hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ波によって促進される有機化学反応の機構解明

マイクロ波の有機反応の分子メカニズムを解明するために,温度,出力制御ができるシングルモードマイクロ波装置を用い,さまざまな有機反応について,反応速度,反応収率,温度,反応基質の種々のパラメータ,反応場にかかる溶媒パラメータなどを比較し,マイクロ波反応のメカニズムの解明を検討した。平成22年度の成果としては,有機反応に加え,酵素反応の解析から多くの成果を得た。酵素反応をアレニウス式にあてはめたところ,パラメータとして活性化エネルギーよりも頻度因子の項に影響を与えることを明らかにした。また,Polymerase Chain Reaction (PCR)などの遺伝子増幅反応に対するマイクロ波照射効果も明らかにした。PCR法は,(1)2本鎖DNAから1本鎖DNAへの熱変性,(2)プライマーのアニーリング,(3)DNA Polymeraseによるプライマーの伸長反応という3つのステップを繰り返すことで遺伝子を増幅する。その際,(1)と(3)の過程で加熱操作をともなう。PCRについては,2003年にスエーデンのグループが検討したが,マイクロ波照射の効果は見出せなかった。我々は,DNA Polymeraseの種類を変えマイクロ波照射下で効率よく遺伝子を増幅できることを明らかにした。Polymeraseの種類に応じて,各加熱ステップで効果が異なることも明らかにし,蛋白質の熱変性とは異なるマイクロ波変性の可能性を示す結果を得た。マイクロ波照射下での有機化学反応や酵素反応を詳細に調べた結果,マイクロ波照射が,単なる加熱の効果ではなく,マイクロ波特有の種々の効果があることを示した意義は大きい。化学反応を劇的に加速するマイクロ波化学は,省エネルギーや低炭素技術として大いに注目されているが,医療や食品分野に直結するバイオ技術に対しても,さまざまな局面で適用できると考えられる。マイクロ波の有機反応の分子メカニズムを解明するために,温度,出力制御ができるシングルモードマイクロ波装置を用い,さまざまな有機化合物について,温度上昇度を測定し,熱収支からマイクロ波反応のメカニズムの解明を検討した。この研究では,混合物としての種々の化合物の物性とマイクロ波効果の相関を見ることとする。混合物を観察することは,マイクロ波照射下の有機化学反応をモデル化することにもなり,コンピュータシミュレーション研究への種々のパラメータを提供することにつながる。具体的には,上昇温度から熱量を算出し,化合物の容量(体積),比誘電率,分子軌道法により算出した双極子モーメント,誘電損失係数,粘度係数等のパラメータとの関係を検証している。平成21年度は,一般的な有機分子を多種類選ぶとともに,イオン性液体などの有機分子を加え,熱量測定のデータを得た。次年度に継続してデータの検証と解析を進める。さらに,有機反応の分子メカニズムとして,酵素反応について検討した。医薬品など有用物質を生産する技術として酵素は,高い立体選択性や化学特異性などを実現することからグリーンケミストリーに見合った手段として期待されている。しかしながら,有機溶媒中で酵素を用いた場合,反応時間が極端に長くなるなどの問題がある。この問題解決のためにマイクロ波照射下での酵素反応を検討した。種々の酵素をマイクロ波照射下で試したところ,酵素活性があがったものや下がったものなど,様々な効果が示された。酵素活性が上がったリパーゼについて速度論解析を行なったところ,活性化エネルギーに差はなく,頻度因子を増大させる効果が見られた。また,蛋白質立体構造とマイクロ波効果の関連性を特徴的な二次構造のヘリックス構造の含有量について検証したが,相関性は見られなかった。
機能性色素を用いた低温保証表示材の開発に関する研究

低温維持を保証する温度表示保証材の革新的な技術の確立をめざして、温度上昇により不可逆的に発色する示温表示材を機能性色素、顕色材等の機能性材料を用いて開発を行い、以下の結果が得られている。1)前年度明らかにしたロイコ色素であるクリスタルバイオレットラクト成分と固体酸成分の顕色材成分からなる2成分系温度保証表示材の表示温度以下での着色を抑制する方法を検討し、発色材成分のコアの中性担体をトリエチルアミンで1時間処理することでこの着色を抑制できることを見出した。2)固体塩基を用いた顕色材成分とフェノールフタレインを発色材成分とする温度保証表示材は、水を両成分のコーティング材とすることで、2°Cで赤紫色に発色し、その後20°Cに温度を下げても良好な発色状態を維持する温度表示保証材となることを見出した。3)クリスタルバイオレットラクト担持フェライトと2-(トリフルオロメチル)フェニルエチルアルコールをコーティングしたシリカゲルを混合させた混合粉体は、-1.5-0.5°Cで発色する良好な、温度表示保証材になることを見出した。4)良好な温度保証表示材とするためには、クリスタルバイオレットラクトは中性担体に対して0.050.25wt/wt、コーティング剤は、ロイコ色素担持中性担体に対して1.54wt/wt、固体酸に対しては0.24wt/wt用いることが必要であり、それぞれの構成成分により最適化が図れることが分かった。低温維持を保証する温度表示保証材の革新的な技術の確立をめざして、温度上昇により不可逆的に発色する示温表示材を機能性色素、液晶、顕色材等の機能性材料を用いて開発を行い、以下の結果が得られている。1)示温保証表示材を構成する基本構成素材の検討を行い、中性担体に担持されたロイコ色素等の発色材成分と固体酸系担体を基本とする酸成分とする顕色材成分の2成分系とし、感熱層をそれぞれの基本構成素材にコーティングすることで、新規な温度保証表示材となることを見出した。2)発色材素材成分と顕色材素材成分との種々の組み合わせを検討した結果から、発色材の色素成分としては、無色から発色するロイコ色素として、フタリド系ロイコ色素、フェノールフタレイン、色変化する着色成分としてpH指示薬であるメチルレッドが有効であることが判った。3)中性担体成分としては、シリカゲル、活性アルミナ、酸化亜鉛、セライト、モンモリナイト等が有効であり、また、感熱部材は、液晶の代わりに必要な融点を示すエステル、エーテル、飽和脂肪族炭化水素類を選択することで示温表示材として有効成分となることを明らかにした。4)液晶への色素ドープすることによる液晶相変化を検討するために、ネマティック液晶にヘリシティーが制御された亜鉛ビリノンを添加剤に用い、液晶の不斉誘起について検討した。キラル補助基にアルコールを用いるよりも、より高度にヘリシティー制御された亜鉛ビリノンほど、効率的にキラルネマティック相を誘起することがわかった。
小児肥満児に対する減量指導がレプチン濃度、エネルギー代謝、脂肪分布に及ぼす影響

本研究では全国でも希な長期入院治療下にある肥満小児を対象とし、食事と運動を併用した減量プログラムが血中レプチン濃度、エネルギー代謝、体脂肪分布に与える影響について検討した。対象は単純性高度肥満児童とし、約4ヶ月の減量プログラム前後に形態、体組成、CT撮影、採血、運動負荷試験、エネルギー代謝測定を行った。減量プログラムは各個人の病態、体力値に見合った食事療法と運動療法とした。減量プログラム後、体重は有意に減少したにもかかわらずLBMは増加傾向を示し、脂肪の選択的減少が認められた。同様に血中のTC、TG、LDL-C、HDL-C、GOT、GPT、UAなどの生活習慣病危険因子も改善していた。総脂肪面積と血中レプチン濃度は有意な正の相関を示したことから小児においてもレプチン抵抗性の存在が認められた。総脂肪面積あたりの血中レプチン濃度は減量プログラム後有意に減少し、また総脂肪面積あたりの血中レプチン濃度と基礎代謝量は負の相関を示したことから、減量プログラムに伴い肥満小児のレプチン抵抗性が減弱し、エネルギー消費を増大させる方向へ働いている可能性が示唆された。CT画像から定量した皮下脂肪面積、内臓脂肪面積も減量プログラム後有意に減少したが、エネルギー代謝や血中レプチン濃度との脂肪蓄積部位の違いによる関連は認められなかった。基礎代謝量の絶対値は有意に減少したが、体重あたりでは有意に増加し、エネルギー消費量の増加が認められた。DIT反応は減量プログラム前後で有意な変化は認められなかった。以上の結果より、適切な減量プログラムは生活習慣病危険因子を低減し、さらにレプチン抵抗性を改善させることにより、基礎代謝などのエネルギー消費を増加させ、肥満小児における将来の生活習慣病予防にとって有用であることが示唆された。【目的】本年醗は減量プログラムに伴う肥満小児の体脂肪分布の変化、ならびにエネルギー代謝(基礎代謝量、DIT反応)との関連について明らかにすることを目的とた。【方法】対象は単純性肥満児童9名(10.4歳、肥満度53.6%)とし、各個人毎の肥満の程度、病態に合わせた食事療法、運動療法(以下減量プログラム)を19週間にわたり行った。体脂肪分布は臍高部CT画像より皮下・内臓脂肪面積を定量し、また、起床直後に基礎代謝量を測定した。DIT反応の測定は基礎代謝測定後規定食を摂取し、30、60、90、120分後の計4回測定した。それぞれの測定は減量プログラムの前後に行った。【結果】減量プログラム後、体重は6.6kg減少し、LBMは2.2kgの増大を認めた。皮下脂肪面積は276.3cm^2から164.9cm^2へ、内臓脂肪面積は62.9cm^2から38.3cm^2へ減少した。基礎代謝量は25.2kcal/kg/dayから26.2kcal/kg/dayへと有意に増大したが、DIT反応は30120分の平均値で減量プログラム前29.6kcal/kg/day、後29.1kcal/kg/dayと変化は認められなかった。基礎代謝量、DIT反応とも皮下脂肪面積、内臓脂肪面積と強い相関を示したがどちらかが強いといった部位による差は認められなかった。【結論】肥満小児における適切な減量プログラムは筋肉量の増大を促し、結果として基礎代謝量を増大させ、日々のエネルギー消費の面で効果的であることが示唆された。一方、体脂肪分布とエネルギー消費との関連では部位差は特に認められず、成人にみられるような内臓脂肪蓄積量の多い肥満者は基礎代謝量が低いといった結果とはならなかった。これらは小児期における内臓脂肪の蓄積量が成人肥満者に比べ明らかに少ないことに起因しているものと思われる。

本研究では全国でも希な長期入院治療下にある肥満小児を対象とし、食事と運動を併用した減量プログラムが血中レプチン濃度、エネルギー代謝、体脂肪分布に与える影響について検討した。対象は単純性高度肥満児童とし、約4ヵ月の減量プログラム前後に形態、体組成、CT撮影、採血、運動負荷試験、エネルギー代謝測定を行った。減量プログラムは各個人の病態、体力値に見合った食事療法と運動療法とした。減量プログラム後、体重は有意に減少したにもかかわらずLBMは増加傾向を示し、脂肪の選択的減少が認められた。同様に血中のTC、TG、LDL-C、GOT、GPT、UAなどの生活習慣病危険因子も改善していた。総脂肪面積と血中レプチン濃度は有意な正の相関を示したことから小児においてもレプチン抵抗性の存在が認められた。総脂肪面積あたりの血中レプチン濃度は減量プログラム後有意に減少し、また総脂肪面積あたりの血中レプチン濃度と基礎代謝量は負の相関を示したことから、減量プログラムに伴い肥満小児のレプチン抵抗性が減弱し、エネルギー消費を増大させる方向へ働いている可能性が示唆された。CT画像から定量した皮下脂肪面積、内臓脂肪面積も減量プログラム後有意に減少したが、エネルギー代謝や血中レプチン濃度との脂肪蓄積部位の違いによる関連は認められなかった。基礎代謝量の絶対値は有意に減少したが、体重あたりでは有意に増加し、エネルギー消費量の増加が認められた。DIT反応は減量プログラム前後で有意な変化は認められなかった。以上の結果より、適切な減量プログラムは生活習慣病危険因子を低減し、さらにレプチン抵抗性を改善させることにより、基礎代謝などのエネルギー消費を増加させ、肥満小児おける将来の生活習慣病予防にとって有用であることが示唆された。
超音速分子線レーザー分光による包接化合物の分子取り込み機構の解明

カリックス[4]アレン(C4A)とベンゾ-18-クラウン-6-エーテル(B18C6)をホスト分子,希ガスや水分子をゲストとした分子間錯体を形成し、錯体の構造を決定するとともに錯体形成におけるコンフォマー選択性の有無の検証や相互作用の特定を行った。超音速分子線中に内部温度得を冷却した分子間錯体に種々のレーザー分光を行い電子スペクトル、赤外スペクトル、解離エネルギーを測定し、得られたスペクトルや解離エネルギーを量子化学計算をもとに解析した。その結果,C4A-H_2O complexは水分子内包型構造(endo-structure)が外接型(exo-structure)に比べより安定で、C4Aと水分子は主として双極子-双極子相互作用で結ばれていることが明らかになった。我々はこの包接化合物を「水分子が入った世界最小のコップ」と名付けた。B18C6では、単体では超音速分子線中に4種類のコンフォマーが存在するが、水分子を包接すると1種類のコンフォマーのみに収束することを見出した。密度汎関数計算からまず水分子を含まない4つ単体のコンフォマーの構造を決定した。水分子を含んだB18C6では,赤外スペクトルと計算結果から、B18C6は水分子を2分子までbidentate型の水素結合で内包し、3個目以上の水分子はbidentate型で水素結合した水分子にドナー型で水素結合し大きな水素結合ネットワークを形成していくことが明らかになった。また、水分子包接時にコンフォマー特性を示すことを実験的に示すことができた。本研究の目的は、代表的な機能性分子であるクラウンエーテルやカリックアレンがゲスト分子を包接する機構を分子レベルで明らかに新規包接化合物の開発の基礎データを提供することである。本年度は、ジベンゾ18クラウン6エーテル(DB18C6)とカリック[4]アレン(C4A)をホスト分子、水分子や希ガスをゲストとして分子クラスターを生成させ、レーザー分光実験と量子化学計算を行い、DB18C6やC4Aがこれらゲスト原子・分子を取り込む機構および構造について研究を実施した。DB18C6については、単体ではいす型とボート型の2種類のコンフォマーが存在し、ゲストの水分子はボート型コンフォマーに選択的にbidentate型の水素結合で付着し、その構造が核となり後続の水分子が付加して水素結合ネットワークが成長することを明らかにした。一方、C4AではC4A-Ar_nクラスターについて二波長共鳴イオン化実験を行い、C4A-Arには内包型と外側に付着した構造の2つの異性体があり、内包型がより安定であること、さらにC4A-Ar_<n≧2>では、Ar_nクラスターがC4Aに内包される構造が安定であると結論した。量子化学計算との結果から、内包型C4A-Ar_nクラスターの生成には結合エネルギーだけではなく、分子線中での衝突機構が大きく関与していることが分かった。これらのことは、C4Aに包接されるゲスト分子の設計において、親水基、疎水基の役割を考える上で重要な結果である。
紫外線で刺激される蛋白キナーゼJNK-1のSLEにおける病因的意義

対象と方法:SLE患者10例と健常人5例を対象とし、これらのヘパリン加末梢血よりリンパ球を分離。1×10^6/mlのリンパ球浮遊液5mlをPetridishに移し、UVランプ上で、波長302nm、強度8mW/cm^2のUVを30秒間照射。残り5mlは非照射コントロールとして用いた。(1)ELISAを用いてUV照射後7日目のリンパ球培養上清中のIgG、IL-2、IL-6産生を調べた。(2)モノクローナル抗体Apo2.7または抗annexin5抗体を用いてアポトーシスに陥る割合を調べた。(3)リンパ球をNP40で溶解し、ウエスタンブロット法を用いてJNK-1蛋白のリン酸化をみた。JNK-1蛋白は抗JNK-1抗体による免疫ブロット法で確認した。結果:(1)SLEリンパ球ではUV照射によりIgG、IL-2、IL-6産生がさらに増加したが、健常人ではこれらの産生はUV照射にかかわらずほとんど見られなかった。(2)20秒のUV照射で健常人リンパ球の約75%がApo2.7またはannexin5陽性になったのに対し、SLEでは95%と有意に多くアポトーシスに陥る傾向がみられた。(3)UV照射によってSLEリンパ球でJNK-1のリン酸化が強くみられた。その程度はSLEで健常人より高かった。考察:SLEリンパ球は、UV照射によりアポトーシスに陥りやすく、JNK-1のリン酸化が強くみられた。UVによるSLEリンパ球の免疫能亢進(IgG、IL-2、IL-6産生)にJNK-1のリン酸化とアポトーシスが関与していることが示唆された。対象と方法全身性エリテマトーデス(SLE)患者10例(うち光線過敏症の既往があるもの5例)とコントロールとして健常人5例を対象とし、これらのヘパリン加末梢血よりT細胞を分離。1×10^6/mlのT細胞浮遊液5mlをPetri dishに移し、UVランプ上で、波長302nm、強度8mW/cm^2のUVを30秒間照射。1)モノクローナル抗体Apo2.7を用いて、アポトーシスに陥るT細胞の割合を調べた。2)UV照射T細胞をNP40で溶解し、ウエスタンブロット法を用いてJNK-1蛋白のリン酸化をみた。JNK-1蛋白は抗JNK-1抗体による免疫プロット法で確認した。結果1)30秒のUV照射によって健常人T細胞の約10%がアポトーシスに陥った。光線過敏症を有するSLEのT細胞ではさらに高率にアポトーシスに陥る傾向がみられた。2)UV照射によってT細胞のJNK-1蛋白はリン酸化された。その程度は光線過敏症を有するSLEのT細胞で高い傾向にあった。考察光線過敏症を有するSLE患者T細胞は、UV照射によりアポトーシスに陥りやすく、その過程にJNK-1蛋白のリン酸化の亢進が関与していることが示唆された。対象と方法全身性エリテマトーデス(SLE)患者10例(うち光線過敏症の既往があるもの5例)とコントロールとして健常人5例を対象とし、これらのヘパリン加末梢血よりリンパ球を分離した。1×10^6/mlのT細胞浮遊液5mlをPetri dishに移し、UVランプ上で、波長302nm、強度8mw/cm^2のUVを30秒間照射。1)モノクロナール抗体Apo2.7を用いて、アポトーシスに陥るリンパ球の割合を調べた。

2)UV照射T細胞をNP40で溶解し、ウエスタンブロット法を用いてJNK-1蛋白のリン酸化をみた。JNK-1蛋白は抗JNK-1抗体による免疫ブロット法で確認した。結果1)30秒のUV照射によって健常人リンパ球の10%がアポトーシスに陥った。SLEのリンパ球では5秒のUV照射で10%のリンパ球がアポトーシスに陥り,30秒のUV照射ではほぼすべてのリンパ球がアポトーシスに陥った。光線過敏症を有するSLEのリンパ球では,5秒のUV照射でさらに高率にアポトーシスに陥った。2)UV照射によってT細胞のJNK-1蛋白はリン酸化された。その程度は光線過敏症を有するSLEのT細胞で高い傾向にあった。考察光線過敏症を有するSLE患者T細胞は、UV照射によりアポトーシスに陥りやすく、その過程にJNK-1蛋白のリン酸化の亢進が関与していることが示唆された。
二〇世紀思想史と革命的マルクス主義の形成および展開

本年度に発表された主たる業績は、黒滝正昭・相田愼一・太田仁樹編『ポスト・マルクス研究-多様な対案の探究』に収録された論文「経済学と革命-宇野弘蔵におけるレーニン」である。本論文は、日本において独自のマルクス経済学の体系を築いた宇野弘蔵の理論形成におけるレーニンの決定的な影響を考察することを主題としている。宇野理論におけるいわゆる三段階論(原理論、段階論、現状分析)が形成されるにあたって、原理論と段階論とを峻別するという根本着想を与えたのがレーニンの『帝国主義論』であったことは、よく知られている。しかしながら、従来の研究において、「科学とイデオロギーの峻別」を強調した宇野がいかなる思想的意味合いでレーニンから強い影響を受けたのか、ということはほとんど問われてこなかった。本論文は、この点の探究を進めたことに大きな意義がある。また、両者の影響関係を考察することによって、宇野理論が持ったとされる政治的含意(すなわち、ともに極端な静観主義と主意主義)が出現した必然性を明らかにしつつ、宇野の理論には、こうした両極端とは異なる政治的含意が含まれていることを明らかにした。具体的には、原理論と現状分析の悪循環的性格・無制限性を指摘したうえで、かかる性格を体系構築め初発においてすでに否定している段階論の性格、すなわち、それが歴史における現在をつねにすでに「永遠に繰り返される」悪循環の世界から切断しているということを指摘し、かかる方法がレーニンから受け継がれたものであることを示した。本研究は、レーニンと彼の同時代思想家との対比を行なうという本研究計画の手法をより現代的な局面に対して応用したものである。平成19年度の最も大きな成果は、これまでのレーニン研究の成果をまとめた単著を『未完のレーニン--<力>の思想を読む』として刊行したことである。同書は講談社から選書メチエシリーズの一冊として刊行されたが、幸いなことに一定の注目を集め、朝日新聞、日本経済新聞、東京新聞等の各紙、およびいくつかの雑誌において書評記事が書かれることにもなった。新しい形でのレーニンの読み直し、マルクス主義思想の解釈の成果であるという評価を、各界識者はら得たと言える。本書の主な内容は、レーニンの『国家と革命』およびう二つのテクストを内在的に読解することによって、彼の革命論の骨格を抽出し、再構成したものであり、従来なされてこなかったレーニンを政治思想史において位置づけるという課題を果たしたものである。新しい研究の展開を示す業績として挙げることができるのは、『RATIO』誌に掲載された「民主主義は不可能か-シュミット・フロイト、ラディカル・デモクラシー」と題する論文、および『神奈川大学評論』誌に掲載された「ナショナリズムの過去・現在・未来」と題する論文である。前者は、カール・シュミットやフロイト、レーニンについて論じたものであり、20世紀思想の比較研究の一環の成果であるが、それと同時に現代のラディカル・デモクラシーの思想にも言及することによって、本研究課題のひとつである時代間の思想の対話という目標を達成することを目指している。後者は、アーネスト・ゲルナーやロバート・B・ライシュといった理論家のナショナリズム論について検討したうえで、ナショナリズムの歴史的来歴とその未来について20世紀という文脈から考察したものである。本論文もまた、思想史と現代政治イデオロギー分析という二つの領域にまたがる研究成果であると言える。平成20年度における最も大きな成果は、これまで研究者が継続して研究してきた、レーニンの唯物論の歴史的位相についての研究をまとめた論考を発表したことである。同論考は、「〈物質〉の叛乱のために--レーニンの唯物論と反映論」と題され、御茶の水書房より「叢る書アレテイア」の一環として発表された。同論考は、20世紀初頭のボリシェヴィキ党内において、レーニンとボグダーノブ等のマッハ主義者とのあいだで交わされた哲学論争を題材としたものである。近年、同論争については、現代思想の主要潮流にも連なるマッハ主義の思考に対し、レーニンの「弁証法的唯物論」は一種の哲学的反動主義にすぎなかったという解釈が一般的に流通してきた。同論考は、同論争が置かれた歴史的文脈を詳細に検討してみることにより、論争当事者において主題化された問題の真の位相を明らかにし、それにより一見したところアナクロニズムのようにも見えるレーニンの主張を再検討し、その意義を明らかにすることを狙った。その主たる主張は、レーニンが「唯物論対観念論」という枠組みによって論じた問題は、当時の思想的文脈に置き直してみるならば、経験の質をめぐる問題であったということである。レーニンは、経験に真正性が与えられるためには〈物質〉の如き形而上学的な概念が必要であることを説き、またレーニンの経験主義的認識論は、〈物質〉の直覚とも言うべき独特の論理を有することになったが、これは人間とモダンなテクノロジーとの融合を示唆するものであった。同論考は、これらの事柄を明らかにした。

宇野理論におけるいわゆる三段階論(原理論、段階論、現状分析)が形成されるにあたって、原理論と段階論とを峻別するという根本着想を与えたのがレーニンの『帝国主義論』であったことは、よく知られている。しかしながら、従来の研究において、「科学とイデオロギーの峻別」を強調した宇野がいかなる思想的意味合いでレーニンから強い影響を受けたのか、ということはほとんど問われてこなかった。本論文は、この点の探究を進めたことに大きな意義がある。また、両者の影響関係を考察することによって、宇野理論が持ったとされる政治的含意(すなわち、ともに極端な静観主義と主意主義)が出現した必然性を明らかにしつつ、宇野の理論には、こうした両極端とは異なる政治的含意が含まれていることを明らかにした。具体的には、原理論と現状分析の悪循環的性格・無制限性を指摘したうえで、かかる性格を体系構築め初発においてすでに否定している段階論の性格、すなわち、それが歴史における現在をつねにすでに「永遠に繰り返される」悪循環の世界から切断しているということを指摘し、かかる方法がレーニンから受け継がれたものであることを示した。本研究は、レーニンと彼の同時代思想家との対比を行なうという本研究計画の手法をより現代的な局面に対して応用したものである。
臓器アレルギーとしての移植拒絶反応(GVHD,HVGD)誘導性免疫病とその制御

移植片対宿主病(GVHD)は骨髄移植および末梢血幹細胞移植などの造血幹細胞移植治療において重要な合併症の一つである。移植治療後の免疫抑制剤としては1978年にシクロスポリンAが登場してからその治療効果が飛躍的進歩した。しかし、非血縁者間骨髄移植においては未だ重症GVHDの発症頻度は高くCsA, FK506を用いた難治療GVHDに移行する例は少なくない。我々が開発したメタロプロテナーゼインヒビター(MPI)を用いた実験ではIn vivoの動物モデルにおいてGVHDを強く抑制し、また致死的急性GVHDのマウスモデルの実験系でMPIが血清中のTNF-αのレベルを減少、GVHDの臓器病変の改善、生存率を延長する事を報告した。さらに我々はマウス急性GVHDのモデルにおいて抗TNF-α抗体は消化管病変を改善し抗FasL抗体+抗TNF-α抗体は全てのGVHD病変を改善することを見い出した。この事は、抗FasL抗体+抗TNF-α抗体にて急性GVHDを制御出来ることを意味している。またアポトーシス関連分子であるFasリガンド(FasL)の膜型前駆体を可溶型にプロセッシングする経路をこのMPIが抑制、阻止する作用のあることを明らかにした。この事実はMPIがFas-FasL細胞調節機構にも関与し,GVHDを制御していることを意味する。以上によりMPIはTNF-α,FasLのプロセッシングを制御することによりGVHDを抑制出来る可能性があること,MPIは既存の薬剤、抗体、サイトカイン類より臨床応用の点で副作用、使い易さ等の多くの面で優位と考える。このマウスの実験系は輸血後GVHDの機序と一致しており、その治療薬としても期待が待たれる。さらに我々は最近IgE産生形質細胞腫瘍担癌マウスを用いた骨髄移植の実験系に置いて、MPIがGVHDを制御し、かつ腫瘍の増殖を抑えるいわゆるGVL効果を誘導することを見いだした。この事実はMPIがGVHDを抑制しかつGVL効果を臨床に際し目指すに合致している点が興味深い。Graft versus Host(GVH)病及びHost versus Graft(HVG)病は移植治療上重篤な合併症であり、これは同種、異種拒絶反応として説明されているが、これまで多くの施設においてマウスモデルにおけるGVH病、HVG病の研究が行われ多彩な多臓器アレルギー病態を主体としたヒト自己免疫疾患類似の病態が報告されている。我々は最近HVG病の研究で興味ある結果を得た。それはHVGマウスにおいて1.血中IgE,IgG1が高値であること。2.HVG病の主として肝病変とIgE値に相関性があること。3.抗IL-4抗体によってHVG病が抑制出来ること、が判明しこれはHVG病にはIL-4が深く関与していることを意味する。TNF-αは慢性炎症性疾患や自己免疫病に関与する重要なサイトカインとして知られるがGVHD,VOD,間質性肺炎等の細胞移植合併症の際にも重要なサイトカインの一つである。近年、TNF-αのプロセッシングインヒビターであるメタロプロテナーゼインヒビター(MPI)がマウスの実験系において致死的エンドトキシンショックを予防するという画期的な報告がなされた我々はマウス急性GVHDの実験でMPIが血中のTNF-α量を減少させてGVHD病変を改善し、かつ生存率を著しく延長させることが判明した。

このMPIは膜型TNF-αから分泌型TNF-αへのプロセッシングを抑制するだけでなく膜型FasLから分泌型FasLへのプロセッシングを阻止することが明らかとなった。またにSLE患者の血中では1.sFasL濃度が上昇していること。2.Fas/FasL結合の抑制により末梢血トレランスの破錠するなど自己免疫病の発症にFas/FasLシステムが重要であること、が判明した。これらの結果は臓器アレルギーに基づく血液悪性疾患のGVH,HVGD様膠原病のみならず移植治療における病態、治療の進歩に貢献するものである。Graft versus Host Disease(GVHD)及びHost versus Graft Disease(HVGD)は移植治療上重篤な合併症であり、その治療法の確立が待たれる。我々はマウスモデルを用いてGVHD,HVGDの免疫学的解析を行ってきた。マウスの実験で得たことは1.血中IgE値の高値が臓器障害と関連があること。2.T細胞分化異常として胸腺double positive T細胞の減少、末梢へのdouble positive T細胞の出現があること、3.抗IL-4抗体にてGVHD,HVGDの臓器病変及び液性免疫異常(IgE,IgG1の高値)細胞性免疫異常(T細胞分化傷害)が制御できることを示した。これはGVHD,HVGDの病変にTh2細胞由来のサイトカインが重要であることを示唆する。近年、TNF-αprocessing inhibitorであるmetalloproteinase inhibitorが致死的エンドトキシンショックを予防する報告(Nature.1994)がありその臨床応用に期待が持たれている。我々はマウス急性GVHDの実験系でmetalloproteinase inhibitorがGVHDを制御し、生存率を著しく延長させることを見いだした。最近になってアポトーシスにおける重要な因子であるFas,FasLのprocessing metalloproteinaseが深く関与する事実が解明されGVHDの病態においてもFas,FasLの細胞傷害機構の重要性が指摘されている。我々は抗FasL抗体、抗TNF抗体を併用投与によりGVHDを制御出来ることを明らかにした。また担癌マウスの実験系においてmetalloproteinase inhibitorがGVHDの制御のみでなくGVL効果も誘導出来ることが判明した。このことはこの薬剤が免疫制御+抗腫瘍効果が得られたことになり、その治療薬としても期待が持たれる。以上metalloproteinase inhibitorのGVHDへの治療薬としての意義は重要であり急性白血病、悪性リンパ腫などの治療において臨床応用に直結した研究といえる。移植片対宿主病(GVHD)は骨髄移植および末梢血幹細胞移植などの造血幹細胞移植治療において重要な合併症の一つである。移植治療後の免疫抑制剤としては1978年にシクロスポリンAが登場してからその治療効果が飛躍的進歩した。しかし、非血縁者間骨髄移植においては未だ重症GVHDの発症頻度は高くCsA,FK506を用いた難治療GVHDに移行する例は少なくない。
韓国における高齢期ライフスタイルの変容

韓国社会における高齢期ライフスタイルの変容の様相について、実証的に研究した。現地調査は、京畿道城南市(首都圏)、大田広域市、忠清南道の農村地域で実施した。全体的動向としては、晩年型同居の増加、農村部での三世代家族形成の困難、経済力によるライフスタイルの選択肢の広狭、子どもたちによる親の扶養責任の共有傾向などがみられた。日本との比較からは、別居子や近隣との盛んな交流、高い就労率(とくに農村部)と子どもからの経済的援助などの特徴が明らかになった。本研究は、韓国社会における高齢期のライフスタイルの変容の動向を、アジア諸社会の動向のなかに位置づけることをめざすものである。本研究課題では、韓国ソウル首都圏および大田広域市における現地調査を通して、高齢者と家族・地域・社会福祉などとの間の関係のあり方の現況とその変容の方向を明らかにすることが具体的な課題となる。そのために、韓国の専門研究者、政府機関、地方行政機関、高齢者福祉施設などを訪問し、聴き取り調査をおこなうとともに、高齢者やその家族などにたいするインタビュ-調査をおこなう。その後、収集したデ-タを分析、解釈し、ソウル・大田それぞれの地域的特色と韓国国内での位置づけ、さらにアジア諸社会の動向のなかでの韓国の特色と位置づけを明らかにしたい。本年度は、調査研究方法の検討と、首都圏および大田広域市での現地調査をおこなった。1韓国の専門研究者にたいするヒアリングを通した調査研究方法の検討イ・ドンウォン氏(家族アカデミア院長・家族社会学)、チェ・ヘギョン氏(忠南大学校教授・社会福祉学)へのヒアリングをおこない、質的調査の重要性、韓国の高齢者の多様性、経済力と高齢者のライフスタイルの関連性など、調査研究上の留意点について助言を受けた。2首都圏および大田広域市での現地調査高齢者のライフスタイルの新しい動向を把握するため、中産層が多く居住する京畿道城南市盆唐区の盆唐新都市(首都圏)、儒城区の大徳研究団地近郊地域(大田広域市)において、高齢者福祉を担当する行政機関、高齢者の生活と関連の深い施設等を訪問した。(1)京畿道城南市盆唐区:盆唐区では老人福祉会館がまだ建設中であり、各洞の住民自治センターが提供するプログラム(ヨガ講座やパソコン講座など)が高齢者によって多く利用されている現状であることがわかった。区の図書館の市民向け文化講座や、百貨店、YMCAなどで開講されている講座も、多数の高齢者が利用していた。また、教会での高齢者向け教育講座の参与観察調査、早朝の公園でのスポーツクラブ活動の観察などから、高齢者の生活においてこれらの活動が大きな位置を占めていることがわかった。高齢者向け高級住居施設の訪問からは、経済力があれば実現したいとかんがえられている生活像を知ることができた。(2)大田広域市儒城区:比較的若くて健康な人は区の福祉館、福祉館まで行くのが困難な人が敬老堂を利用する傾向にあった。儒城区老人福祉館は利用者で混み合っており、高齢者の人的資源の活用・経済活動の機会の創出が課題とされていた。敬老堂には、「することがない」と漏らす80代90代の人々が集っており、利用者の性質が福祉館と大きく異なっていた。本年度は、高齢者の生活実態や生活意識を質的に把握するための高齢者にたいするインタビュー調査を中心に、関連資料の収集、データ整理などをおこなった。1高齢者へのインタビュー調査:韓国大田広域市の儒城区総合福祉センターを拠点に、この地域に居住する高齢者に対し、家族関係・日常生活・社会的支援の実態やこれらに対する意識についてのインタビュー調査をおこなった。インタビュー内容は、調査対象者の承諾を得た上で録音し、テープ起こしをおこなった。これにより、高齢者の多様な生活相を、高齢者自身の語った言葉を通して把握することのできるデータを得ることができた。2高齢者関連施設等の調査:インタビュー調査のなかで調査対象者が言及した高齢者関連施設を中心に調査をおこなった。総合福祉センターにおいて高齢者向けに提供されているサービスの概況について調査するとともに、デイケア・サービスの参与観察調査をおこなった。また、低所得者向けの入居施設(療養院など)を訪問し、施設や日課等を見学するとともに、職員への聴き取り調査をおこなった。市内の公園や敬老堂など、高齢者の集まる場所での観察調査もおこなった。インタビュー調査の内容を分析するための背景となる情報を収集することができた。3文献資料の収集:韓国およびアジア地域の高齢者・家族・社会福祉サービスに関連する図書・論文等を収集した。4研究発表:本研究の中間報告として、社会政策学会第115回大会の「東・東南アジアの家族と社会的ネットワーク」分科会において、「韓国における高齢者の生活」と題する研究報告をおこなった。

本年度は、昨年度までに収集した量的・質的データの整理・分析をおこない、韓国国内におけるソウルと大田の高齢期のライフスタイルの特徴の位置づけ、韓国全体の動向、アジア地域のなかでの韓国の動向について検討した。1.昨年度までにおこなったソウルと大田での現地調査(高齢者へのインタビュー調査、高齢者関連施設等での聴き取り調査)の整理・分析をおこない、韓国の高齢者の多様な生活相を紹介するための資料を作成した。高齢者の家族関係・日常生活・社会的支援の実態やこれらに対する意識について、高齢者自身やその支援者たちの声を通して紹介するようにした。経済・社会階層による差異の大きさを改めて確認するとともに、宗教関連団体の果たす役割の大きさも確認できた。2.「生活時間調査」、「社会統計調査」などの統計資料を用いて、現地調査で収集したデータの位置づけについて検討するとともに、韓国全体の動向把握と日韓比較をおこなうための基礎統計資料を作成した。3.韓国およびアジア地域の高齢者・家族・社会福祉サービスに関連する図書・論文等を収集し、アジア地域のなかでの韓国の動向について検討した。アジア地域では、高齢者ケアの分野で外国人労働者の労働力利用が目立っており、韓国についてもその実態を把握する必要があることがわかった。最終年度である本年度は、昨年度までに整理・分析した現地調査データと統計資料にもとづき、韓国国内におけるソウルと大田の高齢期のライフスタイルの特徴の位置づけ、韓国全体の動向、アジア地域のなかでの韓国の動向について検討し、研究報告および論文を執筆した。韓国社会における高齢期ライフスタイルの変容をめぐる特徴を、アジア諸社会との比較の視点をもちつつ、現地調査で把握した個別事例をふまえて描いた。1.農村部の動向についてのデータを補足するため、忠清南道の農村地域(ケリョン市オムサ面ヒャンハン里、コンジュ市ウソン面ハンチョン里)にて現地調査をおこなうとともに、関連資料を収集した。韓国農村における高齢者の生活の特徴について、日本との比較から検討し、研究報告(日本語および韓国語訳)を執筆した。低い子どもとの同居率、別居子や近隣との盛んな交流、高い就労率と子どもからの経済的援助、家族による介護への期待と施設やヘルパー利用の忌避などの特徴が明らかになった。2.韓国の高齢者の生活時間の特徴について、日本との比較から検討し論文(日本語)を執筆した。韓国の高齢者は日本の高齢者に比べて人との交際にあてる時間が大幅に長く、交際時間の大部分が家族・親戚以外の人々との交際にあてられていることなどが明らかになった。3.韓国における高齢期ライフスタイルの変容の全体的動向について検討し、英語の論文を執筆した。晩年型同居の増加、農村部での三世代家族形成の困難、経済力によるライフスタイルをめぐる選択肢の広狭、きょうだいによる親の扶養責任の共有傾向などの動向について指摘した。4.以上の研究報告および論文に、昨年度までに作成した資料(高齢者の新しい動向にかんする新聞・雑誌記事、都市高齢者へのインタビュー記録)を加えた研究報告書を作成した。
高分子精密合成法を駆使した高機能バイオエレクトロニクス素子の創成

電極へのポリマーの固定化法として、塗布し架橋する方法が行われてきたが、ポリマー鎖の自由度が低下するため電子伝達速度が遅い、また物理的吸着であるため測定中に電極から脱離するという問題点があった。そこで本研究ではSelf-assembledmonolayer(SAM)法の金表面へのチオールまたは、ジスルフィドの特異的吸着を利用する方法に着目した。・表面重合法を利用したレドックス活性高分子修飾電極の作製システアミンのDMF溶液に金電極を浸漬させ、金表面にアミノ基を導入した。次に、この電極を4-クロロメチル安息香酸とカルボキシルキ活性化剤PyBOPをDMF溶液に2時間浸漬し、4-クロロメチル安息香酸を金表面に導入した。得られた電極を、アクリルアミド、ビニルフェロセン、触媒として2-2'ビピリジル、塩化銅(I)のDMF溶液に浸漬し、130°Cで3時間、6時間と各々電極表面で重合した。得られた電極を水溶液中で電気化学測定を行った結果、安定な電気化学応答が得られた。・ジスルフィド含有レドックス活性高分子固定化電極の作製ポリアリルアミンに、チオクト酸とフェロセンカルボン酸をポリマー側鎖に修飾した。次にSAM法を用いて、ポリマー溶液に金電極を24時間浸漬して、レドックス活性高分子修飾電極を得た。また還元剤のジチオスレイトールを用い、ポリマー側鎖のジスルフィドを還元し、金電極へ修飾した。電極を水溶液中で電気化学測定を行った結果、安定な電気化学応答が得られた。また、ジスルフィドを還元後、レドックス活性高分子を修飾した電極の方が、より安定な電気化学的応答が得られた。さらに酵素との反応においてもキャタリティックな電気化学応答が得られた。我々はこれまでにイニファーター重合法を用い、電極表面上でレドックス活性高分子の合成およびその修飾電極の電気化学的特性評価を行ってきた。電極表面にイニファーター分子を修飾する方法としては、イニファーター化ポリスチレンを電極表面に塗布する物理的修飾法を用いてきた。しかし、イオンが透過しない膜を形成し、電気化学的可逆性に乏しかった。また、共有結合で電極に修飾されているわけではないので、電気化学的応答の安定性に問題があった。そこで本研究では、セルフアセンブリモノレイヤー(SAM)法により、金電極表面にイニファーターの単分子層を形成させ、イニファーター重合法により金電極表面でレドックス活性高分子の合成を行った。さらに、その電気化学的特性評価を行った。N,N-ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムとp-クロロメチル安息香酸を反応させ、カルボキシル基を有するイニファーターを調製した。一方、蒸着した金電極にシステアミンを用い、アミノ基を導入した。次にイニファーターのカルボキシル基とこのアミノ基をPyBOPを用いて縮合反応させ、イニファーターを金電極に修飾した。次に、金表面に修飾したイニファーターを用いて、ビニルフェロセンと両親媒性のジエチルアクリルアミドを熱により共重合させ、電極表面をレドックス活性高分子で修飾した。作製したレドックス活性高分子修飾電極のキャラクタリゼーションをサイクリックボルタンメトリーで行ったところ、数回の掃引の後、安定した電気化学応答が得られた。ビニルフェロセンの仕込み比が高いほど大きな電流値が得られたが、安定な電気化学応答を得るまでの時間はより長くかかった。また、重合時間が長いほど高い電流値が得られた。このことから、重合時間が長いほど高分子量のレドックス活性高分子修飾電極ができたと考えられる。
病原体媒介節足動物の共生微生物ライブラリーの構築と病原体制御への応用

マダニの系統関係を解析するため、マダニミトコンドリアゲノム全長配列を解読する方法を開発した。ミトコンドリアゲノムの保存領域にユニバーサルプライマーを設計し、Long-range PCR産物をMiSeqにより解読した。国内に分布するマダニ25種についてミトコンドリアゲノム完全長配列を明らかにした。本手法により、マダニと共生菌の系統関係の詳細な比較が可能となった。国内のマダニが優占的に保有する共生細菌の遺伝的多様性をMultilocus sequence typing法により評価した。Rickettsia属細菌の解析では、宿主特異性が高いRickettsia種・遺伝子型と多数種のマダニによって維持されているRickettsia種・遺伝子型に大分されることが明らかとなった。一方、Spiroplasma属細菌では全てのマダニ種が固有のSpiroplasma種・遺伝子型を保有していた。しかしながら、データベース上の他のSpiroplasma種との系統解析の結果、マダニ由来Spiroplasmaは単一のクレードを形成せず、他の節足動物に由来するSpiroplasmaと複数のクレードを形成することから、Spiroplasmaは過去にマダニー他の節足動物間で水平伝播を繰り返したことが示唆された。マダニが保有する真核生物叢を評価する解析系を開発した。データベース上のマダニ18SリボソーマルRNA遺伝子配列を比較し、マダニでの高度保存領域を特定しペプチド核酸を設計した。タイレリア原虫とフタトゲチマダニの18SリボソーマルRNA遺伝子を組み込んだプラスミドを用いて評価したところ、ペプチド核酸によるブロッキングPCRにより原虫由来遺伝子が10000倍以上に濃縮されることを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。節足動物は病原体以外にも様々な微生物を体内に保有し、節足動物ー病原体ー共生微生物の3者間で複雑な共生関係を構築している。この「三つ巴」の関係の理解には、「どのような種類の共生微生物」が「どのような機能を持つのか」を知ることが不可欠である。本研究では、病原体媒介節足動物の共生微生物のゲノム情報を体系的に整理し、節足動物と病原体の宿主寄生体関係に関わる共生微生物の探索を行う。今年度は、国内および海外(ザンビア、ミャンマー、フィジー)で約2,000個体のマダニを採集した。主な内部共生菌としてRickettsia属細菌の細菌を対象に、リアルタイムPCRによる検出を試みた。その結果、約20%のマダニでリケッチア属細菌を検出した。リケッチア陽性検体に対し、節足動物及び哺乳動物の培養細胞にマダニ乳剤を接種して分離を試みた。これまで、Rickettsia属細菌11株に加えて、Rickettsiella属細菌1株、Spiroplasma属細菌3株、Chlamydia門細菌2株の分離培養に成功した。さらに、マダニの共生微生物叢の解析を目的に、16SリボソーマルRNA遺伝子の超可変領域を対象としたPCRを実施し、MiSeqを用いたアンプリコン解析を実施した。その結果、Anaplasma属、Ehrlichia属、Coxiella属などがマダニの優占内部寄生細菌種として特定された。また、フタトゲチマダニ実験室維持株(岡山株)についても、各ステージ(卵、幼ダニ、若ダニ、成ダニ)で細菌叢を解析したところ、Coxiella属細菌が優占種として特定された。国内外でのマダニの採集が順調に進んだ。培養細胞を用いた共生細菌の分離が軌道に乗り、最初のターゲットであったRickettsia属細菌以外にも、節足動物の生理に影響することが報告されているRickettsiella属細菌やSpiroplasma属細菌も分離に成功した。また、アンプリコン解析の結果を応用することで、次年度以降の効率的な共生微生物の分離が期待出来る。この関係理解には、「どのような種類の共生微生物」が「どのような機能を持つのか」を知ることが不可欠である。昨年度に引き続き、国内および海外(ザンビア共和国、ミャンマー連邦共和国)で約3,000個体以上のマダニを採集し、マダニ乳剤と核酸(DNA・RNA)のライブラリを拡充した。また、蚊についてもミャンマーにおいて定期的にサンプリングできる体制を整え、約1200個体を採集し解析を実施した。これまでマダニから分離した共生菌(Rickettsia、Rhabdochlamydia等)については、MiSeqおよびPacBio RS IIを用いてドラフトゲノム配列を決定した。さらに、難培養微生物(未分類のフレボウイルス、アルファプロテオバクテリア門の細菌等)に関しては、マダニから抽出したDNAおよびRNAのショットガン解析により、ドラフトゲノム情報を取得した。さらに、マダニから抽出した核酸材料をもとに、特定の共生ウイルス・細菌・寄生虫を標的としたPCR検査に加え、原核生物16SリボソーマルRNA遺伝子を標的としたアンプリコン解析を実施し微生物叢情報を取得した(約500個体)。アンプリコン解析の結果、多くのマダニがCoxiella類縁菌を持つことが明らかとなった。Multi-locus sequence typing(MLST)解析により、Coxiella様共生菌と宿主マダニが共進化関係にあることを明らかにした。

また、フタトゲチマダニ実験室維持株(岡山株)のマルピーギ管から、Coxiella様共生菌を精製し、ドラフトゲノム配列を取得した。国内外でのマダニおよび蚊の採集が順調に進み、節足動物乳剤と核酸試料のライブラリを拡充できた。約500個体のマダニのアンプリコン解析から、マダニが持つ共生微生物叢の全体像が明らかとなり、節足動物ー病原体ー共生微生物の3者関係を解析する上で、解析対象とすべき微生物群の絞り込みに有用であった。分離された共生菌(Rickettsia、Rhabdochlamydia等)および難培養微生物(未分類のフレボウイルス、アルファプロテオバクテリア門の細菌等)のドラフトゲノム情報も順調に取得でき、研究全体の進捗状況は良好であると判断する。節足動物は病原体以外にも様々な微生物を体内に保有し、節足動物ー病原体ー共生微生物の3者間で複雑な共生関係を構築している。節足動物が保有する共生微生物の構成を特定し、優占する共生微生物を中心にそれらのゲノム情報を体系的に整理することで、節足動物ー病原体ー共生微生物の共生関係維持機構の解明につながることが期待できる。今年度は、これまでの解析で国内マダニ種において優占細菌属として検出されたCoxiella属細菌、Rickettsia属細菌、Spiroplasma属細菌について系統解析を実施し、宿主マダニの系統関係との比較解析を実施した。その結果、Coxiella属細菌では宿主マダニの系統進化とおおむね一致する形で遺伝子型の分岐が見られ共生関係が安定的であることが示された。一方、Rickettsia属細菌およびSpiroplasma属細菌では、宿主マダニと遺伝子型の一致度合いが低く、マダニ種間で共生細菌が伝播・維持されていることが示唆された。このことを実験的に証明するために、シュルツェマダニから分離したSpiroplasma属細菌をフタトゲチマダニ実験室維持株に実験的に接種し、Spiroplasma属細菌がマダニ種間を超えて感染し、介卵および経発育期伝播することを確認した。現在、Spiroplasma属細菌の全ゲノム解析および遺伝子発現解析により共生維持に重要な遺伝子の絞り込みを行っている。また、他の共生細菌についてもゲノム解析を継続して進めており、新たにRickettsia asiaticaおよびRickettsia tamuraeについてドラフトゲノムを構築した。さらに、国内で採集された軟ダニ類(約150個体)を材料に16SリボソーマルRNA遺伝子のアンプリコン解析を実施し、Coxiella属、Francisella属、Rickettsia属を優占細菌種として特定した。Rickettsia属細菌を中心に共生細菌のゲノム解析が順調に進んだ。Spiroplasma属を用いたマダニへの実験感染試験に成功し、共生微生物のマダニ体内での動態解析に有用な実験系を確立できた。これまでに解析の中心となってきた硬ダニに加え、軟ダニの構成微生物叢を明らかにできた。
健康支援用多指ロボットハンドの感覚フィードバックを用いた超スキル運動制御

多指ハンドとアームからなるマッサージロボットを構築した。まず、多指ハンドの指先に力センサを取り付け、皮膚筋肉のインピーダンスを測定できるセンサシステムを作成した。そして、皮膚筋肉のモデルをバネ、マス、ダンパ系で構築し、それらのパラメータを同定する方法を提案した。実験により構築したモデルの妥当性を確認した。次に、肩の凝り具合に応じて,最適な揉み周期,指先力の理想パターンを数種類用意するために、理学療法氏が行なうマッサージ運動をデータ収集し、データベースを構築した。そして,マッサージの揉みはじめ時に、インピーダンス同定により,皮膚筋肉状態の個人差や状態の変化をリアルタイムで把握し,それに応じた理想の揉みパターンを提示し,その目標パターンが実現できるフィードバック制御系を設計した。また、アームハンドロボットの人間の体への位置制御,体の部位への指先の位置・力のハイブリッド制御をリアルタイムで実現するビジョンシステムを構築した。このようなシステム構築のもとに、アームは、力や大きな動きの制御、ハンドは、決め細やかな位置制御や、力制御を担当するマクロ・マイクロ制御の手法を確立した。これらの研究成果により、インテリジェントマッサージロボット構築への基礎的知見を得ることができた。平成16年度科学研究費基盤研究(B)(2)では、人間の皮膚筋肉モデルのモデリング、およびパラメータ同定を、多指多関節ロボットハンドを用いて実現する方法を提案した。また、そのモデルに基づいて、適切なマッサージ運動ができる適応制御方式を提案した。まず、4本指13関節のロボットハンドを用いて、人間の肩、腕など人体に、マッサージ運動を行なった。ロボットの指先に取り付けた力センサ、および、ロボットハンドの各関節にとりつけたエンコーダにより、皮膚筋肉に加えた指先力と、皮膚の変位量を測定し、それに基づき、マス、バネ、ダンパの3要素モデルのパラメータを高速に、しかも精度よく同定できる手法を提案した。次に、そのモデルに基づき、マッサージ運動を最適に制御する方法を提案した。筋肉が堅いところは、強く、柔らかいところは弱く揉むなど、揉み方は理学療法士などの経験が必要である。そこで、16年度は、インピーダンス制御を行なうことにした。つまり、体の場所全てに、同じ力でもむのではなく、体の凝り具合で、インピーダンスを代えて揉む必要がある。各人体の各部位に対して、適切なインピーダンスモデルを与え,インピーダンス制御できる制御システムを構築した。シミュレーション、および実験で有効性を示すことができた。最後に、脈拍,筋電,インピーダンス,エコー等をリアルタイムでデータ収集し,モニタリングするシステムを構築し、マッサージ運動を最適化させるための感覚フィードバックシステム構築への基礎を確立した。