hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線誘発甲状線癌の分子疫学的研究

放射線誘発腫瘍研究の最も大きな課題は放射線特異的な遺伝子異常や形態変化が存在するか否かであり、チェルノブイリ組織バンク症例を用いて解析を行ってきた。事故から20年が経過し周辺地域での甲状腺癌の発生は小児から成人にシフトし依然高い発生率を呈している。チェルノブイリ組織バンクには約2,500症例が登録されて病理組織や遺伝子(DNA, RNA)が保管されている。チェルノブイリ症例では遺伝的・環境的に同じ地域の自然発症例との比較データが欠けていたが、近年、同地域の非被曝小児症例が集債され、放射線被曝特異的な組織型は存在しないことが明らかになってきた。甲状腺癌の約95%は乳頭癌が占め、被曝形態や被曝年齢により様々な形態変化が存在する。乳頭癌の亜型(乳頭状、濾胞状、充実性)頻度に被曝、非被曝群間で差は見られず、手術時年齢により関連していた。そのなかで被曝時年齢と潜伏期によりある程度の形態発現が規定されていた。充実性成分は被曝時年齢よりも短い潜伏期と関連しRET/PTC3変異が高率に観察された。高分化型形態を呈する乳頭癌ではRET/PTC1変異が優位であった。短い潜伏期ほど浸潤性が高く、長い潜伏期ほど腫瘍辺縁の線維化が目立った。BRAF変異は被曝との関係は見られず年齢と強い相関を示し、若年者での変異は低率であった。RET再配列とBRAF変異は相互に排他的であった。乳頭癌の亜型間での細胞増殖指数に有意差は認めなかった。予後は概して良好で5年生存率が98.8%、10年生存率が95.5%であった。組織亜型による差は認めなかった。被曝と甲状腺癌形態の解析には更なる症例集積が必要である。国際甲状腺組織登録バンクの設立および運営に参画し、現在までに甲状腺がん手術小児症例はチェルノブイリ周辺ですでに2,000例を越え、局所リンパ節転移や肺などへ遠隔転移を有する患者が200例以上存在する。これら甲状腺手術標本からがん部、非癌部からDNA、RNA抽出が600例近く終了し、遺伝子解析がスタートしている。我々はこの組織バンクから組織、核酸の分与を受け継続的に遺伝子解析や病理組織学的解析を行い、被曝線量との相関や地理的特異性など分子疫学的な解析を進めている(J Natl Cancer Inst 97:724-732.2005)。(1)サンプル収集・データの保存急増している成人甲状腺癌の病理組織の収集保存をあらたに行っている。また集積されたパラフィンブロックからマイクロアレイの作成を行い効率的な解析の準備を行っている。遺伝的・環境的背景を同じくする自然発症群でret/PTC再配列パターンは被曝群と有意差はみられず、被曝に特異的な遺伝子変異の存在は確認できなかった。Pin1はβ-cateninの蓄積を介してcyclin D1を過剰発現させる最近発見された重要な核内蛋白であるが、セミパラチンスク核実験周囲やチェルノブイリ原発事故汚染地域に発生した甲状腺腫瘍でのWnt経路活性化の関与を検討し、乳頭癌でのcyclin D1の発現が高率でありPin1の過剰発現のあることを見出した(Histopathology 47:248-256,2005,J Pathol 202:446-455,2004)。

(4)BRAFについて甲状腺癌組織バンクから供与を受けた試料を用いてチェルノブイリ小児症例ではBRAF変異率が低いことを明からにした(J Clin Enbocrinol Metab 89:4280-4284,2004)。放射線誘発腫瘍研究の最も大きな課題は放射線特異的な遺伝子異常や形態変化が存在するか否かであり、チェルノブイリ組織バンク症例を用いて解析を行ってきた。事故から20年が経過し周辺地域での甲状腺癌の発生は小児から成人にシフトし依然高い発生率を呈している。チェルノブイリ組織バンクには約2,500症例が登録されて病理組織や遺伝子(DNA, RNA)が保管されている。チェルノブイリ症例では遺伝的・環境的に同じ地域の自然発症例との比較データが欠けていたが、近年、同地域の非被曝小児症例が集積され、放射線被曝特異的な組織型は存在しないことが明らかになってきた。甲状腺癌の約95%は乳頭癌が占め、被曝形態や被曝年齢により様々な形態変化が存在する。乳頭癌の亜型(乳頭状、濾胞状、充実性)頻度に被曝、非被曝群間で差は見られず、手術時年齢により関連していた。そのなかで被曝時年齢と潜伏期によりある程度の形態発現が規定されていた。充実性成分は被曝時年齢よりも短い潜伏期と関連しRET/PTC3変異が高率に観察された。高分化型形態を呈する乳頭癌ではRET/PTC1変異が優位であった。短い潜伏期ほど浸潤性が高く、長い潜伏期ほど腫瘍辺縁の線維化が目立った。BRAF変異は被曝との関係は見られず年齢と強い相関を示し、若年者での変異は低率であった。RET再配列とBRAF変異は相互に排他的であった。乳頭癌の亜型間での細胞増殖指数に有意差は認めなかった。予後は概して良好で5年生存率が98.8%、10年生存率が95.5%であった。組織亜型による差は認めなかった。被曝と甲状腺癌形態の解析には更なる症例集積が必要である。
高活性インスリン様亜鉛錯体の構築と動的機構の解明

高活性インスリン様亜鉛錯体は、カルニチン、ベタイン、乳酸、キニン酸、アスコルビン酸およびマルトール関連配位子を用いて合成した。一部の錯体は、X線により結晶構造を解析した。検討したほとんどの錯体は、脂肪細胞を用いる遊離脂肪酸の放出抑制を指標とするインビボインスリン様活性を示し、さらに亜鉛-カルニチンや-アスコルビン酸錯体は経口投与により血糖降下作用と糖尿病改善作用を示すことを見出した。作用機構は、ラットの脂肪細胞と糖代謝や脂質代謝に関連する種々の阻害剤や活性化剤を用いて基礎的に研究し、亜鉛イオンは複数の作用点が相互に連関していることを見出し、このため亜鉛のインスリン様作用の機構をアンサンブルメカニズムと名づけた。本法を用いて、さらに亜鉛錯体の作用機構を研究している。一方、亜鉛-マルトール関連錯体に関しては、5種類の配位子を用い、構造活性相関性を研究した。配位子および亜鉛錯体の分配位数(クロロホルム/生理食塩水系)を測定し、インビボインスリン様活性と比較した。配位子および亜鉛錯体の分配位数が大きくなる程、インビボインスリン様活性が高くなることを見出した。得られた結果から、ニンニクから得られたアリキシンの亜鉛錯体が最大の活性を示すことを見出した。さらに、亜鉛-マルトールと-アリキシン錯体を2型糖尿病モデルマウスに投与したところ、両錯体は同等の血糖降下作用を示したが、耐糖能試験では亜鉛-アリキシン錯体が高い改善作用を示すことが分かった。本錯体は高い分配位数を持つため、高い組織移性を示すことが予測され、亜鉛が全身に分布するために糖尿病状態を改善したと考えた。
高精度な話し言葉認識技術の開発

本研究では,書き言葉の音声認識と比較し,認識が困難と考えられる話し言葉音声認識の性能向上を目指す.本研究では研究課題として,(1)音響・言語モデルの高性能化,(2)システム統合,(3)話者インデキシング,の3点について重点的に取り組む.音響モデルの高精度化に関して離散分布モデルの識別学習,話者クラスモデル,quinphone,残響クラスモデルなどについて検討を行った.システム統合については,連続と離散分布モデルの統合.多種のquinphoneの統合,残響クラスモデルの統合について検討し有効性を示した.言語モデルに関してはクロス適応やクロスバリデーション適応の有効性を示した.さらに話者適応時に必要となる話者ベクトルを用いた話者インデキシングの性能向上について検討した.本研究では,書き言葉の音声認識と比較し,認識が困難と考えられる話し言葉音声認識の性能向上を目指す.本研究では研究課題として,(1)音響・言語モデルの高性能化,(2)システム統合,(3)話者インデキシング,の3点について重点的に取り組む.音響モデルの高精度化に関して離散分布モデルの識別学習,話者クラスモデル,quinphone,残響クラスモデルなどについて検討を行った.システム統合については,連続と離散分布モデルの統合.多種のquinphoneの統合,残響クラスモデルの統合について検討し有効性を示した.言語モデルに関してはクロス適応やクロスバリデーション適応の有効性を示した.さらに話者適応時に必要となる話者ベクトルを用いた話者インデキシングの性能向上について検討した.1.音響モデルの精密化の検討:音響モデルを精密化する手法として音素環境依存モデルが用いられている.一般的にtriphoneが用いられるが,前後2音素の違いを考慮するquinphoneにより更なる性能向上が得られる.しかしquinphoneを用いる場合,発話速度の違いなど発話それぞれについて最適な状態数が異なる.これに対し単語グラフ統合を用いることにより状態数の自動最適化を図る手法を提案した.また話者性の問題に対し,話者クラス音響モデルを利用することにより認識性能が向上することを示した2.言語モデルの高精度化:言語モデルの高精度化を図る場合,学習テキストの量を増加することが有効であり,そのための一手法としてWeb上のテキストの利用が考えられる.どのようなWebテキストを選択することが話し言葉認識に有効かの検討を行った.また言語モデルをタスクに適応することにより精度が向上するが,その場合クロス適応の手法を用いると性能向上が得られることが分かった3.話者インデキシングの検討:話者ベクトルに基づく話者インデキシングの検討を行った.話者ベクトルを生成する場合の音響モデルとして,音素を考慮したモデル化が有効であることを示した.また雑音が混入する場合,話者ベクトルの軸として雑音を表現する軸を追加することが有効であることが分かった.以上1,2は音声認識自体の性能向上に寄与する.また会議音声など複数話者が発声している状況において話者適応を行う場合,話者の分類が必要である.3はこのための必須技術であり,インデキシングの性能向上が話者適応の性能向上に繋がると考えられる.1.システム統合による性能向上:LVCSRで性能向上を図るための一つの手段として,システム統合が挙げられる.複数の性質の異なる認識システムの認識結果を統合する手法であり,CNCやROVERなどの方式が提案されている.本研究では,従来あまり検討されていない,時間情報も利用できる単語グラフ統合を検討した.評価は残響環境下で行い,残響条件の異なる複数の音響モデルの結果を統合したところ,性能の向上が得られることが分った.2.モデル適応の検討:教師なしモデル適応の検討を行った.この適応は音響モデルに対する適応と言語モデルに対する適応の2つが考えられるが,両者を併用する場合の効果的な方法について検討した.単純に2つの適応を繰り返す場合と比較し,クロス適応やクロスバリデーション適応を利用することにより性能向上が図れることが分った.さらに適応回数ごとに言語重みや挿入ペナルティを最適化すると,更に性能向上が得られることが分った.3.話者インデキシングの検討:話者ベクトルに基づく話者インデキシングの検討を行った.話者インデキシングを行うことにより,話者ごとに発話区間を分離することが可能となり,複数人が発声するタスクにおいて教師無し話者適応の利用が可能となる.本研究では,雑音が混入する場合の検討を行った.基本的には雑音を表現する軸を話者ベクトルに追加することにより雑音の分離を行うが,雑音を分離してからクラスタリングを行うよりも,クラスタリングを行った後に雑音を分離したほうが,より高い性能が得られることが分った.1.音響モデルの高精度化による性能向上:話し言葉を対象とする大語彙連続音声認識(LVCSR)システムの高性能化において特に効果があると考えられる,音響モデルの精度向上の検討を行った.具体的には話者性への対処のため話者クラスモデルについて検討を行った.従来話者クラスタリングを行う場合,1話者が複数のクラスに所属することを認めない方法で検討を行っていたが,この方法ではクラス数を増加した場合,1クラスに用いることのできる学習データ量が減少し,逆に性能が劣化するという問題があった.この問題に対処するために複数クラスへの所属を認め話者クラスモデルを作成したところ,LVCSRにおいて非常に効果が高いことが分かった.2.システム統合による性能向上: LVCSRで性能向上を図るための一つの手段として,システム統合が挙げられる.複数の性質の異なる認識システムの認識結果を統合する手法であり,CNCやROVERなどの方式が提案されている.本研究では,従来あまり検討されていない,時間情報も利用できる単語グラフ統合を検討した.上記話者クラスモデルを複数使用し単語グラフ統合を行うことにより性能が向上する可能性を見出すことができた.3.モデル適応の検討:

教師なしモデル適応の検討を行った.この適応は音響モデルに対する適応と言語モデルに対する適応の2つが考えられるが,今年度は特に言語モデルに対する適応について検討を行った.音響モデル適応で用いられているクロスバリデーション適応を言語モデル適応に利用することにより性能向上が図れることが分った.この場合繰り返し適応が有効であり,かつ適応回数ごとに言語重みや挿入ペナルティを最適化すると,更に性能向上が得られることが分った.また雑音下音声認識に関し,ヒストグラム同等化法の改良を行い認識性能が向上することを確認した.当初の計画では,23年度以降の検討事項として,モデル適応とシステム統合による性能向上を挙げている.モデル適応に関しては,検討の結果,当初計画していた信頼度による方法より有望な方法が見つかったため,その検討を行い効果を得ている.またシステム統合も様々な環境で検討を行い,本研究で取り上げている単語グラフ統合が有効であることを示すことができた.以上によりおおむね順調に進展していると判断した.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は本研究プロジェクト最終年度であり,これまで行ってきた研究を評価し,まとめるフェースとなる.2223年度で検討した項目としては,音響および言語モデルの高精度化,モデル適応,システム統合,話者インデキシングなどが挙げられる.以上の検討結果をもとに,更なる検討を行う.具体的には当初計画どおり,まずシステム統合のさらなる検討を進める.並行して中間評価を行い有望な手法について更なる検討を進める.最終的には複数のタスクにより,これまで検討してきた手法の最終評価を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
法律知識ベースシステムを利用した法学教育方法の開発

本研究において、法律知識ベースを利用した法学教育方法が開発された。開発された法学教育システムは、契約法の知識(構造)を搭載していて、ある設例問題を選択すると、それに契約法(国際売買契約法)を適用した場合に生じる法律関係の変動を推論し、その推論結果を法律関係変動の図として表示するとともに、この図から、なぜにそのような法律関係の変動が推論されるのか、その根拠と推論過程をその過程で適用されたルールとそれを満たす設例の事実にまで遡って示すことができる。また法的諸基本概念で任意の問を立てて推論し、解とその理由を同様に示すことができる。このシステムを用いて、教師は、法の知識構造を体系的に説明し、また学生は自らの操作でそれを容易に把握することができる。注目すべきは、法の体系が法典の体系に沿って示されるのではなく、法律関係の存否というトップゴールを証明するためのサブゴール群に従つて示されていくので、問題解決のための法的知識の体系をよく修得できるようになうているご学生は、このシステムを用いて、問題解決の理由をより明晰、正確かつ詳細に書くことができるようになる。システムは、さらに学説の違いによる結論と理由付けの違いを示すことができ、学生は学説の違いや、その意味と機能をよく理解できる。また学生自身が、知識ベースに加筆できるようになっているので、自分自身の説を創造してインストールし、推論実験して吟味し、あるいは論証することができる。これらの成果は複数の大学の授業で実際に試験的に利用され、学生のアンケート回答等によりこの法学教育方法のその有効性が検証されている。関連して、システムを一般の利用に供するためのソフトの改良、法的論争支援システムおよび契約交渉支援システムの構築、ヒューマンインターフェースの開発がなされた。本研究は、重点領域研究「法律エキスパートシステムの開発研究」(法律エキスパート)の研究成果を基礎として、これをさらに展開、発展させ、法律知識ベースシステムを利用した法学教育方法を開発することを目的とする。本年度の研究の成果は以下の通り。(1)「法律エキスパート」においてその構造が明らかにされた諸法的知識に共通する構造を抽出し、法的知識の一般理論として展開する可能性を検討し、その一部を「論理法学論考(1)」として示した。(2)国連売買条約が取り扱っていない民法の総則に当たる部分と契約の効力の部分について、その部分を規定しているユニドロアを対象として、知識構造の分析を行いその基本構造を明らかにした。(3)国際売買法の知識ベースを拡充した。それによってより多くの設例を説くことができるようになった。また関連条文、判例および学説などのデータベースとのハイバーリンクを構築した。(4)吉野等が開発した「法律エキスパートシステム」のプロトタイプを明治学院大学法学部および慶應大学法学部において法学教育に実際に用いてシステムの有効性と限界を明らかにし、改良の必要な部分を明らかにした。(5)本研究の研究分担者以外にもシステムの試用を広げた。(6)共同研究者の一人新田は別に法的論争システムを開発した。それを法学教育に用いる場合の有効性と改良点について法学者側から評価を行った。(7)上記法律知識ベースと論争システムの知識表現の間の自動変換プログラムを作成した。(8)法的発見の推論の構造を一部明らかにした.本研究は、重点領域研究「法律エキスパートシステムの開発研究」の研究成果を基礎として、これをさらに進展させ、法律知識ベースを利用した法学教育方法を開発することを目的とする。対象法分野は契約法とする。本年度は、基本的に、昨年度の研究を継続し発展させた。すなわち、(1)法的知識に共通する構造を抽出し、法的知識の一般理論として展開し、論理法学の基本部分を構築した。(2)論理法学の観点から国連売買条約の知識構造を再整理して明らかにした。

(3)国連売買条約、ユニドロアおよび日本民法の知識を比較分析し、それらの共通点とともに相違点を明らかにした。(4)国際売買法の知識ベースを拡充し、より多くの説例を解けるようにした。(5)その知識ベースを用いて法的推論を行う「法律エキスパートシステム」のプロトタイプを法学教育に実際に用いるとともに、国の内外においてデモを行い、法学者、裁判官、弁護士等の意見を聴取し、それに基づいて改良の必要な部分を確定して、改訂のための機能設計を行った。(6)そのシステムの改訂をどのようにして実現するか、ソフトウェア工学上の実現方法を検討した。(7)昨年度開発された法律論争システムを改良するとともに、開発された国際売買法の知識ベースの主要部分を法律論争システムに移植して、論争システムによる国際契約法の事例の論争実験を行った。(8)法的推論における発見的側面について分析し、法学教育において創造性をいかなる仕方で育成していくことができるか、またそのために法律知識ベースシステムがいかに利用可能であるかについて検討した。本研究において、法律知識ベースを利用した法学教育方法が開発された。開発された法学教育システムは、契約法の知識(構造)を搭載していて、ある設例問題を選択すると、それに契約法(国際売買契約法)を適用した場合に生じる法律関係の変動を推論し、その推論結果を法律関係変動の図として表示するとともに、この図から、なぜにそのよう法律関係の変動が推論されるのか、その根拠と推論過程をその過程で適用されたルールとそれを満たす設例の事実にまで遡って示すことができる。また法的諸基本概念で任意の問を立てて推論し、解とその理由を同様に示すことができる。このシステムを用いて、教師は、法の知識構造を体系的に説明し、また学生は自らの操作でそれを容易に把握することができる。注目すべきは、法の体系が法典の体系に沿って示されるのではなく、法律関係の存否というトップゴールを証明するためのサブゴール群に従って示されていくので、問題解決のための法的知識の体系をよく修得できるようになっている。学生は、このシステムを用いて、問題解決の理由をより明晰、正確かつ詳細に書くことができるようになる。システムは、さらに学説の違いによる結論と理由付けの違いを示すことができ、学生は学説の違いや、その意味と機能をよく理解できる。また学生自身が、知識ベースに加筆できるようになっているので、自分自身の説を創造してインストールし、推論実験して吟味し、あるいは論証することができる。これらの成果は複数の大学の授業で実際に試験的に利用され、学生のアンケート解答等によりこの法学教育方法のその有効性が検証用されている。関連して、システムを一般の利用に供するためのソフトの改良、法的論争支援システムおよび契約交渉支援システムの構築、ヒューマンインターフェースの開発がなされた。
矯正誘発疼痛モデルの評価と新規疼痛管理薬物の探索

本研究では,矯正力によって発現する疼痛を,定量評価可能なモデルを作成した.ラット門歯と第一臼歯に装着したコイルスプリングにて与え,左右の上顎第一臼歯の歯頚部に電気刺激を与え開口反射を誘発する電流値を左右で比較することで,疼痛を定量評価した.その結果,開口反射誘発閾値は,矯正力負荷一日後にいて右側(矯正側)で左側(対照側)に比較して有意な減少が認められた.その後,矯正力負荷三日後には開口反射誘発閾値の有意差はなくなり,七日後には反転するという結果が得られ,国内外の学会にて報告を行った(Neuroscience 2013, 2014 & 2015,第74回日本矯正歯科学会:優秀ポスター賞受賞).矯正治療は不正咬合の改善や審美的な要因から求められ,小児から成人まで幅広い年齢層を対象として行われている。矯正処置を開始して間もない時期には,患者の多くは頬粘膜に生じる矯正装置由来のびらんや歯の移動に伴う激しい疼痛を訴える.このような激しい疼痛は,摂食障害を引き起こし,矯正治療継続に対するモチベーションを低下させる原因となる.歯科領域の疼痛管理には酸性非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)が頻用される.NSAIDsは,シクロオキシゲナーゼを阻害してプロスタグランジン(PG)類の産生を抑制し,炎症部位で鎮痛・消炎効果を示す.しかしながら,NSAIDsの投与が疼痛緩和とともに破骨細胞の抑制(骨吸収抑制)を引き起こすことから,歯の移動を目的とした治療時にNSAIDsの投与は避けるべきと考えられている.これらのことから,歯の移動時の疼痛管理については有効な手段がなく,患者の苦痛軽減のためにも確立が強く求められている.我々は,動物モデル作製として、上顎両側門歯と上顎右側第一大臼歯をニッケルチタンコイルスプリング矯正装置にて連結し,3050 gの矯正力を負荷するもでるを作製.ラットを矯正装置装着から1日ごとに7日目までの群に分け,以下の実験に用いることとした.歯の移動量の定量評価:矯正力付加後1,3,7日歯の移動量を精密に計測し左右差を検討する.頭部回避閾値の経時的変化の評価:矯正スプリングが装着されたラットの鼻根部をvon Freyhairにて刺激し,頭部を回避させる刺激強度(回避閾値)を左右で検討する.開口反射誘発閾値の経時的変化の評価:電気刺激用の電極を上下左右の第一大臼歯部に留置し,開口反射が生じる刺激閾値を測定する.現在、予定していたデータの取得はほぼ達成され、第56回歯科基礎医学会,Neuroscience 2014,第73回日本矯正歯科学会大会にて発表を行った.矯正治療時の歯の移動に伴う激しい疼痛は,有効な鎮痛手段がないのが現状である。そこで,本申請では,矯正装置の装着によって誘発される疼痛を定量評価でき,更に口腔内組織や侵害受容に関わる神経機構の変性を器質ならびに機能の両面から検討が可能な動物モデルの作成を行う。次いで,本モデルを用いて骨代謝に影響を及ぼさない疼痛緩和療法、鎮痛薬の検索をTRPV1受容体機構に着目して行う。本申請の研究は,矯正治療に伴う疼痛に苦しむ患者に対して効果的な鎮痛薬を一日でも早く提供するための研究である。初年度,矯正装置の装着によって生じる疼痛と,歯周組織ならびに三叉神経節に生じる変性を定量評価することが可能なモデルを確立したため,最終年度は矯正治療に影響の少ない鎮痛薬の検討を行ため,疼痛の定量評価を移動歯への電気刺激で誘発される開口反射を指標とし,他歯への刺激結果と比較して行った。加えて歯根周囲組織への破骨細胞浸潤状態を疼痛の程度と併せて経時的に評価した。対合歯に生じる異所性疼痛の背景を検討する目的で,三叉神経節のグリア細胞の活性化状態も評価することで,矯正に伴う痛みの発現機構を多角的に検討可能な動物モデルを構築した。現在、予定していたデータの取得はほぼ達成され、Neuroscience 2015で発表、現在論文投稿中。本研究では,矯正力によって発現する疼痛を,定量評価可能なモデルを作成した.ラット門歯と第一臼歯に装着したコイルスプリングにて与え,左右の上顎第一臼歯の歯頚部に電気刺激を与え開口反射を誘発する電流値を左右で比較することで,疼痛を定量評価した.その結果,開口反射誘発閾値は,矯正力負荷一日後にいて右側(矯正側)で左側(対照側)に比較して有意な減少が認められた.その後,矯正力負荷三日後には開口反射誘発閾値の有意差はなくなり,七日後には反転するという結果が得られ,国内外の学会にて報告を行った(Neuroscience 2013, 2014 & 2015,第74回日本矯正歯科学会:優秀ポスター賞受賞).実験の内容として、頭部回避閾値の経時的変化の評価、開口反射誘発閾値の経時的変化の評価、TRAP染色にて破骨細胞浸潤を矯正側と非矯正側で比較、GFAPにて免疫染色し、活性化サテライトグリア細胞の分布特性を囲まれた神経細胞の数と合わせて評価、本モデルを用いた歯の移動に影響を与えない鎮痛薬の探索があげられるが、現在免疫染色、鎮痛薬の探索以外はおおむね順調に進行し、データを取得している。歯科矯正学分野前年度に引き続き,電気生理学的検討と解剖学的検討を効率よく進める.新規治療薬の探索には上記の他に,酸感受性受容体のTRPV

1受容体のアンタゴニス(caspazepine:3mg/kg,ip,3回/日)やプリン受容体のP2X2/3受容体のアンタゴニスト(TNP-ATP:1 mM,7.5 mg/0.01 ml,歯根部に浸潤注射)なども候補物質とし,実験の進捗状況に応じて適宜投与薬物を変更する.本申請の研究は,電気生理学的検討ならびに解剖学的検討ともに,本学歯学部矯正学分野の須田直人教授と薬理学分野の安達一典准教授の指導・協力のもとで進められる。同准教授の研究室では,筋電図採取の実験ならびに軟硬組織の形態観察を大学院生や専攻生が行っており,彼らの協力も得て効率よく研究を進める。実際の計画よりも物品費用が少なかった。計画していた実験動物を購入せずに済んだことが大きい。昨年度分の動物実験購入費で本年度追加の実験を行う。
食品添加物チアベンダゾール(TBZ)および関連化合物の代謝と毒性に関する研究

われわれは食品添加物チアベンダゾール(TBZ)が、グルタチオンの生合成阻害剤BSOで前処理したマウスに強い腎毒性を示すことを見いだし、この腎毒性の本体がその代謝反応によって生成するチオフォルムアミドであると推定している.本年度は、この推定に確証を与えることを目的として研究を行い次のような成果をあげた。1.GSH涸渇マウスにおいてTBZの推定活性代謝物チオフォルムアミドの腎毒性の発現様式を詳細に検討した。その結果、チオフォルムアミドの腎毒性は、用量・反応関係、毒性発現の経時的変化、毒性修飾因子の影響、性差などに関して、母化合物であるTBZの腎毒性ときわめてよく一致することが明らかとなった。2.TBZなどのチアゾール化合物からチオフォルムアミドが生成する代謝反応の機構を明らかにする目的で、2-(p-methoxyphenyl)-4-methylthiazoleをモデル化合物として選び、マウス肝9000g上清によるin vitro代謝研究を行い、チアゾール環の代謝的開裂によってチオアミド化合物が生成する反応経路についての知見を得ることができた。
バイオマス系繊維最外表面の化学修飾による被服用繊維適性の開発

植物系繊維資源の被服用繊維としての新たな適性を開発することを目的として、その最外表面の選択的酸化処理を試みた。幾つかの酸化処理の中で、1級水酸基の選択的酸化剤として知られているTEMPOを使用し、極めて軽度に酸化することによって、綿布に麻に似た風合いを付与することが出来た。これはpH9.5から10.5という弱アルカリ性下で反応させることで、綿繊維の膨潤を抑えた条件で繊維表面に選択的に親水性のカルボキシル基を導入することができたことによるといえる。しかし、現状では処理による布の強度低下を無視することはできず、処理条件の選択などにより一層の低減を図ることが必要である。なお、麻布および麻・綿混紡布についても同様の酸化処理を行い、これらの布の風合いに及ぼす影響について、綿布と比較検討を行った。本研究では、植物系繊維資源の表面に選択的化学処理を行うことによって、衣料用繊維資源としての新たな適性を付与することを目的としている。本年度は、対象として棉布を取り上げ、主として、そのTEMPO酸化処理による性状の変化について検討した。先行研究において主に製紙用パルプの処理に使用されているTEMPO酸化処理条件においては、綿布の強度低下が著しく、表面性状の改質という本研究の目的を達成することは出来なかった。しかし、処理条件を種々検討することにより、綿布の強度的性質の劣化は生じるものの、それが顕著にならない程度の温和な処理条件を見出すことが出来た。そのような条件でのTEMPO酸化処理によって、綿布の表面性状、とりわけKES法によって測定される風合い特性の変化について詳細に検討した。その結果、綿布表面の硬質化と粗表面化が進行し、結果として滑り易く、曲げ難い性質が付与された。このことは綿布表面の角質化の進行を示している。今後、このような表面性状の変化を最適化することによって、綿布に麻布に近い風合いを付与することが可能となると考えている。TEMPO酸化反応を布の最外表面に一層限定的に進行させるための処理条件の検討についても行ったが、これについては更に検討を要する段階にある。オゾン酸化、過ヨウ素酸ナトリウム酸化、エーテル化、エステル化等による表面処理についても、それらの処理における処理条件と綿布の表面性状および風合い特性との関係について、検討を進めている。本研究では、植物系繊維資源の表面の選択的化学処理を行うことによって、衣料用繊維資源としての新たな適性を付与することを目的としている。本年度は、対象として綿布に加えて麻布を取り上げ、主として、そのTEMPO酸化処理による性状の変化について検討した。前年度に実施した酸化処理条件についての検討の結果、綿布の強度的性質の劣化は生じるものの、それが顕著にならない程度の温和な処理条件を見出すことが出来た。また、TEMPO酸化処理に引き続いて還元処理を行うことによって、酸化処理による強度低下を著しく軽減しうることが明らかとなった。また、同様の二段処理を麻布に対して適用したところ、軽度の強度低下は認められたものの、麻の風合いを一層強化した、新たな風合いの布を得ることが出来た。TEMPO酸化反応を布の最外表面に一層限定的に進行させることを目的として、有機溶剤・緩衝液混合系による処理についても検討を行った。その結果から、最適条件の確立には至っていないものの、今後処理条件の検討を進めることによって、所期の目的を達成することが可能であると判断している。これについては平成21年度に集中的に検討を進める予定である。本研究は、植物系繊維資源の表面を選択的に化学処理することによって、衣料用資源としての新しい適性を生み出すことを目的としている。対象として、前年度より綿布に加えて麻布を取り上げ、軽度のTEMPO酸化処理あるいはその他の酸化処理と、引き続く安定化処理を行うことによって、布の強度低下を抑え、かつ新たな風合いが得られる処理条件の検索と新たな風合いの特徴について検討を続けてきた。その結果、TEMPO酸化処理時の試料撹拌方法を改善することにより、処理の効果の再現性を大きく改善できることが明らかとなった。TEMPO酸化を有機溶剤・緩衝液混合系中で行うことによって、布繊維の膨潤を抑制し、酸化反応を繊維表面に一層限定する試みについては、これまでのところ再現性のある良好な結果が得られていない。これは有機溶剤として使用したジオキサンの存在によって、TEMPO酸化試薬の反応性に予期しない変化が生じたためと考えられる。今後、この点に留意して新たな有機溶剤の検索を行う必要があると考えている。

布は使用時にかかる物理的負荷によって、表面の繊維に破断、割裂などの劣化現象が生じるが、布表面の化学処理によってこのような劣化現象がどのように変化するかについて、主に走査型電子顕微鏡を使用して検討したところ、軽度の処理によってこのような劣化現象を抑制することができることが明らかとなった。これは布表面に導入されたカルボキシル基によって布中にある程度の水分が保持されことにより、布が可塑化されたためと考えられる。
高品質中性フリーラジカルビームの生成法の改良と準安定凝縮相の作り分けへの応用

量子デバイスやナノ電子機械の材料として有用な準安定凝縮相のみを選択的に薄膜成長させるのに利用する、“中性フリーラジカルの高品質な連続ビーム(RBNR)"、すなわち、“単一の中性フリーラジカル種のみの高純度な定常フラックスビーム"を効率よく生成する技術として、研究代表者が提案した“エナジェティック色素分子のビームからの、レーザー光解離による生成法"および“負イオンビームからの、光電子放出による生成法"について、開発を進め、RBNRの生成効率をさらに向上させるとともに、得られるRBNRの一層の高品質化および安定化を達成した。また、RBNRの新規応用分野の開拓においても、糸口を掴むことができた。UED分子に共通した特徴として,熱分解温度に比べ低い温度領域では,分子ビームの加熱によって,項間交差が促進され,光解離によるフリーラジカルの収率が,熱解離生成種の収率の増加に比べ大きく向上することを,研究代表者は見出した.平成25年度は,実験装置で生成される中性フリーラジカルビームの制御性の更なる改善を図った.さらに,原料分子の特定振動モードの波長選択的電磁励起などを併用することにより項間交差を促進し所望の中性フリーラジカル種を反応選択的に生成するintercrossing-enhanced PDECB法の確立を目指し,実験結果をもとに,項間交差が促進される量子論的な機構について系統的な解析を行い,中性フリーラジカルを含む光解離生成系と熱解離生成系との収率の比を大きくする指針を得た.また,RBNRを利用して実現される無欠陥のラテラル歪超格子から成る弾性接触動摩擦系をナノ動摩擦法則の探究に応用した.量子デバイスやナノ電子機械の材料として有用な準安定凝縮相のみを選択的に薄膜成長させるのに利用する、“中性フリーラジカルの高品質な連続ビーム(RBNR)"、すなわち、“単一の中性フリーラジカル種のみの高純度な定常フラックスビーム"を効率よく生成する技術として、研究代表者が提案した“エナジェティック色素分子のビームからの、レーザー光解離による生成法"および“負イオンビームからの、光電子放出による生成法"について、開発を進め、RBNRの生成効率をさらに向上させるとともに、得られるRBNRの一層の高品質化および安定化を達成した。UED分子に共通した特徴として,熱分解温度に比べて概ね80K以上低い温度領域では,分子ビームの加熱によって,熱解離生成種の収率の増加に比べ,光解離によるフリーラジカルの収率が劇的に向上することを,研究代表者は実験で見出した.このことに関し,Multireference Møller-Plesset法によるab initio分子軌道計算から,原料分子が変角振動によって変形したときに光励起されると項間交差を起こし易いとの予測を得た.平成24年度は,この項間交差が促進される量子論的な機構について,解明を進めた.さらに,特定モードの分子振動の波長選択的電磁励起を併用することにより項間交差を促進し所望の中性フリーラジカル種を反応選択的に生成するintercrossing-enhanced PDECB法の確立を目指し,平成24年度は,実験装置での励起条件を最適化する指針の目鼻を付けた.平成25年度までに研究代表者は,UED分子に共通した特徴として,熱分解温度に比べ低い温度領域では,分子ビームの加熱によって,項間交差が促進され,光解離によるフリーラジカルの収率が,熱解離生成種の収率の増加に比べ大きく向上することを見出した.原料分子の特定振動モードの波長選択的電磁励起を併用することにより項間交差を促進し所望の中性フリーラジカル種を反応選択的に生成するintercrossing-enhanced PDECB法の確立を目指し,項間交差が促進される量子論的な機構について解析を行った.平成26年度は,実験装置で生成される中性フリーラジカルビームに関し,表面ナノ構造の作製への利用を念頭に置いて,ビームの制御性,具体的には指向性と安定性の改善に取り組んだ.さらに,RBNRを用いて実現可能となる無欠陥長周期原子配列を有する摺動界面でのナノ動摩擦現象について,NEMS用人工材料の設計指針とすべく,法則性の探究を進めた.デバイスとプロセスの化学物理平成24年度に所属研究機関(大学)から指示があり,現有の研究設備(実験装置およびコンピュータ)を,平成24年度末に完成した新しい研究所の建屋へ移設する必要が生じた.平成25年度は,この移設に伴う研究設備のチューニングのため,当該研究の研究計画調書に記した研究計画の内容のうち,どれから手をつけるかについて変更をしたしかし,主たる研究目的の達成のために3年間に挙げるべき成果のうちのどれだけを平成25年度までに達成できたかの割合からいえば,おおむね当初の計画通り研究を進められている.貴助成金にて購入した新規研究設備を用いることにより,データ解析を効率化でき,研究が進んだ.平成24年度交付申請書提出後に所属研究機関(大学)から指示があり,現有の研究設備(実験装置およびコンピュータ)を,平成24年度末に完成した新しい研究所の建屋へ移設する必要が生じた.貴助成金で新規研究設備を平成24年度に購入すると,移設の際に精密な再調整が必要となり,研究の円滑な推進の障害になる懸念があったため,貴助成金による新規研究設備の購入は平成25年度に行うことに計画を変更した.

これに伴い,当該研究の研究計画調書および平成24年度交付申請書に記した研究計画の内容のうち,どれから手をつけるかについて変更をしたが,3年間に挙げるべき成果のうちのどれだけを平成24年度に達成できたかの割合からいえば,当初の計画通り研究を進められている.平成26年度は,これまでに得た研究成果をもとに,intercrossing-enhanced PDECB法の雛型を提案する.また,当該研究の最終年度にあたり,この3年間の研究成果を総括し,公表する.現有の高品質中性フリーラジカルビーム表面プロセス装置試作機(以下では,RBNR装置試作機と略称)について,平成24年度末に研究所の新しい建屋へ移設したのを機に,当該研究を遂行し易いように,プロセスチャンバーを改良する.これと並行して,改良したRBNR装置試作機のプロセスチャンバー内に装着し,UED原料分子ビームとレーザー光ビームが交差する位置でUED分子の分子振動を波長選択的に励起する,UED分子レベル選択電磁励起システムを設計・開発する.また,高品質中性フリーラジカルビームを誘電体のエピタキシャル成長表面に照射した際に,中性フリーラジカルが膜中に取り込まれ準安定凝縮相を形成して意図した電子物性を発現する過程について,これまで自作・改良を進めてきた分子動力学(MD)法と第一原理MD法を併用したマルチスケールシミュレーターを完成させる.高品質中性フリーラジカルビーム生成法(PDECB法やPhoto-Deionization of Negative Ion Beam(PDINIB)法)の開発によって得ることを可能とした薄膜成長表面でのラジカル反応の精密な実験データを研究代表者は豊富に有しており,これらを再現するように近似法を吟味することで,結果の信頼性の高いシミュレーターを実現する.中性フリーラジカル生成,高品質中性フリーラジカルビーム(RBNR)プロセス,および,RBNRの応用研究について,研究の成果として3年間に蓄積したデータを公表する際に,複雑な素過程のダイナミクスの解釈を明解に説明するため,可視化が必要となった.中性フリーラジカル生成,高品質中性フリーラジカルビーム(RBNR)プロセス,および,RBNRの応用研究について,素過程のダイナミクスを可視化する環境を,貴助成金により構築する.RBNR装置試作機のプロセスチャンバー内に装着し,UED原料分子ビームとレーザー光ビームが交差する位置でUED分子の分子振動を波長選択的に励起する,UED分子レベル選択電磁励起システムを,貴助成金により設計・開発する.また,高品質中性フリーラジカルビームを誘電体のエピタキシャル成長表面に照射した際に,中性フリーラジカルが膜中に取り込まれ準安定凝縮相を形成して意図した電子物性を発現する過程について,これまで自作・改良を進めてきたマルチスケールシミュレーターではイオン結合性の強い結晶について結果が実験と食い違う.当該研究では,誘電体結晶を構成する極性原子やイオンの間の静電相互作用の計算を,貴助成金により購入する多体計算用GPUカードを用いて加速し,大規模シミュレーションを可能とする.
自助・相互支援・公助の観点からみた障害者雇用創出の方策に関する基礎的研究

障害者のソーシャル・インクルージョン(社会的包摂)を促進する一環として、障害者雇用に着目した。本研究の目的は、自助・相互支援・公助の観点から障害者雇用創出の方策に関する現状と課題を明らかにすることである。研究期間内に、日本とドイツ・オーストリアでの障害者雇用と就労支援の調査を実施し、国際比較を行った。その結果、雇用だけではない雇用継続の視点の必要性、年齢段階やネットワークの視点の重要性を提示した。本研究の目的は、障害者のソーシャル・インクルージョンを促進する一環として、日本における障害者雇用の創出や就労支援システムの工夫・改善を行うために、自助・相互支援・公助の観点から、日本の特例子会社等保護雇用の現状と課題、ドイツ語圏でのソーシャル・ファーム(社会的企業)や支援付き雇用の現状と日本への応用への可能性について明らかにすることにある。この目的を達成するために、平成21年度においては日本の保護雇用の現状と課題の明確化の第一段階として、地域を限定し、特例子会社の障害者雇用担当責任者に雇用の現状と課題についてインタビュー調査を実施した。具体的にはX県内の特例子会社7社で、事前に送付した次の4点に基づくインタビューを行った:特例子会社設立から今までの経緯、障害者雇用に関する企業内での配慮、関係機関との連携、精神障害者の雇用拡大に必要なこと。インタビュー内容を自助・相互支援・公助の観点から整理・分析したところ、障害者雇用の維持・拡大のための特例子会社の業務確保の重要性、それに対する親会社を中心とするグループ会社との関係、特例子会社設置予定企業・関係機関・地域との関係、障害当事者を含む社員間の関係についての視点が浮かび上がった。公助の観点に関しては特例子会社からの情報だけではなく、行政機関からの情報も確認する必要性が平成21年度研究の整理・分析の過程で出てきた。したがって、平成22年度前半において、X県障害者雇用担当部署への補足調査を実施予定である。本研究の目的は、障害者のソーシャル・インクルージョンを促進する一環として、日本における障害者雇用の創出や就労支援システムの工夫・改善を行うために、自助・相互支援・公助の観点から、日本の特例子会社等保護雇用の現状と課題、ドイツ語圏(ドイツ・オーストリア)でのソーシャル・ファーム(社会的企業)や支援付き雇用の現状と日本への応用への可能性について明らかにすることにある。この目的を達成するために、平成22年度においてはドイツ語圏でのソーシャル・ファーム(社会的企業)や支援付き雇用の現状と課題及び支援体制(行政機関、支援組織)に関する文献・資料の分析とインタビュー調査を実施した。また、平成21年度の補足調査として、X県における行政機関・就労継続支援事業所・社会的企業でのインタビュー調査も実施した。インタビュー内容を自助・相互支援・公助の観点から整理・分析したところ、平成23年度の検討課題として以下の点が浮かび上がった。1.ドイツ:ソーシャル・ファーム(社会的企業)における企業経営と社会的使命(障害者雇用創出とノーマライゼーション実現)のバランスを保つ経営戦略や労務管理、ソーシャル・ファーム間のネットワーク、法的位置づけと公的機関による支援の在り方2.オーストリア:障害者雇用に至るための当事者支援と公的機関の役割3.日本:障害者雇用に関する公私役割分担と就労移行支援・継続支援の在り方本研究の目的は、障害者のソーシャル・インクルージョンを促進する一環として、日本における障害者雇用の創出や就労支援システムの工夫・改善を行うために、自助・相互支援・公助の観点から、日本の特例子会社等保護雇用の現状と課題、ドイツ語圏でのソーシャル・ファーム(社会的企業)や支援付き雇用の現状と日本への応用への可能性について明らかにすることにある。この目的を達成するために、平成23年度においては、日本の障害者雇用に関しては特例子会社の現状と課題についての調査票による郵送調査を、さらに平成21・22年度の調査結果の整理と補足調査を日本及びドイツで実施することにした。まず、日本では、平成21・22年度のインタビュー調査と平成23年度の補足調査(特別支援教育分野)、直近3年間の特例子会社に関する先行研究の内容を整理した。それをもとに、「特例子会社を中心とした他組織との相互関係」に関するアンケート調査を全国の特例子会社を対象に実施した。調査内容は、以下の3点からなる。・若年障害者に関する他機関との関係・中高年齢障害者に関する他機関との関係・親会社(グループ会社)との関係親会社(グループ会社)との関係における経営と使命のバランスと戦略、雇用・雇用継続を巡っての他機関どの連携の重要性が調査結果から指摘できる。次に、ドイツでの現地調査では、若年障害者の学校教育から雇用への移行を連邦・州レベルで奨励していること、中高年齢障害者の雇用継続へのアプローチも開始されたことがわかった。
結晶化度・欠陥制御されたリン酸塩系正極材料の高速充放電反応メカニズム解明

本研究では、リン酸系正極材料に着目し、欠陥および結晶化度が電気化学特性に与える影響を明らかにすることで、電極材料の充放電サイクル寿命向上および充放電速度向上への新たな指針を得ることを目的とした。平成30年度では、オリビン型正極材料LiMPO4(M=Fe, Co)を対象として、結晶内欠陥制御を行い、その電気化学特性を評価することで、結晶内欠陥と電池特性の関係性の解明を行った。オリビン型リン酸鉄コバルトリチウム正極材料(LFCP)は高い反応電位から高エネルギー密度化が期待される一方、充放電サイクルに伴う容量劣化が課題である。この容量劣化要因解明に向けて、充放電前後におけるXPS分析および結晶構造解析を行うことで、LFCP結晶表面における電解液との不可逆反応による抵抗増大および、LFCP結晶の充放電過程におけるアモルファス化に由来していることが見出された。この容量劣化の抑制に対して、LFCP結晶内欠陥の付与および表面コーティングが効果的であることを明らかにした。さらに、LFCPに含まれるFe組成比および熱処理条件の検討によって、欠陥量および表面コーティングを制御する手法を見出した。本研究では、リン酸系正極材料への欠陥付与の手法を提案し、欠陥制御が電池特性の向上に有効な手段であることを明らかにしており、リチウムイオン二次電池の高性能化において貢献しうる重要な知見と成果が得られたと考えられる。高いエネルギー密度と高いパワー密度を併せ持つ次世代蓄電デバイス構築に向けて、電極材料の技術革新が求められている。本研究では、リン酸系正極材料に着目し、欠陥および結晶化度が電気化学特性に与える影響を明らかにすることで、電極材料の充放電速度向上およびサイクル寿命向上への新たな指針を得ることを目的としている。平成29年度では、特に鉄やコバルトをベースにしたリン酸系正極材料を対象に、結晶内欠陥の賦与および結晶化度の制御を行い、その電気化学特性を評価することで電極反応機構解明を目指した。以下に詳細を報告する。リン酸鉄リチウムの結晶化度制御と評価:リン酸鉄リチウムを中空構造カーボン内に内包担持させた複合体材料を作製し、内包されたリン酸鉄リチウムの結晶化度の制御を行った。過去の研究では、内包させたリン酸鉄リチウムが"結晶相"と"アモルファス相"の2相がコアシェル状の構造を有した複合体となっていた。複合体作製における乾燥条件および焼成条件の検討により、単相のアモルファス相を中空構造カーボン内に生成させることに成功した。本複合体を用いたリチウムイオン電池の充放電特性評価の結果、これまでに作製したコアシェル構造と同等もしくはそれ以上の高速充放電が可能であると示唆された。現在は、高速充放電可能なアモルファスリン酸鉄リチウムの充放電機構の解明およびマグネシウムやカルシウムなどの多価イオン電池への展開を目指している。リン酸鉄コバルトリチウムへの欠陥賦与:リン酸鉄コバルトリチウムは高い反応電位から高エネルギー密度化が期待できる一方、充放電サイクルに伴う容量劣化が課題である。平成29年度では、リン酸鉄コバルトリチウムに対し、結晶内への欠陥賦与およびアモルファス化を試みることで、一定の容量劣化抑制に成功した。現在は、欠陥および結晶化度の制御を行うことで、さらなる容量劣化抑制を目指している。平成29年度においては、複合体材料作製時の乾燥条件および焼成条件の検討により、リン酸鉄リチウムの結晶化度制御が可能となった。結晶化度制御された複合体の電気化学評価により、結晶化度と電気化学特性の関係性についての知見が得られた。また、多価イオン電池や高電圧系正極材料リン酸鉄コバルトリチウムなどへの展開も始めている。本研究は当初計画のお通り、おおむね順調に進展しているものと言える。平成30年度の研究計画は、平成29年度で可能となった結晶化度制御および高温焼成を経たリン酸鉄リチウムを用いてポストリチウムイオン二次電池や新規電極材料への展開を行う。[多価イオン電池への展開]電池材料内におけるゲストカチオンの拡散が、カチオンのサイズおよび価数に大きく依存することは自明であり、充放電反応メカニズムに対しても大きな影響を及ぼす。

ゲストカチオンとしてリチウムだけではなく、マグネシウムおよびカルシウムの適用を行うことで、意図的に反応メカニズムに変化を与え、ホスト材料の結晶化度・欠陥とゲストカチオンのサイズ・価数における相互作用の解明を目指す。[高電圧正極材料への展開]リン酸鉄リチウムと同じオリビン系結晶構造を持つLiMnPO4やLiCoPO4及びそれらの固溶体は高い反応電位を有している一方で、LiFePO4よりも更に低いリチウムイオン拡散係数や充放電サイクル寿命が課題となっている。欠陥および結晶化度制御を用いることで、拡散係数を飛躍的に向上およびサイクル寿命を向上させ、蓄電デバイスの高電圧化・高エネルギー密度化を目指す。電池材料や焼成炉などについて、当初の予定より低価格で購入が可能となったため、必要とする費用が当初計画よりも少ない結果となった。
アポトーシス誘導型αラクトアルブミンの創出と構造特性

α-lactalbumin(α-LA)はミルクに含まれる123残基からなるカルシウム結合蛋白質で、β-1,4-ガラクトース転移酵素の基質選択性の補因子機能をもつ。α-LAの構造は天然状態において、N末端側1-34残基とC末端側86-123残基にα-helical構造を形成し、中間の35-85残基はβ-sheet構造を持つ。低pHやカルシウムフリーの条件下では折りたたみ中間体(MG状態)を形成する。一方、ヒトミルクから単離されたオレイン酸-α-LA複合体が癌細胞死を誘導する新たな機能が報告された。しかし、生物種ごとのα-LAのMG状態形成との関係や、α-LAの活性化部位、オレイン酸結合部位などの詳細は不明である。本研究ではαラクトアルブミンとオレイン酸の混合溶液に熱処理を施すことで複合体が得られること、また酸性Molten Globule状態のαラクトアルブミンとオレイン酸の混合溶液から複合体が得られることを発見し、複合体形成工程がより簡便になった。これらの手法を用いて調製した複合体について腫瘍細胞を用いたアポトーシスの活性評価を行った。トリパンブルー及びMTS cell proliferation assayの結果、アポトーシス誘導後6時間以内にL1210細胞の約90%が死滅することが明らかになった。本研究をとおして、αラクトアルブミンが既知のβ-1,4-ガラクトース転移酵素の基質選択性の補因子機能をもつこと以外に、αラクトアルブミンとオレイン酸の特殊な複合体(変性体)が生物学的に重要なアポトーシス誘導型αラクトアルブミンの創出できる成果が得られた。一方、ヒトミルクから単離されたオレイン酸-α-LA複合体が癌細胞死を誘導するたな機能が報告された。しかし、生物種ごとのα-LAのMG状態形成との関係や、α-LAの活化部位、オレイン酸結合部位などの詳細は不明である。そこで、本研究ではホモロシーの高いヒト型α-LA(HLA)、ウシ型α-LA(BLA)およびこれらα-LAキメラ体などを用い、オレイン酸結合型α-LAの調製法の考案と癌細胞の細胞死誘導活性の評価を行うとともに、α-LAのオレイン酸結合部位をNMR法で同定した。各種オレイン酸-α-LA複合体の細胞死誘導活性を蛍光色素法で評価した。HLA-オレイン酸複合体の細胞死誘導活性が最も高かった。それに対して、BLAおよびホモロジーの高いラクダ、ヤギ、ウマの各α-LA複合体には細胞死誘導活性はみられなかった。ところがBLAとHLAのキメラ体HBB複合体はBLAと配列相同性約86%のであるが、HLA複合体とほぼ同様な細胞死誘導活性を示した。一方キメラ体BBH複合体は細胞死を誘導したものの、HBB程の活性はなかった。これらの細胞死誘導活性比較とα-LAのアミノ酸配列の構造特性をもとに、細胞死誘導の初期過程における脂質膜との親和性の効果と活性に強く影響しているアミノ酸残基について考察した。α-lactalbumin (α-LA)はミルクに含まれる123残基からなるカルシウム結合蛋白質で、β-1,4-ガラクトース転移酵素の基質選択性の補因子機能をもつ。