年代の転移性肺癌例の肺内AB量を定量し,各年代間で比較した.さらに70年代において原発性と転移性とで比較した.原発性肺癌は,50年代8例(腺癌(Ad)+扁平上皮癌),70年代48例(Ad),90年代54例(Ad).70年代の転移性肺癌は18例.AB沈着量の測定は,低温灰化法による組織の灰化,および偏光による光学顕微鏡的観察にAB小体数の計測によった.AB小体数(本/乾燥g)の平均値は,50年代559,70年代1804,90年代563となり,70年代での突出が目立った.原発と転移との比較では,男性において,原発性/転移性=2129/703と有意に原発性肺癌で高かった.70年代から90年代にかけて,AB量が大きく減少したことから,近年の肺癌の急増はABでは説明できない.しかし70年代症例で,原発性肺癌が転移性肺癌に比べ有意に高かったことは,一般の肺癌においてもABが一定の役割を果たしていることを示唆する.さらに,90年代の肺がん(腺癌)において,喫煙・アスベストの混合曝露と遺伝子変化(p53変異と全染色体腕のLOH)や分化度との関係を検討した.今回は,非喫煙者分(n=46)を報告する.ABゼロ群(n=21),AB軽度群(0<AB<1000)(n=14), AB高度群(1000=<AB群)(n=11)での腺癌の分化度は各々,well/mod./poor.=6/11/4,6/8/0,4/7/0であり,高分化や中分化が多かった.FAL値は各々,0.17,0.07,0.13でABの量に関わらず、喫煙者の平均(0.22,n=66)より低かった.p53変異の頻度は3/19,4/14,5/11で,AB高値群で有意に高かった.結論として,非喫煙者の肺癌ではAB沈着量によらず高・中分化が多く,LOHの頻度は低い.しかし,p53変異はAB高値群では,有意に高い.近年の一般人肺癌の急増にアスベスト(AB)がどの程度関与しているかを検討するため,1950,70,90年代の原発性肺癌および70年代の転移性肺癌例の肺内AB量を定量し,各年代間で比較した.さらに70年代において原発性と転移性とで比較した.原発性肺癌は,50年代8例(腺癌(Ad)+扁平上皮癌),70年代48例(Ad),90年代54例(Ad).70年代の転移性肺癌は18例.AB沈着量の測定は,低温灰化法による組織の灰化,および偏光による光学顕微鏡的観察にAB小体数の計測によった.AB小体数(本/乾燥g)の平均値は,50年代559,70年代1804,90年代563となり,70年代での突出が目立った.原発と転移との比較では,男性において,原発性/転移性=2129/703と有意に原発性肺癌で高かった.70年代から90年代にかけて,AB量が大きく減少したことから,近年の肺癌の急増はABでは説明できない.しかし70年代症例で,原発性肺癌が転移性肺癌に比べ有意に高かったことは,一般の肺癌においてもABが一定の役割を果たしていることを示唆する.さらに,90年代の肺がん(腺癌)において,喫煙・アスベストの混合曝露と遺伝子変化(p53変異と全染色体腕のLOH)や分化度との関係を検討した.今回は,非喫煙者分(n=46)を報告する.ABゼロ群(n=21),AB軽度群(0<AB<1000)(n=14), AB高度群(1000=<AB群)(n=11)での腺癌の分化度は各々,well/mod./poor.=6/11/4,6/8/0,4/7/0であり,高分化や中分化が多かった.FAL値は各々,0.17,0.07,0.13でABの量に関わらず、喫煙者の平均(0.22,n=66)より低かった.p53変異の頻度は3/19,4/14,5/11で,AB高値群で有意に高かった.結論として,非喫煙者の肺癌ではAB沈着量によらず高・中分化が多く,LOHの頻度は低い.しかし,p53変異はAB高値群では,有意に高い.3年間の研究期間の初年度として本年は,症例の選択,アスベスト定量法の試験的施行,およびパラフィン材料を用いたPCR法の改良を重点的に行った。症例の選択については,当初は1970年代前半5年間の40例,および90年代中期5年間の40例,計80例,さらに対照群として,年齢・性別をマッチさせた同期間の非肺癌切除肺20例ずつ計40例,総計120症例を選ぶ予定であった。

しかしその後の検討で,アスベスト消費量の対照群としては70年代よりも50年代の方が消費量が少なく適当であること,および腺癌の分化度ごとのアスベスト量の違いを見たいという理由から,50年代の肺癌9例,70年代52例,90年代60例の,計121例を選んだ。アスベストの定量に関しては,産業医学総合研究所作業環境計測研究部(神山宣彦部長)での測定を開始した。PCR法の改良では,古いパラフィン材料を用いて,nestedPCRの際の内側のprimersをいくつか設計し,最も効率よく増幅できる条件を検討している。また,optimizersを用いて古い材料からのDNAを効率よく増幅することを試みている。アスベスト曝露で最も良く知られているがんは悪性中皮腫である.しかし,職業的にアスベストに曝されていた集団に最も多く発生した腫瘍は肺癌であった,という疫学報告もある.我々は,一般人の肺癌発生にもABが関与しているのではないかという仮説の下に,癌研究所に保存されている1950,1970,1990年代の肺癌患者の肺組織中におけるアスベスト量を測定し,肺癌の組織型,遺伝子変化,喫煙の状況などとどのように関連しているかという研究を行っている.1950年代,70年代,90年代に癌研付属病院で肺癌のために肺の切除を受けた患者のうち,50年代は全組織型,70年代,90年代は腺癌に限定して症例を選択した.肺内アスベスト量の測定は,厚生労働省産業医学総合研究所で以前より用いている低温灰化法と光顕によるアスベスト小体,アスベスト繊維の計測によった.これまでに50年代8例(M:F=6:2),70年代47例(M:F=21:26),90年代53例(M:F=5:12)測定の終了した.小体数(本/乾燥重量(g))の平均値はそれぞれの年代で559,1842,353であり,繊維数の平均はそれぞれ7026,11985,3972であった.アスベスト小体,繊維共に70年代において有意に高かった.職業性曝露の指標としていた小体数1000以上の症例は,各年代で1/8(=13%),21/47(=45%),8/53(=15%)であり,繊維数を指標とすると(3000以上),各年代で7/8(=88%),33/47(=70%),18/53(=34%)であった.これまでの結果から,(1)70年代の肺がん例では肺内アスベスト量が多い,(2)アスベスト繊維数3000では,職業性曝露の指標として低すぎる可能性がある,ということが示唆される.近年の一般人肺癌の急増にアスベスト(AB)がどの程度関与しているかを検討するため,1950,70,90年代の原発性肺癌および70年代の転移性肺癌例の肺内AB量を定量し,各年代間および70年代において原発性と転移性とで比較した.原発性肺癌は,50年代8例(腺癌(Ad)+扁平上皮癌),70年代48例(Ad),90年代54例(Ad).70年代の転移性肺癌は18例.AB沈着量の測定は,低温灰化法による組織の灰化,および偏光による光学顕微鏡的観察にAB小体数および繊維数の計測によった.AB小体数(本/乾燥g)の平均値は,50年代559,70年代1804,90年代563,AB繊維数は同じく,7026,11776,4034であり,小体数,繊維数共に70年代での突出が目立った.原発と転移との比較では,男性において,原発性/転移性=14342/6988(繊維数),2050/703(小体数)と有意に原発性肺癌で高かった.ABの消費量は,高度成長期に急増して以来ゆるやかに減少しているが,近年の肺癌の急増は,ABでは説明できない.しかし70年代症例で,原発性肺癌が転移性肺癌に比べ有意に高かったことは,一般の肺癌においてもABが一定の役割を果たしていることを示唆する.
薬物による筋原線維のCa^<2+>感受性の変化

初年度はカルモデュリン拮抗薬として知られているトリフルオペラジンがカエル骨格筋スキンドファイバ-のCa^<2+>依存性張力発生においてそのCa^<2+>感受性を亢進させること、この効果は当薬物のトロポニンCのCa^<2+>親和性増強作用だけでは説明されないこと、またカルモデュリンの阻害を介する効果ではないこと等を明らかにした。次年度はこの結論を確かめるため化学構造の異なる他のカルモデュリン阻害剤、即ちクロ-ルプロマジン、Wー7、メリチンについても同様の実験を行った結果、カルモデュリン阻害能とCa^<2+>感受性亢進効果とは平行しないことを明らかにした。これらの研究経過に於て張力発生とそれに対応するATPase活性との間の解離を示唆する実験結果を得たので、同一標本を用いて、張力とATPase活性とを同時に測定することを計画し、薬物によりどのように影響されるかを検討した。ラットまたはモルモット骨格筋速筋から調製したスキンドファイバ-を用い、張力をトランスジュ-サ-を用いて等尺性に測定し、同時に生成されたADPを酵素共役法によりNADHの減少としてモニタ-した。筋小胞体によるATPase活性は表面活性剤CHAPS,1%で処理することにより除去した。因にmechanically skinned fiberでは全ATPase活性の高々5%が筋小胞体によるATP分解であった。筋節長が2.5μmではATPase-pCa曲線は張力-pCa曲線より低Ca^<2+>濃度側にあった。筋節長を3.0μmとすると張力-pCa曲線が低Ca^<2+>濃度側に移行したが、ATPase-pCa曲線は変らず、両活性の間の解離はみられなくなった。カフェインは張力、ATPase活性いずれにも同じように作用した。トリフルオペラジンを始め他の薬物について検討するためにはcaged-ATPを用いたflash-photolysisと急速凍結反応停止法を併用した方法で検討しなければならない。化学的エネルギ-の機械的エネルギ-への転換機構という重要な問題であるので、新しい研究計画のもとに更に発展させたい。筋肉の収縮がCa^<2+>濃度により制御されていることはよく知られている.一方骨格筋では種々の薬物により収縮系のCa^<2+>感受性が変化することも報告されている.小川はカルモジュリンの阻害薬として知られているトリフルオペラジン(TFP)がトロポニンCのCa結合の親和性を増すことを報告しているので, TFPのCa^<2+>依存性張力に及ぼす影響について検討した.カエル骨格筋より調整したスキンドファイバーのCa^<2+>による張力発生に及ぼすTFPの作用を調べたところ,その作用は以下の如くであった.1.収縮系のCa^<2+>感受性を増し, Ca^<2+>濃度-張力関係を低Ca^<2+>濃度側へ移動した. 2.Ca^<2+>濃度-張力関係のCa^<2+>依存性を緩やかにした.これら1.,2.の1/2最大効果は10-30μMTFPで得られた.3.高Ca^<2+>濃度での最大張力を減少させた.この1/2最大効果は200μMTFPで得られた.

従って3.の効果は1.及び2.の効果と異なった作用機序によると結論される.これらTFPの効果はCa^<2+>の有無には依存しなかったので,カルモジュリンを介する効果ではない.一方アクトミオシンのCa^<2+>依存性ATPase活性は調べたCa^<2+>濃度全範囲(≦0.1-10.0μM)にわたって210-30μM TFPにより促進された.高Ca^<2+>濃度依存下でのATPase活性はTFPが100μM以上では抑制された. Ca^<2+>非感受性ATPase活性はTFPにより濃度依存的に促進された.以上の結果はTFPのCa^<2+>感受性促進効果(上記1.+2.)はトロポニンCのCa^<2+>親和性亢進のみでは説明できない.ミオシン,アクチン,トロポミオシン,トロポニンおよびこれら分子の相互作用も影響を受けると考えられる.また既に報告されているカフェインやクエルセチンによるCa^<2+>感受性亢進とは異った機序によることも推測された.以上の結果の一部は第60回日本薬理学会総会に於て報告した.他のカルモジュリン阻害薬についても検討する予定である.昨年度にカルモジュリン拮抗薬として知られているトリフルオペラジンがカエル骨格筋より調製したスキンドファイバーのCa^<2+>依存性張力発生においてそのCa^<2+>感受性を亢進させること、この効果は当薬物のトロポニンCのCa^<2+>親和性増強作用だけでは説明されないこと、その1/2最大効果に必要な濃度は約20μMで、カルモジュリン拮抗薬としてのKi値に近い値であるが、このCa^<2+>感受性亢進作用はカルモジュリンの阻害を介する効果ではないこと等を明らかにした。今年度はこの結論を確かめるため化学構造的に異る三種のカルモジュリン阻害剤についてスキンドファイバーのCa^<2+>感受性がどのように影響されるかを検討した。まずトリフルオペラジンと化学構造的に同類(フェノチアジン誘導体)のクロルプロマジンについて検討したところ、同様のCa^<2+>感受性亢進作用がみられ、その1/2最大効果は30μMないしそれより高濃度で得られる。一方、ナフタレンスルホンアミド誘導体のW-7はカルモジュリン阻害薬としてのKiはクロルプロマジンに匹敵するが、Ca^<2+>依存性張力に対してはごくわずかの促進作用しか観察されなかった。また26ケのアミノ酸よりなる強力なカルモジュリン阻害薬であるメリチンはそのKi値の1000倍以上の高濃度を用いてもスキンドファイバーのCa^<2+>依存性張力には影響がみられなかった。蛋白分解酵素阻害剤を併用しても結果には差がなかった。以上のことは骨格筋筋原線維のCa^<2+>感受性の変化はカルモジュリンを介するものではないことを支持する。この成果の一部は第3回筋収縮のエナジェティクス国際シンポジウムで報告した。本研究を遂行しているうちに張力発生とそれに対応するATP分解との間に実験条件によっては解離がみられることに気付いたので、同一標本を用いて、張力とATPaseとを同時に測定することを検討している。この成果の一部は第62回日本薬理学会総会で発表する予定である。
充填スクッテルダイト構造中の電子,フォノン伝導機構

クリーンなエネルギーの安定供給、エネルギーの回収、マイクロ化技術の推進等、今日の重要な問題は、高性能熱電半導体が開発されれば相当に解決される。充填スクッテルダイト構造を持つRFe_4Sb_<24>(R=希土類元素等)系化合物はこれまでの半導体の常識を超えて、巨大なキャリア移動度とアモルファス並みのフォノン散乱頻度を兼ね備えているため、次世代の高性能熱電半導体として有望である。本研究では、RFe_4Sb_<24>(R=希土類元素等)系化合物における充填スクッテルダイト構造とその形成条件、並びに電荷キャリアやフォノンの伝導機構についての基本的知見を得、この系の化合物の熱電性能を改善し、所望の熱電半導体設計の指針を得ることを目的とした。具体的には、本研究では、RFe_4Sb_<24>(R=希土類元素等)系化合物のX線回折実験、透過電子顕微鏡観察とEDX分析を行うと共に、熱起電力、電気抵抗、熱伝導率、ホール係数、メスバウアー効果の測定を行い、充填スクッテルダイト構造と熱電的性質について調べた。得られた主な結果は次の通りである。単位胞中の価電子数が142144程度の組成になるよう第4元素を添加することによって、組成の異なる充填スクッテルダイト構造を作製することができ、希土類元素の充填率を自由に変えることができる。希土類元素の充填率を変えることによって格子定数、Sbリングの形状を制御することができる。第4元を添加し、希土類元素の充填率を変えることによって、電荷のキャリア密度、キャリア移動度、ファノン散乱機構等を制御し、ゼーベック係数、電気抵抗、熱伝導率を変化させ、良好な出力因子、性能指数を得ることができる。クリーンなエネルギーの開発、マイクロ化技術の発展等の今日の重要な課題は、性能の高い熱電半導体が開発されればかなりの程度、解決される。充填スクッテルダイト構造はこれまでの半導体の常識を超えて、巨大なキャリア移動度とアモルファス並みのフォノン散乱を兼ね備えているため、次世代の熱電半導体として有望である。本研究の目的は充填スクッテルダイト構造中の電子、フォノンの伝導に関する基本的知見を得ること、そうして延いては、電気伝導度と熱伝導度を制御して所望の熱電半導体を設計するのに役立てることである。具体的には本年度においては、先ず、第4元素としてNi,Co等を添加した充填スクッテルダイト構造RT_4X_<12>(R=Ce、La;T=Fe;X=Sb)を高周波溶解及びスピンキャストにより作製した。続いて、電気伝導度、熱伝導度等の電気的特性の測定、並びにX線測定、電子顕微鏡EDX分析、電子顕微鏡高分解能観察等を行った。その結果、電子、フォノンの伝導機構の解明に必要ないくつかの知見を得た。その主なものは次の通り。第4元素の添加により成分組成の異なる充填スクッテルダイト製造を作製することができる。第4元素の添加により、T原子のつくる格子サイズを1%程度変えることができた。第4元素の添加により、格子中ボイドへのR原子の充填率をかなり変えることができる。R原子の充填率の変化によって、X原子のつくる四角形リングの形状が長方形から正方形へと2%程度近づいた。第4元素の添加によって、フェルミエネルギーを制御し、半導体のP型、N型特性を変えることが可能であり、また、電子、フォノンの伝導率を変えることができる。充填スクッテルダイト構造を持つRFe_4Sb_<12>(R=希土類元素等)