hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属薄膜の熱物性評価のための表面プラズモン-熱波マイクロスコピーの開発

最終年度の12年度はこの方法を具体的に応用するための研究を行い、以下の成果をあげることができた。1.気体レーザの代わりに半導体レーザを使用する場合の銀薄膜の角膜厚に対する共振曲線のシミュレーションと実験値の比較を行い、かなり良い一致を得た。2.(1)の結果を踏まえ、金、銅薄膜の各膜厚についても実験を行い、いずれも理論にかなり値を得た。3.金、銀、銅に対する最小反射率を求め、その関係が2次方程式で表現できることを見出した。4.光ファイバーからのレーザ光を使うSurface plasmonthermal wave microscopy法を提案し、気体レーザを使う場合に近い実験データを得る方法を確立できた。5.(4)の技術を踏まえて真空蒸着装置内への本装置の導入のための基礎実験を行い、金と銀について35nmから80nmまでの膜厚をリアルタイムで測定する方法の基礎を確立できた。
肝腫瘍の偽被膜形成に関する研究

肝腫瘍の(偽)被膜の由来と被膜形成の要因(宿主側か腫瘍側か)、およびその形成のメカニズムについて、解明することを目的として、大腸癌肝転移巣を対象とし病理組織学的情報と遺伝子学的解析をあわせて行った。【材料と方法】1.組織RNAの回収とマイクロアレイ解析大腸癌肝転移外科切除例を対象に新鮮切除標本から腫瘍と非腫瘍組織を採取した。2.解析ソフトはGeneSpringとd-Chipを使用した。3.病理組織学的検索切除標本は、遺伝子解析に提出されたものと近接する部位をパラフィン包埋し、hematoxylin and eosin染色したものを病理形態学的に検討した。検討項目は、1)組織学的分化度、2)壊死の割合、3)肝内脈管および神経(門脈、胆管、神経)に対する侵襲の有無、4)癌部と非癌部間の線維組織(偽被膜)の発達の程度である。線維組織の発達の程度は癌部と非癌部間にあるコラーゲン束の数を顕微鏡で計測して以下のように階層化した;0=まったく発達していない、1=軽度発達;コラーゲン束が10列以内、2=高度発達;コラーゲン束が11列以上。4.2002年9月から2004年11月までに40例(結腸癌肝転移26例、直腸癌肝転移14例)のうち33例について上記材料を集積した。組織学的検査のための標本は切除後すぐに作製し病理学的な検討を行った。組織RNAの回収は2005年4月に組織学的検索の結果から被膜発達程度により3つに分けたグループから今回は被膜なし群、高度発達群から5例ずつを抜き出して、total RNAの品質チェックを行った後にマイクロアレイ解析を行った。total RNAの品質はいずれも解析に十分なものと判定された。d-Chipを用いた解析では腫瘍部と非腫瘍部で2通りずつのフィルタリング、クラスタリングをおこなったところ、腫瘍部では、被膜の厚い群となし群で47個の遺伝子が抽出された。一方、非癌部組織で同様の解析を行うと、いずれの方法でも5個の遺伝子が抽出された。転移性肝腫瘍の(偽)被膜形成は、まず大腸癌肝転移に関して報告されたが、胃がん肝転移巣についても、切除後の予後に密接な関係があることが最近報告された。本年度は、大腸癌肝転移巣の遺伝子解析のための切除組織収集と並行して、当施設で切除治療をうけた胃癌肝転移例の切除成績について、retrospectiveな解析を行った。19852001年までの4730例の胃切除症例の5.2%(228例:同時性転移106例、異時性転移122例)に肝転移がみられ、うち22例が肝切除を受けた。5年生存率は38.3%であり、5例の3年以上生存例を見出した。切除後の予後因子は、(1)多発転移巣(odds比10.4)、(2)腫瘍径(5cm以上)(odds比4.8)であった。前述の知見もあるため、大腸癌以外の症例に関しても、肝切除組織の収集が必要と考えられた。

本年度より、主に転移性肝癌外科切除例を対象に切除標本から腫瘍と非腫瘍組織の採取と保存を開始した、現在のところ、15例(結腸癌肝転移10例、直腸癌肝転移4例、胃癌肝転移1例)を集積した。30例を目標に材料の集積を行う予定である。標本切除後ただちに標本から新鮮な癌部と非癌部組織を切り出して、4°CのPBS中に浸し、DNAチップによる解析に提出する。癌部には、癌部と非癌部の境界部分が含まれるように切り出す。また切除標本は、遺伝子解析に提出されたものと同じ部分を、ホルマリン固定後にブロックとして切り出し、パラフィン包埋する。それらを従来の染色法(hematoxylin and eosin染色)により病理形態学的に検討する。検討項目は、1)組織学的分化度、2)壊死の割合、3)肝内脈管および神経(門脈、胆管、神経)に対する侵襲の有無、4)癌部と非癌部間の線維組織(偽被膜)の発達の程度(0:まったく発達していない、1:軽度発達;フラーゲン束が10列以内、2:高度発達;コラーゲン束が11列以上)である個々の症例について偽被膜の有無やその発達の程度について、特定の遺伝子との関係やDNAチップによる遺伝子のプロファイリングの結果を比較検討する。大腸癌や胃癌の原発巣がすでに切除されているが当施設でその試料が入手可能な場合や転移巣が原発巣と同時切除の場合には、原発巣の遺伝子発現のプロフィールとの関連についても検討予定である。昨年から、主に転移性肝癌切除例を対象に切除標本から腫瘍と非腫瘍組織の採取と保存を開始し、本年度までに40例について検体を保存した。40例の内訳は、結腸癌肝転移26例、直腸癌肝転移14例であった。それらについて、病理形態学的検討を行った。胃癌肝転移の1例は解析を除外した。検討項目は、腫瘍数、最大腫瘍径、門脈侵襲の有無、肝静脈侵襲の有無、胆管侵襲の有無、神経(周囲)侵襲の有無、腫瘍-非腫瘍間結合織の発達の程度(なし、軽度発達、高度発達)、腫瘍辺縁での単核球浸潤の程度、である。これらは、予後や名前により読影結果が影響されないように、症例の名前を伏せてプレパラート番号をIDとして使用して行った。腫瘍数は最小1個から最大17個まで(平均2.4個)、最大腫瘍径は平均3.5cm(1.5-7)であった。門脈侵襲は9例(22.5%)で観察された。肝静脈侵襲は3例(7.5%)で、胆管侵襲は12例(30%)、神経侵襲は10例(25%)で陽性であった。組織分化度、壊死の割合については検討中である。腫瘍-非腫瘍間結合織の発達の程度は、発達なし26例(65%)、軽度発達10例(25%)、高度発達4例(10%)であった。それらから、腫瘍-非腫瘍間結合織の発達の程度により、発達なし4例、軽度発達4例、高度発達4例を抽出して、DNAチップを使ったゲノム解析を行い、結合織の発達に関与する可能性のある遺伝子パタンを検討する予定である。肝腫瘍の(偽)被膜の由来と被膜形成の要因(宿主側か腫瘍側か)、およびその形成のメカニズムについて、解明することを目的として、大腸癌肝転移巣を対象とし病理組織学的情報と遺伝子学的解析をあわせて行った。検討項目は、1)組織学的分化度、2)壊死の割合、3)肝内脈管および神経(門脈、胆管、神経)に対する侵襲の有無、4)癌部と非癌部間の線維組織(偽被膜)の発達の程度である。4.2002年9月から2004年11月までに40例(結腸癌肝転移26例、直腸癌肝転移14例)のうち33例について上記材料を集積した。組織RNAの回収は2005年4月に組織学的検索の結果から被膜発達程度により3つに分けたグループから5例ずつを抜き出して、total RNAの品質チェックを行った後にマイクロアレイ解析を行った。各群5例からのtotal RNAの品質はいずれも解析に十分なものと判定された。
腸管の恒常性変容によるがんの発症・進行メカニズムの解明

本研究では、組織恒常性維持機構の破綻によるがんの発症・進展のメカニズムの解明を目的に、特にマウス大腸がんモデルを用いて解析を行なった。申請者は最近、腸管においてアンジオポエチン様因子2 (ANGPTL2)が、腸管の組織修復・恒常性維持機構に重要な役割を有していることを見出しており、ANGPTL2の機能解明により、恒常性維持機構の破綻に起因する様々な腸管疾患および大腸がんの新たな治療法や予防法の開発にもつながることを期待する。1)大腸炎関連がん(CAC)モデルによる解析:申請者はCACモデルであるAOM/DSSマウスモデルにおいてAngptl2 KOマウスが野生型に比べがんの数・サイズにおいて進行していることを見出した。これらの初見は内視鏡観察、肉眼観察、組織学的解析によって実施された。2) ANGPTL2の発現解析:申請者は正常大腸組織においてANGPTL2が上皮細胞には発現せず、間質の線維芽細胞に発現していることを見出している。マウスCACモデルにおいてはANGPTL2は線維芽細胞だけでなくがん細胞にて高発現していることを明らかにした。3) ANGPTL2によるがん進展メカニズムの解明:より簡易的にメカニズムを解明するため、申請者はシンジェニックモデルを作成した。野生型に比べAngptl2 KOマウスではがんの増大・生存期間の短縮が認められた。また、そのメカニズムとしてAngptl2 KOマウスにおいて抗腫瘍免疫が低下していることを明らかにした。4) ANGPTL2の作用メカニズムの解明:本研究において、ANGPTL2が樹状細胞を直接的に活性化・成熟させ、その分子メカニズムを明らかにした。これによって活性化された樹状細胞がT細胞を教育し抗腫瘍免疫を制御していることを見出した。当初の計画通り、大腸発がんモデルにおける解析を実施し、ANGPTL2にがん促進作用があることを見出した。しかし、この発がんモデルは解析までに3ヶ月以上を必要とすることからメカニズム解析が容易ではなかった。そこで申請者はシンジェニックモデルを採用することにより、より簡便かつ短時間でのメカニズム解明を可能にした。2019年度では、シンジェニックモデルによって得られたメカニズムが実際に大腸発がんモデルにおいても再現されるかを確認する。またがん細胞におけるANGPTL2の発現制御機構を明らかにする。
一般相対論における非線型動的現象と重力波

重力波を含めた一般相対論における非線型動的現象の研究は、方程式の非線形性のため解析的アプローチにおいては、従来、問題個々に限られた範囲でのみ考察されていた。そのいくつかは非常に興味深いもので、非線形物理学としての一般相対論は一部確立されている(逆散乱法を用いた解の生成法、膨張宇宙でのソリトン解、宇宙初期やブラックホールのまわりの粒子のカオス的振舞いなど)。しかし解析的にアプローチするには限界があり、その限界を数値的相対論を使って越えようとしたり、解析的アプローチと数値的相対論との融合により、一般相対論の基礎的研究を行うという試みはいまだかってあまり行われておらず、それを重力波の動的振舞いに焦点をしぼり系統的に行うというのが本研究の特徴である。本研究では、おもに京都グループおよび二間瀬敏史教授(弘前大)と共同で、膨張宇宙における重力波の非線型的振舞いについての研究を行っている。重力波は、それ自身ブラックホールを形成するほどにその非線型性が大きくなりうるが、逆に宇宙膨張はその形成を妨げようとする。その競合過程を研究することで、重力波の非線型的性質、振舞い等についてより深い理解が得られた。またこの研究は、宇宙論におけるインフレーションの必然性の議論においても重要になり、我々のこれまでの研究で、非一様に宇宙初期の進化について多くのことが明らかになった。さらに、我々は、現在世界的に活躍している日本人相対論研究者と相互に連絡をとり、本研究課題を拡張したテーマで「一般相対論と重力」研究会をスタートしている。本年度は、94年1月に東京大学で開催した。参加者は150名以上で、多くの若手研究者の参加、研究発表(60以上の講演)があり、この分野の研究会としては盛況なものになった。これらの成果は英文の報告集としてまとめられている。この研究会をきっかけとして、さらに多くの研究者がこの重点領域研究に興味を持ち、新しくスタートする重力波干渉計プロジェクトおよびその理論研究推進の一助となることを期待する。
核内がん遺伝子発現調節因子の同定と診断法の確立

本研究はmyc系がん遺伝子の発現制御の機構について解析を行ったものである。ヒトmyc系がん遺伝子産物(Mycタンパク)はc-Myc,N-Myc,L-Mycの3種が知られている。いずれのMycタンパクもMaxとヘテロダイマーを形成する事によりDNAの特定部位に結合し細胞増殖を制御していると考えられているが、その標的遺伝子やmyc遺伝子の発現制御機構についてはほとんど研究が進んでいない。また、myc系遺伝子は特定の腫瘍で増幅が起こっていることが知られており、神経芽腫ではN-myc遺伝子増幅度と悪性度との間に相関があることから、腫瘍マーカーの1つとして注目されている。そこで本研究ではmyc遺伝子、特に、N-myc遺伝子の発現制御機構に着目し、本遺伝子の5'上流域に存在する転写調節領域の特定と転写調節因子の同定と腫瘍の悪性度判定への応用を目的として研究を行なった。平成4年度までに、N-myc遺伝子発現制御領域を含むプラスミドをクローニングし、塩基配列の決定を行ない、更に、転写因子のコンセンサス配列の検索を行い、E2Fなど数種の転写因子の結合部位を含んでいることを明らかにした。平成5年度は転写因子の同定を目的として、まず、N-myc遺伝子の転写調節部位の特定化を行った。その結果、N-myc遺伝子発現細胞では転写活性を抑制ないし促進する領域が、また、N-myc遺伝子非発現細胞では促進する領域が見出されたことから、転写抑制因子と転写促進因子の存在が示唆された。特にN-myc遺伝子発現細胞では、複数の転写因子がN-myc遺伝子発現に関与していると考えられた。計画年度内にこれら因子の同定には至らなかったが、今後、これら因子の同定と各種のがん組織やがん細胞での発現様式を検討する必要がある。我々は、ヒト神経芽細胞腫株化細胞TNB-1の増幅N-myc遺伝子から、5'-flanking controlregionの塩基配列を決定した。本配列については、我々が世界に先駆けて決定したもので、世界的なDNA dafa baseの一つであるEuropean Molecular Biology Library(EMBL)にSubmissionした。更に、N-myc遺伝子の発現制御因子の結合領域を予測するために、既知の制御因子(約60種)が認識する塩基配列と本配列と配列とで、各々の因子についてhomology検索を行ったところ、本配列には約20種の因子の認識配列と高いhomologyを示す領域が存在し、興味深いことにそれらは約4箇所に集約され、また、これらの領域を含む断片のCAT assayの結果から、これら4箇所の領域が発現に必要であることが明らかになった。そこで、これら4箇所の塩基配列を含むDNA断片を全て化学合成することにした。癌組織並びに培養細胞株由来の制御因子を合成したDNA断片への結合能を指標にしてスクリーニングするための条件検討を、BIA core System(Pharmacia社製)を用いて検討した。即ち、合成したDNA断片をTerminal Deoxynucleotidyl TransferaseでBiotinyl化し、Biotinyl化DNA断片とBIA core Systemのsensorchipに予め共有結合させたStreptoavidinとを更に結合させ、様々な濃度の試料を流した。得られたsensogramから試料についての解析を行ったところ、applyした試料の蛋白濃度に比例して検出される反応量が増大し、非特異的結合が検出されることが分かった.従って、本systemは、スクリーニングには適さず、精製された因子についての解析に用いることとした.スクリーニングに用いる臨床sampleも集まりつつあり、スクリーニングには、合成したDNA断片を結合させたDNA column column chromatographyを用いる予定である。本研究は、myc系がん遺伝子の発現制御の機構について解析を行ったものである。

いずれのMycタンパクもMaxとヘテロダイマーを形成する事によりDNAの特定部位に結合し細胞増殖を制御していると考えられているが、その標的遺伝子やmyc遺伝子の発現制御機構については研究があまり進んでいない。また、myc系遺伝子は特定腫瘍で増幅が起こっていることが知られており、神経芽腫ではN-myc遺伝子増幅度と悪性度との間に相関があることから、腫瘍マーカーの1つとして注目されている。そこで本研究ではmyc遺伝子、特に、N-myc遺伝子発現制御機構に着目し、本遺伝子の5′上流域に存在する転写調節領域の特定と転写調節因子の同定と腫瘍の悪性度判定への応用を目的として研究を行なった。前年度までに、N-myc遺伝子発現制御領域を含むプラスミドをクローニングし、また、その塩基配列の決定を行なった。今年度は転写因子の同定を目的として、まず、このプラスミドを用いたN-myc遺伝子の転写調節部位の特定化を行なった。その結果、N-myc遺伝子発現細胞では転写活性を抑制ないし促進する領域が、N-myc遺伝子非発現細胞では促進する領域が見出されたことから、転写抑制因子と転写促進因子の存在が示唆された。特に、N-myc遺伝子発現細胞では、複数の転写因子がN-myc遺伝子発現に関与していると考えられた。計画年度内にこれら因子の同定には至らなかったが、今後、調節領域の更なる特定化を行うとともにこれら因子の同定とがん組織やがん細胞での発現様式を検討する必要があると考えている。
地方諸藩の能楽資料に基づく、都市と能楽の関係についての総合的研究

4年間の全国的な調査により、従来知られていなかった資料を含む多くの能楽関係資料の伝存を確認し得た。これらの資料から収集した能楽関係記事を比較分析することで、諸藩の能楽が従来知られていた以上に多様な担い手によって支えられていたこと、お抱え役者に対する藩の全面的な管理とサポートの様態、藩の所有する能面・能装束の管理の実態など、江戸時代の能楽の具体的な姿を明らかにし、今後の能楽史研究を大きく進める基盤を築くことができた。弘前市立図書館では津軽家文書の能楽資料、主に番組を中心に撮影を行なった。また、一千冊に及ぶ膨大な『弘前藩庁日記』については、今年度は江戸日記の江戸前期の分に焦点をあて、番組や能役者の動向を示す関連記事を抽出、コピーを行なった。今年度の調査冊数はすでに二百冊を超えるが、なおかなりの分量を残しており、次年度以降、引き続き調査を行なうものとする。秋田県立図書館では、佐竹家文書のうち、藩士の家譜・系譜資料の中から、能役者の分を抽出する作業を行なった。狂言の大蔵家の家譜など多くの収穫があったが、こちらも未だ全体の三分の一を見終えたに過ぎず、次年度に引き続いての調査を行なう。長岡市立図書館では、牧野家文書の能楽資料の残存状況を調査した。いくつかの資料に能役者の家譜などを見出せたが、主要な資料は現在牧野家個人の所有となっているとのことで、今後の調査に期したい。茨城県立歴史館では、一橋徳川家文書を中心に調査を行ない、宝生大夫と関わるいくつかの資料、能面・装束の目録など、多くの資料について写真撮影を行ない、合わせて、江戸後期から明治にいたる『御用日記』から能楽関連記事の抽出を行なった。本資料も大部なものであり、次年度も引き続き調査を行なう予定である。上越市立高田図書館では、榊原文書の藩政日記を調査。今回は村上藩のものを中心に能楽関係記事の抽出を行なった。○今年度も弘前市立図書館所蔵の『弘前藩庁日記』の調査を継続して行った。「江戸日記」については、全ての冊の調査を終え、能楽関連記事の翻刻に着手した。「江戸日記」の調査終了をうけ、本年度から「御国日記」記載の能楽関連記事の抽出作業に入り、宝永年間までの分についてはすでに調査を終えている。「御国日記」は「江戸日記」と相互に補完しあう資料であり、来年度中には両日記全ての調査を終えたい。○秋田県立文書館所蔵の佐竹文書の調査を継続して行った。佐竹文書のうち家譜の調査をすべて終了し、能役者の分については翻刻作業に着手している。合わせて、佐竹文書中の日記資料などの調査にも着手し、写真撮影・複写を行った。調査により、佐竹家の所蔵面目録や江戸極初期のものと思われる部分謡本の存在が確認できたことも大きな成果である。○伊達開拓記念館蔵の伊達文書の調査を行った。そのうちシテ方大蔵庄左衛門家の伝書・型付、謡本などは撮影を行い、現在整理中である。○岡山大学付属図書館・池田家文庫蔵『日次記』(元禄4年宝永2年分)により、池田家藩邸での演能状況について調査を行った。○狂言大蔵流宗家の大蔵弥右衛門虎明について、上演記録を中心にまとめて論文化した。本年度の主な研究実績は,以下の通りである。1引前藩と能楽との関わりの調査:前年度に引き続き,弘前市立図書館蔵『弘前藩庁日記』に見える能楽関連記事を収集した。前年度に終了した『江戸日記』(1218冊)に続き,『御国日記』(3297冊)の調査を続け,本年度計3回,のべ15が江戸初期ら文化年間(180417)までの日記を閲覧し,関連記事の複写を行った。複写済み資料は,研究分担者・協力者が順次翻刻をおこなっている。今年度で『弘前藩庁日記』の大部分の調査が終わり,次年度に翻刻を完了する。2秋田藩と能楽との関わりの調査:前年度に引き続き,秋田県立秋田図書館藏佐竹家文書の調査をおこなった。佐竹藩土の家譜の調査を全て終え,今回は『岡本元朝日記』などの藩士の日言己に調査を拡大した。今年度の調査で能楽関係資料はほぼ綱羅することができ,次年度はこれらを基に,同藩の能楽史の全容を明らかにすることをめざす。3臼杵藩と能楽との関わりの調査:今年度来欣こに,臼杵藩と能楽との関わりを探るため,臼杵市立図書館で調査を行った。臼杵には寛文から維新までの数百冊で及ぶ『御会所日記』が伝わっており,また藩主稲葉家の家譜『稲葉家譜』にも少なからぬ能関係記事が含まれていることが判明した。

今回は寛文から享保年間までの記録を調査し,江戸初期の藩主が下間少進の弟子で,以来,臼杵藩の能は代々金春流であったこと,熊本藩の役者とも交流があったことなどが明らかになった。4既に収集された資料・記録類の調査に基づく,狂言師大蔵虎明の上演年譜作成:論文化し,『能楽研究』で発表。以上の他,調査の結果,能楽関連の資料が残っていないことの判明した,松本藩の例などもある。今年度は、前年度に引き続き、弘前市立図書館所蔵弘前藩庁日記の調査を中心に行った。同日記は江戸・御国日記合わせて三千冊を超える大部な日記であるが、その中から能楽関係記事を抽出する作業を継続して行い、今年度で全て完了することが出来た。そのうち江戸日記の能楽記事については、研究分担者・協力者の協力を得て翻刻作業を進め、今年度末までに、その大部分の翻刻を終え、これと平行して、藩庁日記以外の能楽関係資料にも調査の範囲を広げ、現在見ることの出来る弘前藩関係の能楽資料を網羅することに努めた。本研究は当初、地方諸藩と能との関わりについて、全国的な調査を意図したものであったが、結果的に弘前藩の調査についての比重が相対的に大きくなったのは、これらの資料が、江戸時代の藩と能楽との関わりについての恰好の資料であるからに他ならない。弘前藩庁日記には、能の催しの記録が見えるだけでなく、お抱え能役者の休暇願や習事伝授願、あるいは能道具の支給願やその管理をめぐる口上書の類が逐一書き留められており、同藩における演能がどのように運営され、また藩の役人や能役者がどのように関わっていたのか、など、藩の演能の実態を示す極めて具体的な記事が豊富に見られ、これによって、江戸時代の能役者の日常や、諸藩お抱え役者と広儀役者との師弟関係の実態などを実に詳細に明らかにすることが出来るのである。その研究成果の一端を紹介するため、能楽研究所と芸能史研究会との共催の形で、「芸能史料としての藩政記録」というテーマのシンポジウムを開催し、弘前藩庁日記の能楽資料としての有用性について様々な角度から検討を行った。その概要については、近く論文として公表する予定であり、また弘前藩庁日記の能楽関係記事についても、活字化あるいはウェブ上での公開を予定している。
擬一次元ナノ構造物質の表面光化学

銀や銅の(110)面を酸化すると、金属と酸素原子が交互に並んだ鎖状の構造を持った表面ができる。この鎖状構造物質はいわば金属単結晶表面上にできた擬一次元化合物と見なすことができる。Ag(110)表面に生成したAgO擬一次元化合物に紫外光を照射すると酸素原子が消失し、もとの清浄表面の構造に戻るという酸素消失光反応がおきること。をX線光電子分光(XPS)などを用いて本研究グループはすでに見出している。そこで、本研究では、紫外光を照射しながら走査型トンネル顕微鏡(STM)によりその場観測をすることにより、この反応における擬次元表面化合物の光誘起構造変化を原子レベルでとらえ、その反応メカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、表面炭素が存在しない清浄表面では酸素被覆率を増加させるにつれて列間の幅の広い(nx1)構造から最終的には表面前面にびっしり(2x1)構造をとるAgOが観察された。XPSの結果から予想されたようにこの表面に紫外光を照射してもまったく変化は見られなかった。これに対して{炭素修飾表面では明らかに異なる結果を得た。まず、清浄なAg(110)面に炭素イオンを打ち込んだ後、昇温することにより表面を炭素原子で修飾した炭素修飾表面を準備した。これを酸素分子に露出したところAgO鎖が帯状に集まったストライブの見えるSTM像をえた。これに紫外光を照射し光反応を進行させると帯状の構造の中にあった(2x1)構造のAgO鎖の間隔が部広がると同時に、列が分断され断片化された。さらに光照射を続けると最終的にはほとんどのAgO鎖が消失してしまう。また、その時テラス端のステップ形状は大きく変化しAgO鎖を構成していた銀原子が酸素を失った後、表面を拡散してステップに再配列することが明らかとなった。
エネルギー削減を目指した炭材複合ブリケット最適設計のための反応・伝熱解析モデル

炭材による酸化鉄粒子の直接還元反応、水素による間接還元反応、水性ガス化反応(I,II)、残留揮発分の熱分解反応を付加し、数学モデルの高精度化を行った。水素による酸化鉄の還元反応に関しては、文献に基づき、Fe_2O_3-Fe_3O_4-FeO-Fe段階の還元速度はFeO-Fe還元段階の速度を使用した。水性ガス化反応(I,II)に関しては、Langmuir-Hinchelwood型の速度式として与えた。熱分解反応に関しては、実験結果に基づきH_2, CO, CO_2の生成を考慮した。揮発速度の速度定数・活性化エネルギーは、FUらの結果に基づき雰囲気温度の関数とした。試料に含まれる揮発分量は、石炭中VMの分析値と炭材内装ブリケットの製造過程において発生するH_2, CO, CO_2の質量分析計による測定値との差として与えた。酸化鉄の炭素による直接還元反応はFeO-Fe段階を除く各段階で進行するものとし、直接還元反応の速度は孟らの結果に基づき温度の関数として与えた。雰囲気温度1000°C、1100°C、1200°C、N_2雰囲気下において、炭材内装ブリケットの反応実験を行い、計算結果と実験結果との比較検討を行った。本研究で用いた試料(直径が11mm)では、試料中心部と周辺部との温度差は非常に小さく、伝熱速度は試料内部の伝導伝熱および吸熱反応ではなく、輻射伝熱による試料表面の温度上昇速度に律速されていることが明らかになった。全ての還元段階に於いて、試料中心部と周辺部のCO/CO_2ガス組成に明確な差違は確認されなかった。直接還元反応が進行する還元の初期段階においては、直接還元反応により生成されるCOガスの影響により試料内部へのN_2ガスの拡散は非常に困難であり、雰囲気の影響は軽微であることが確認された。一方、反応の後半末期に於ける反応速度の低下は主として試料内部へのN_2の拡散によるものであることが確認された。炭材内装法は、鉄鉱石粉と石炭粉を混合し塊成化した炭材内装ブリケット(以下CCBと略記)を高温炉内で数分間加熱処理するだけで還元鉄が製造可能という画期的なプロセスである。従来、簡単なモデルは提唱されているが、反応の複雑さや計算時間の問題などから大規模な数学モデルが構築されるには至っておらず、実現象との対応が十分ではない。そこで本年度は、反応・伝熱・拡散・流動を考慮した詳細なモデルを構築し、実験結果と比較、検討を行った。数学モデルでは、CCB内で生起する主要な反応・ガスの流動・伝熱および拡散現象を考慮した。反応としては、炭材のガス化反応およびCOによる酸化鉄の還元反応を考慮した。各反応の反応速度はアレニウス型とし、活性化エネルギーは文献値を使用、頻度因子はパラメーターとして扱った。粒子内物質移動に関しては気体の連続の式、Navier-Stokesの式を基礎式とした。各収支式はコントロールボリューム法を用いて離散化し、解法にはSOR法を採用した。Navier-Stokesの式の解法にはMAC法を使用した。拡散係数、熱伝導率などの物性値は測定結果に基づき、反応率および温度の関数として与えた。直径14mmの球を想定し、条件を設定した。計算格子には球座標系1次元等間隔格子を使用した。N_2ガス雰囲気、ガス流量3.33×10^<-5>m^3/sとし、1000,1100,1200°Cの各温度で解析を行った。各温度とも反応の極初期において解析値と測定値にわずかな差異が確認されるものの、両者は比較的良い一致を示した。反応開始直後の差違は、反応初期における炭材と酸化鉄の直接還元や、試料中に残留していた揮発分の影響であると考えられる。各温度における時間と中心温度の関係も還元率と同様、実験値と良い一致を示した。本研究が対象としているプロセスは伝熱律速であるため、サンプルの熱物性値が反応速度を支配する重要な因子であるが、熱物性値は組織に大きく依存する。そこで本年度は、数学モデルの構築に必要不可欠な炭材複合ブリケットの組織と熱物性値との関係について調査を行った。組織の異なる試料を作製するために、異なる流動度(logMFD)を有する3種類の炭材(logMFD=3.36,1.57,0)と2種類の鉱石(Fe_2O_3鉱石,Fe_3O_4鉱石)を組み合わせて使用した。これら6種類の試料を、それぞれ、石炭中の炭素(C)と鉱石中の酸素(O)がmol比で1:1になるように混合攪拌し、φ10mm×5mmのブリケット状に成型した。これをN_2雰囲気、773Kで30分予備焼成し揮発分を除去したものを、反応率0%の試料とした。これを所定の温度に所定の時間保持することにより、反応率25%,50%,75%,+85%の試料を作製した。各試料の室温から800Kの温度範囲における有効熱拡散率、比熱、有効熱伝導度を方形波パルス加熱法により測定した。使用した鉱石の違いに着目すると、Fe_3O_4鉱石を使用した試料の有効熱拡散率はFe_2O_3鉱石を用いた試料の24倍程度大きな値を示した。これはFe_3O_4がFe_2O_3より大きな熱拡散率を有していることに起因する。

またlogMFDの増加に伴い、有効熱拡散率の上昇が確認されたが、SEMによる組織観察の結果、炭素と酸化鉄の接触が点接触から面接触へと変化することにより接触面積が増加し、熱抵抗が減少したためと考えられる。50%以上の反応率を有する試料において有効熱拡散率の急激な上昇が確認されたが、これは、反応の進行に伴い主要な組織を形成する酸化鉄が金属鉄へと還元されたことに起因することがわかった。炭材による酸化鉄粒子の直接還元反応、水素による間接還元反応、水性ガス化反応(I,II)、残留揮発分の熱分解反応を付加し、数学モデルの高精度化を行った。水素による酸化鉄の還元反応に関しては、文献に基づき、Fe_2O_3-Fe_3O_4-FeO-Fe段階の還元速度はFeO-Fe還元段階の速度を使用した。水性ガス化反応(I,II)に関しては、Langmuir-Hinchelwood型の速度式として与えた。熱分解反応に関しては、実験結果に基づきH_2, CO, CO_2の生成を考慮した。揮発速度の速度定数・活性化エネルギーは、FUらの結果に基づき雰囲気温度の関数とした。試料に含まれる揮発分量は、石炭中VMの分析値と炭材内装ブリケットの製造過程において発生するH_2, CO, CO_2の質量分析計による測定値との差として与えた。酸化鉄の炭素による直接還元反応はFeO-Fe段階を除く各段階で進行するものとし、直接還元反応の速度は孟らの結果に基づき温度の関数として与えた。雰囲気温度1000°C、1100°C、1200°C、N_2雰囲気下において、炭材内装ブリケットの反応実験を行い、計算結果と実験結果との比較検討を行った。本研究で用いた試料(直径が11mm)では、試料中心部と周辺部との温度差は非常に小さく、伝熱速度は試料内部の伝導伝熱および吸熱反応ではなく、輻射伝熱による試料表面の温度上昇速度に律速されていることが明らかになった。全ての還元段階に於いて、試料中心部と周辺部のCO/CO_2ガス組成に明確な差違は確認されなかった。直接還元反応が進行する還元の初期段階においては、直接還元反応により生成されるCOガスの影響により試料内部へのN_2ガスの拡散は非常に困難であり、雰囲気の影響は軽微であることが確認された。一方、反応の後半末期に於ける反応速度の低下は主として試料内部へのN_2の拡散によるものであることが確認された。
イメージング光散乱計の改良 -沿岸域海色リモートセンシング技術の向上研究-

漁業や養殖業による安全な魚介類の生産を持続・発展させるため、水産資源を支える植物プランクトンの広域モニタリングシステムが期待されている.海色リモートセンシングは,海色から植物プランクトン量などの海洋環境パラメータを広域推定出来る唯一の手法である.しかし,沿岸域の推定精度は外洋域と比べ低く,世界的に見て未だ実用レベルには達していない.この問題を解決するため,海色情報処理システムに用いる沿岸海水懸濁物質による光散乱特性が要求されている.本研究は,沿岸域用海色リモートセンシング技術の精度向上を目指す.蛍光雑音を遮断できる光散乱計を用い,沿岸海水物質による光学的特性のデータベースを構築する.漁業や養殖業による安全な魚介類の生産を持続・発展させるため、水産資源を支える植物プランクトンの広域モニタリングシステムが期待されている.海色リモートセンシングは,海色から植物プランクトン量などの海洋環境パラメータを広域推定出来る唯一の手法である.しかし,沿岸域の推定精度は外洋域と比べ低く,世界的に見て未だ実用レベルには達していない.この問題を解決するため,海色情報処理システムに用いる沿岸海水懸濁物質による光散乱特性が要求されている.本研究は,沿岸域用海色リモートセンシング技術の精度向上を目指す.蛍光雑音を遮断できる光散乱計を用い,沿岸海水物質による光学的特性のデータベースを構築する.
波動場を用いた柔構造型群ロボットの機能発現

波動場を用いた柔構造ロボットの機能発現の目的に対して,以下の結果が得られた.(1)波動場における柔構造ロボットとしてのアメーバロボットの制御の実現:アメーバロボットは,複数のユニットを柔らかいアクチュエータで結合して作られるロボットであり,自由にその形状を変化させながら移動などを実現する.ユニット間の局所的な学習(強化学習など)と大域的な同調(非線形振動子による引き込み,カオス・ニューラル・ネットワークによるリズム獲得)により,移動を実現する機構を実現した.(2)形態を準化させるロボットの構築:柔構造ロボットは,その構造を変化させることが可能であるため,与えられた環境において最適な形態を探索し,実現することが可能となる.動作そのものの進化と,形態と動作の同時進化のための方法論を開発し,それらが実現可能であることを示した.(3)液体金属ロボットの移動・形態制御:前述のアメーバロボットの考え方を進めると固体ロボットだけでなく,液体のように自由に形状を変化させるロボットに到達する.液体金属の二例として水銀を対象にし,周囲の電界を変化させることにより水銀滴の移動と変形を実現した.ここでは,環境を制御することにより,対象ロボット(水銀滴)に機能(移動・変形)を実現させるという,新しい制御方式が実現された.(4)感情を持つエージェント系:波動場における相互作用の拡張として,感情のような機能を持つエージェント系の構築を行った.感情は,非言語通信の一手法とみなすことができ,そこに波動場の考え方を導入した.結果としてエージェント群は人工社会を形成し,問題解決に応用できることを示した.(5)パワーアシストシステム:柔構造ロボットの一例として,人間と相互作用を行うパワーアシストシステムを構築した.人間のように柔らかく,またその動作が随意的に変化する対象を含む系の制御方式を実現した.本研究は,波動場通信方式,機械学習付き自動調整機構,流体金属ロボットと柔構造型群ロボットを用いて,「自在変形機能」の構築を目指したものであり,本年度においては,波動情報の計測システムと機械学習を用いた感度制御のためのシミュレータシステムを構築し,と既存の移動ロボットと液体金属の形態制御システムへの適用実験を行った.本年度の成果は以下の通りである.●種々の幾何形状における波動情報に対する機械学習付き感度調整制御のための方法論を構築した.構築した方法論においては,音場の状態を多点計測することにより,その発生源を推定することが理論的に可能であることが確かめられた.●2台の移動ロボットに対して,音声出力を利用することにより波動場の発生器と観測機をそれぞれ作製し,ロボット間相互のコミュニケーションの実験を行い,波動場を用いた群ロボットの制御の可能性を実証した.また,障害物の形状認識試験および障害物検知モジュールを構築し,障害物環境における変形可能性と運動可能性に対する評価検討を実施した.●また,これら波動場による多対多の相互通信方式を用いて,液体状金属(水銀)を利用した形態形成機能の実現を試行した.本実験においては,移動ロボットの代わりに液体状金属を用い,電場の振動状態を制御することによって,液体状金属の位置及び速度制御が可能であることが確かめられた.波動場の通信機能を付加することで,要素ロボットの運動状態をすべて波束(振幅と位相情報)に変換することが可能となり,弾性波の散乱状態からの各要素ロボットはロボット群全体の形態や運動状態を類推可能となることが確かめられた.波動場を用いた柔構造ロボットの機能発現の目的に対して,以下の結果が得られた.(1)波動場における柔構造ロボットとしてのアメーバロボットの制御の実現:アメーバロボットは,複数のユニットを柔らかいアクチュエータで結合して作られるロボットであり,自由にその形状を変化させながら移動などを実現する.ユニット間の局所的な学習(強化学習など)と大域的な同調(非線形振動子による引き込み,カオス・ニューラル・ネットワークによるリズム獲得)により,移動を実現する機構を実現した.(2)形態を準化させるロボットの構築:柔構造ロボットは,その構造を変化させることが可能であるため,与えられた環境において最適な形態を探索し,実現することが可能となる.動作そのものの進化と,形態と動作の同時進化のための方法論を開発し,それらが実現可能であることを示した.(3)液体金属ロボットの移動・形態制御:前述のアメーバロボットの考え方を進めると固体ロボットだけでなく,液体のように自由に形状を変化させるロボットに到達する.液体金属の二例として水銀を対象にし,周囲の電界を変化させることにより水銀滴の移動と変形を実現した.ここでは,環境を制御することにより,対象ロボット(水銀滴)に機能(移動・変形)を実現させるという,新しい制御方式が実現された.(4)感情を持つエージェント系:波動場における相互作用の拡張として,感情のような機能を持つエージェント系の構築を行った.感情は,非言語通信の一手法とみなすことができ,そこに波動場の考え方を導入した.結果としてエージェント群は人工社会を形成し,問題解決に応用できることを示した.(5)パワーアシストシステム:柔構造ロボットの一例として,人間と相互作用を行うパワーアシストシステムを構築した.人間のように柔らかく,またその動作が随意的に変化する対象を含む系の制御方式を実現した.柔構造型群ロボットを用いた目標形状の達成度の評価を行うことにより,自在変形機能の性能の評価を行った.性能評価は,Morpho Rateと呼ばれる評価基準を定義し,波動場通信方式を用いたユニット群の衆参課程のシミュレーション,及び,流体金属ロボットとと柔構造型群ロボットについて,これを明らかにした.これらシミュレーション及びロボットについては幾何形状や動力学的情報をパラメトリックに表現し,機械学習などの適応機能を適用した.

波動場の通信機能を付加することで,要素ロボットの運動状態をすべて波束(振幅と位相情報)に変換することが可能となり,弾性波の散乱状態からの各要素ロボットはロボット群全体の形態や運動状態を類推可能であることが確かめられた.特に,実際の流体金属ロボット及びと柔構造型群ロボットの制御においては,各要素ロボット同士の位置関係の相互認識の問題,すなわち,一つの要素の運動が群ロボット全体にいかなる影響をおよぼすかが予想困難な問題であったが,Morpho-Rateを評価基準として用いることにより,局所的な要素の運動状態の観測結果を用いて,これをロボットの筐体全体に対して算出することにより,大域的な運動状態の分類と予測に応用可能であることが確かめられた.しかしながら,多対多の通信に起因する問題すなわち,要素間の通信におけるジャミングや干渉等の問題については,いまだ明確な結果を報告するところまでは達成されていない.また,今後は,同時に音場と電場の空間的な強度分布,環境温度を計測することにより,駆動系の温度ドリフトを考慮した場の幾何学的形状の柔構造型群ロボットの形態に対する影響度を明らかにすることが課題となる.本年度は,波動場を用いた柔構造ロボットの機能発現のため,以下の結果が得られた.(1)波動場における柔構造ロボットとして,アメーバロボットの制御の実現アメーバロボットは,複数のユニットを柔らかいアクチュエータで結合して作られるロボットであり,自由にその形状を変化させながら移動などを実現する.この系は多数の自由度と複雑な動力学を含むため,制御は困難である.ここでは,ユニット間の局所的な学習により,移動を実現する機構を実現した.(2)形態を進化させるロボットの構築柔構造ロボットは,その構造を変化させることが可能であるため,与えられた環境において最適な形態を探索し,実現することが可能となる.ここでは,計算機上に進化計算を導入し,形態と機能に関する議論を行った.(3)液体金属ロボットの移動・形態制御前述のアメーバロボットの考え方を進めると,固体ロボットだけでなく,液体のように自由に形状を変化させるロボットに到達する.本年度は,液体金属の一例として水銀を対象にし,周囲の電界を変化させることにより水銀滴の移動と変形を実現した.ここでは,環境を制御することにより,対象ロボット(水銀滴)に機能(移動・変形)を実現させるという,新しい制御方式が実現された.(4)感情を持つエージェント系波動場における相互作用の拡張として,感情のような機能を持つエージェント系の構築を行った.感情は,非言語通信の一手法とみなすことができ,そこに波動場の考え方を導入した.本年度は,エージェント群により得られる人工社会の性質を議論した.(5)パワーアシストシステム柔構造ロボットの一例として,人間と相互作用を行うパワーアシストシステムを構築した.人間のように柔らかく,またその動作が随意的に変化する対象を含む系の制御方式を実現した.
骨代謝を制御する重力シグナルにおけるPI3Kの重要性の解明

本研究では宇宙マウス実験で得られている骨組織解析データや遺伝子発現データ、および骨細胞特異的やRANKL発現細胞遺伝子改変マウスを活用し、微小重力におけるRANKLの発現亢進のメカニズムを追究、分子メカニズムに立脚した宇宙空間における骨量低下抑制法の開発のための分子基盤を構築することを目的としている。今年度は、微小重力環境のような力学的非荷重環境下でのRANKL発現亢進を伴う骨破壊に関して、in vitro骨細胞培養系および骨細胞特異的ノックアウトマウスを用いた解析により下記項目について明らかにした。1骨細胞培養細胞株MLO-Y4にfluid shear stress(FSS)を負荷させる際にPI3K阻害剤を添加したところ、PI3Kの下流分子の活性化が抑制されることが判明し、FSSがPI3Kを活性化させることを明らかにした。2骨細胞培養細胞株MLO-Y4に対するFSSはRANKLの発現を低下させることを確認し、PI3K阻害剤のFSSによるRANKL発現への影響について明らかにした。3骨細胞特異的ノックアウトマウスとCAG-CAT-EGFPマウスを交配させ、骨細胞特異的ノックアウトマウスの骨細胞をEGFPでラベル可能なマウスを樹立した。4骨細胞の網羅的遺伝子発現データより、FSS負荷によりPI3Kを活性化させる分子と想定される分子の抽出を行った。5上記抽出分子の発現を抑制する骨細胞株MLO-Y4をshRNAを用いて樹立した。今年度の研究成果は、当初掲げた目標のうち1)骨細胞に対する物理的力刺激がPI3K経路を活性化することを明らかにする、2)RANKLの発現制御に骨細胞のPI3K経路が重要であることを実証する、という2項目に該当する成果であった。この点に追加し、遺伝子改変マウスに対して適用する不動化モデルや運動モデル実験の条件を確定した。今年度の達成目標として、1)骨細胞に対する物理的力刺激がPI3K経路を活性化することを明らかにする、2)RANKLの発現制御に骨細胞のPI3K経路が重要であることを実証する、ことの2点を掲げ、達成できたものと考えられる。また、来年度には3)骨細胞における物理的力刺激によるPI3Kを活性化およびRANKL発現制御メカニズムを解明することを予定しているが、今年度中にPI3Kの上流分子の同定に必要なshRNA発現細胞を樹立することもできた。したがって、研究は概ね順調に進展していると考えられる。来年度は当初の研究計画に沿った実験を実施する。特にFSSがPI3Kを活性化するメカニズムに焦点を当てた解析を行う。また、骨細胞特異的ノックアウトマウスとCAG-CAT-EGFPマウスを交配することにより、骨細胞特異的ノックアウトマウスにおける骨細胞をEGFPで標識することが可能な遺伝子改変マウスの作製に成功したため、マウス骨組織より初代骨細胞の単離および培養が可能となった。したがって、この初代培養細胞を活用した研究を展開し、さらなるメカニズムの追求を図る。

また、骨細胞特異的ノックアウトマウスとCAG-CAT-EGFPマウスを交配することにより、骨細胞特異的ノックアウトマウスにおける骨細胞をEGFPで標識することが可能な遺伝子改変マウスの作製に成功したため、マウス骨組織より初代骨細胞の単離および培養が可能となった。したがって、この初代培養細胞を活用した研究を展開し、さらなるメカニズムの追求を図る。
膜結合型プロテアーゼ複合体とその多様な機能:大腸菌FtsH複合体の解析

FtsHは大腸菌のATP依存性膜結合型プロテアーゼである。我々はFtsHが複合体を形成し得なかった膜複合体サブユニット(SecYやFoaなど)の分解に関わること、FtsHがホモオリゴマーを形成するとともに、膜タンパクHflK/HflCともへテロ複合体を形成することを示してきた。本年度は以下のような結果を得た。(1)FtsHのぺリプラズム領域の役割の解析:FtsHのペリプラズム領域の欠失変異及びランダムな挿入変異を作製し解析した結果、ペリプラズム領域はFtsHのホモオリゴマー形成、HflKCタンパク質との相互作用に重要であり、ペリプラズム欠失体はin vivoではSecYの分解は野生型と同定でに起こすが、CΙΙ蛋白質の分解能が低いことを見いだした。(2)FtsHの変性タンパク質結合能の解析:FtsHはATP非依存的に変性させたアルカリ性ホスファターゼ(PhoA)に結合するが、native PhoAには結合しないこと、精製FtsHが37°C加温により凝集体を作るが、ATPがこれを抑制することを見いだした。(3)FtsHの新たな基質膜タンパク質YccAの解析:7回膜貫通型タンパク質YccAがFtsHいより分解されること見いだした。変異型YccA(YccAll)はFtsHによる他の基質の分解を阻害する。その解析から、膜蛋白基質と可溶性タンパク質基質では、部分的に異なる経路によりFtsHに分解されること、この「分化」にHflKCが関与することを提唱した。
新規サイトカイン(IL-27,IL-33)による寄生虫感染防御機構の解析

IL-27の生体内投与は、宿主のTh1反応を増強しTh2反応を抑制する結果、細胞内寄生原虫Leishmania. majorに対する生体防御機能を誘導する。一方IL-33の生体内投与は、獲得系免疫細胞の関与なしにIL-13産生を誘導し、腸管杯細胞の活性化とムチン産生を誘導する結果、腸管寄生線虫(Nippostrongylus brasiliensis)の排虫を促進する。今回の研究結果から、新規サイトカイン(IL-27, IL-33)はそれぞれ、住血鞭毛原虫や腸管寄生線虫に対する、新規抗寄生虫薬の開発に結びつくものと考えられた。初年度は、まずin vitroにおけるIL-27とIL-33の生理機能と標的細胞を検討した。(1)IL-27によるThl細胞からのIFN-γ産生増強/Th2細胞からのIL-4産生抑制のメカニズムの解明:(1)卵白アルブミン(OVA)特異的TCRトランスジェニックマス由来CD4^+T細胞にIL-12を用いてTh1細胞に誘導する系にIL-27のみを添加しても影響を及ぼさないが、IL-27と共にIL-12ファミリーの1つであるIL-23とIL-18を添加するとIL-12で誘導されるTh1細胞のやく10倍ものIFN-γ産生が誘導されることが明らかになった。(2)IL-4を用いてTh2細胞に分化誘導する系にIL-27を添加すると、IL-27濃度依存的にTh2サイトカイン(IL-4,IL-5,IL-13)産生を抑制する。更に一度Th2細胞に分化した細胞にIL-27を添加するとTh2細胞からのIL-5,IL-13産生を著明に抑制するが、IL-4産生には影響を及ぼさないことが明らかとなった。(3)IL-27はTh2細胞の分化と維持に必須の核内因子GATA-3の発現を抑制することで、Th2サイトカイン産生を抑制することが明らかとなった。(2)IL-33によるTh2サイトカイン産生増強のメカニズムの解明:(1)IL-33の標的細胞を明らかにする目的でIL-33R発現細胞を検討した結果、Th2細胞、マスト細胞及び好塩基球がIL-33Rを発現していた。一方、ナイーブCD4+T細胞はIL-33Rを発現していなかった。(2)Th2細胞に分極化した細胞にIL-33を添加すると、IL-33濃度依存的にIL-5,IL-13産生を増強するが、IL-4産生には影響を及ぼさなかった。(3)好塩基球・マスト細胞にIL-3と共にIL-33を添加すると、好塩基球はマスト細胞に比較してより強くTh2サイトカイン(IL-4,IL-5,IL-9,IL-13)産生を誘導することが明らかとなった。(1)IL-27の生体内投与によるL. major感染抵抗性の誘導:(1)BALB/cマウスのfootpadにL. majorを感染後、1週間IL-27(1μg/day)単独またはPBS(コントロール群)を腹腔内投与し、経時的なfootpadの腫脹の計測とリンパ節内の細胞当たりのparasite burdenを測定した結果、IL-27投与群では感染の進行が阻止された。(2)その作用機序を解析した結果、IL-27投与群ではL. major感染で誘導されるTh2反応が阻止されていた。(1)正常マウスにIL-33を腹腔内投与すると、腸管のIL-13mRNA発現が上昇し、杯細胞は増加・肥大化して大量のムチンを産生した。(2)IL-33による上記のムチン産生誘導は、T細胞を欠損するマウス(RAG2欠損マウス)でも認められることから、IL-33は多様な細胞を標的とし、Th2細胞非依存的に線虫感染防御能を有することが示唆された。(3)Nbを外科的にマウス十二指腸に移入し、20時間後の小腸粘膜に侵入定着しているNb数を測定した結果、IL-33投与群ではNb数が著しく減少していた。(4)この排虫はIL-13依存的であった。(5)Nb第3期幼虫を感染させたマウスにIL-33を投与すると、腸管に生着している成虫数が有意に減少し、排虫を促進した。(6)このIL-33によるNb排虫促進は、T細胞非依存的であった。以上の結果から、寄生線虫の排虫機構にはIL-33を介した獲得免疫非依存的な排虫機構も存在することが明らかになった。