hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビフィズス菌のアラビノガラクタンープロテイン代謝機構に関わる糖質分解酵素群の解析

本年度は、ビフィズス菌Bifidobacterium longumが有するアラビノガラクタン-プロテイン(AGP)に対する分解酵素群のうち、糖質分解酵素(GH)ファミリー43に属すGH43 α-L-arabinofuranosidase (BLLJ_1854)の諸性質の解析を中心に研究を行った。大腸菌で発現させた組換えBLLJ_1854タンパク質を各種pNP基質に作用させたところ、pNP-α-L-arabinofuranoside(Araf)のみに僅かに作用したことから、α-L-arabinofuranosidaseであることが確認できた。本酵素の至適pHは5.5、至適温度は50°Cであった。また、Araf側鎖を有するβ-1,3-ガラクトオリゴ糖に作用させたところ、アラビノースの遊離が確認できた。また、カラマツ由来のII型アラビノガラクタン(LWAG)やテンサイ由来のアラビナンのような多糖からもアラビノースの遊離が確認された。これらの結果から、本酵素は植物多糖の側鎖に修飾されたα-Arafを特異的に切断するα-L-arabinofuranosidaseであると考えられる。さらに、Real-Time PCRによる転写解析より、BLLJ_1854はLWAGを炭素源として培養した場合に高い転写が見られた。以上のことから、BLLJ_1854はII型アラビノガラクタン主鎖に作用するGH43 exo-β-1,3-galactanase (BLLJ_1840)やGH30 β-1,6-galactanase (BLLJ_1841)と協調的に働くことで、効率的にII型AGを分解できるものと考えられる。糖鎖工学、酵素工学、遺伝子工学当初は、GH30エンド-β-1,6-ガラクタナーゼ(BLLJ_1841)と共に、アラビノガラクタン-プロテイン(AGP)を協調的に分解していると予想されたGH127β-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1848)とGH43α-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1854)を解析する予定であったが、BLLJ_1841の諸性質と転写量の解析を優先的に進めたため、BLLJ_1848と1854の解析をすることが出来なかった。ただし、エンド-β-1,6-ガラクタナーゼとエキソ-β-1,3-ガラクタナーゼの解析の結果、ビフィズス菌におけるAGP分解酵素群の主要な働きを明らかにすることができた。今後、これらの酵素の働きを補う役割を有する酵素群の解析を重点的に進めることで当初の目的は達成可能であると考えている。当初は、GH43エキソ-β-1,3-ガラクタナーゼ(BLLJ_1840)と共に、アラビノガラクタン-プロテイン(AGP)を協調的に分解している複数の分解酵素の解析を同時に進める予定であったが、天然基質からのオリゴ糖の調製に手間取り解析にまで至っていない。ただし、酵素群の中で最も主要な働きをすると考えられるBLLJ_1840の諸性質の解析は既に完了した。今後、他の酵素群の解析を重点的に進めることで当初の目的は達成可能であると考えている。26年度はGH43α-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1854)とGH127β-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1848)を中心にクローニング及び酵素化学的諸性質の解析を進める。これらの酵素のクローニング及び諸性質の解析を達成するため、雇用済みの研究協力者1名に加え、大学院生1名と学部4年生2名の研究体制により同時並行で進める予定である。このため、本酵素群の解析は予定通り進むと考えている。25年度はGH30エンド-β-1,6-ガラクタナーゼ(BLLJ_1841)とGH127β-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1848)を中心に酵素化学的諸性質の解析を進める。さらに、GH43α-L-アラビノフラノシダーゼ(BLLJ_1854)のクローニングと大腸菌での発現解析を行う。既に天然基質からのオリゴ糖の調製を完了している。
脳腫瘍患者に対するメンタルケアプログラムの作成

本研究は脳腫瘍患者の社会復帰後のQuality of life(QOL)向上を得るための患者の状態の把握とその対策を検討することが目的である。対象:昭和大学藤が丘病院脳神経外科へ、脳腫瘍治療のために入院した患者のうちKarnofsy peformance statusが高く社会復帰可能と考えられた50例である。方法:以下の自己記入式テストを実施した。1.患者の病気に対する理解や医療関係者との信頼関係を見るオリジナル質問票4.自己記入式QOL調査票5.社会復帰後の就職状況とその問題点を問う質問票1から4のテストは原則として入院後脳腫瘍の説明を受けた時点、治療終了後の退院前、退院後3ケ月以上経った時点の3回行い、5のテストは社会復帰後に行ったが、全例での社会復帰後の追跡調査は終了していない。結果:病気への治療の納得度は高く、インフォームドコンセントは十分であった。CMIでは神経症傾向を示す患者が15%に見られた。POMSでは入院時に緊張不安が強かった。患者は退院時テストで全ての情動反応が改善し、希望を持って退院するが社会復帰後のテストで再び情動反応の悪化を認め、社会生活でストレスがかかっていることを伺わせた。本研究の一部は第55回日本脳神経外科学会総会及び、第19回日本神経心理学会総会で発表した。現在論文として投稿中である。本研究は脳腫瘍患者の社会復帰後のQuality of life(QOL)向上を得ることが目的である。まず入院中および治療後の患者の心理的状態を把握し、ストレスの原因を追求する。これら結果を踏まえてインフォームドコンセントや精神科とのリエゾンを含んだ対応を検討し、患者のストレスを最小限にするサポート法を確立する。まず前年までのpreliminary studyから本研究のプロトコールを作成した。そのテスト内容は1.患者の病気に対する理解や医療関係者とのコミュニケーションの程度を見るためのオリジナル質問表4.自己記入式質問表によるQOL調査表である。このテストを入院時、治療終了時、退院後6か月から1年後の社会復帰時の3回実施して経過をみることとした.本年度は30名の脳腫瘍患者と、別に比較の意味で10名の無症候性の未破裂脳動脈瘤で手術を受ける患者について初回テストを行い。これらの患者の一部に退院時、及び社会復帰後のテストを行った。入院時CMIは比較的良好で、医療関係者とのコミュニケーションが良好であれば、入院時の不安は軽減されていることが示された。しかしCMIでカテゴリー3以上を示した例は脳腫瘍例で3例、脳動脈瘤例で2例あり、脳動脈瘤例では2例とも自殺傾向を示した。脳動脈瘤が破裂して突然死ぬかもしれないという不安はかなりストレスの強いものであり、医師の説明に考慮が必要であると考えられた。Follow-up studyは未だ十分な例で実施できておらず来年度の本研究で行う。本研究は脳腫瘍患者の社会復帰後のQuality of life (QOL)向上を得るための患者の状態の把握とその対策を検討することが目的であり、患者の心理状態、情動の変化を把握し、ストレスの有無と原因を追求した。対象:昭和大学藤が丘病院脳神経外科へ、脳腫瘍治療のために入院した患者でKar nofsy pef or mance statusが高く社会復帰可能と考えられた症例である。1.患者の病気に対する理解や医療関係者に対する信頼関係を見るためのオリジナル質問票4.自己記入式QOL調査票5.社会復帰後の就職状況とその問題点を問う質問票1から4のテストは原則として入院後脳腫瘍の説明を受けた時点、治療終了後の退院前、退院後3ケ月以上経った時点の3回行い、5のテストは社会復帰後に行った。期間中に50名の脳腫瘍患者と、別に比較の意味で15名の無症候性脳動脈瘤患者に対しテストを行ったが、社会復帰後のテストは全例には終了していない。結果:病気への理解と治療の納得度は高く、インフォームドコンセントは十分であった。

脳動脈瘤患者でCMIの特定項目で自殺傾向を示した例が2例あった。POMSでは入院時に緊張不安が強かった。患者は退院時テストで全ての情動反応が改善し、希望を持って退院するが社会復帰後のテストで再び情動反応の悪化を認め、社会生活でストレスがかかっていることを伺わせた。本研究の一部は第55回日本脳神経外科学会総会及び、第19回日本神経心理学会総会で発表した。また論文としても投稿中である。
全身性生活反応としてのサイトカイン・ケモカインの意義とその法医診断学への応用

外傷性腹膜炎の動物モデル:敗血症モデルにおいて,CX3CR1遺伝子欠損マウスでは野生型マウスと比較して腹腔内および血中の細菌数が有意に多く,致死率が有意に上昇した.CX3CR1遺伝子欠損マウスと野生型マウスからマクロファージを単離して,殺菌能を検討したところ,CX3CR1遺伝子欠損マウス由来のマクロファージでは殺菌能が著明に低下していた.したがって,CX3CR1が敗血症においてはマクロファージの殺菌能を増強させることにより,保護的因子であることが明らかとなった.敗血症の法医剖検診断ケモカインレセプターであるCCR2及びCX3CR1の肺における発現を免疫組織化学的に検索したところ,敗血症群では対照群に比較して,明らかにCCR2及びCX3CR1の発現が増強しており,法医実務において,肺におけるCCR2及びCX3CR1の免疫組織化学的検索が,敗血症の診断のための有益な一つの指標となることを明らかにした.アセトアミノフェン肝障害アセトアミノフェン肝障害では、好中球及びマクロファージの浸潤が観察され、好中球由来のiNOSが肝臓に対する障害因子であり、一方マクロファージ由来のHO-1が防御因子として作用することを明らかにした。急性膵炎モデルの作成セルレイン誘発急性膵炎におけるIFN-γの病態生理学的役割を検討したところ,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは,膵臓におけるCOX-2の発現が増強し,結果として膵臓の障害が増悪していた.したがって,IFN-γが急性膵炎においては保護的因子であることが明らかとなった.急性砒素中毒モデル野生型マウスに亜砒酸ナトリウム(12.5mg/kg)皮下投与して,急性砒素中毒におけるIFN-γの病態生理学的役割を検討したところ,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは,砒素による腎障害が増悪していた.砒素の解毒にはABCトランスポーターであるMRP1が重要な役割を果たしていることが知られており,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは腎臓におけるMRP1の発現が著明に低下していた.このことから,IFN-γが砒素の解毒機構に関与していることが明らかとなった.外傷性腹膜炎の動物モデル:敗血症モデルにおいて,CX3CR1遺伝子欠損マウスでは野生型マウスと比較して腹腔内および血中の細菌数が有意に多く,致死率が有意に上昇した.CX3CR1遺伝子欠損マウスと野生型マウスからマクロファージを単離して,殺菌能を検討したところ,CX3CR1遺伝子欠損マウス由来のマクロファージでは殺菌能が著明に低下していた.したがって,CX3CR1が敗血症においてはマクロファージの殺菌能を増強させることにより,保護的因子であることが明らかとなった.敗血症の法医剖検診断ケモカインレセプターであるCCR2及びCX3CR1の肺における発現を免疫組織化学的に検索したところ,敗血症群では対照群に比較して,明らかにCCR2及びCX3CR1の発現が増強しており,法医実務において,肺におけるCCR2及びCX3CR1の免疫組織化学的検索が,敗血症の診断のための有益な一つの指標となることを明らかにした.アセトアミノフェン肝障害アセトアミノフェン肝障害では、好中球及びマクロファージの浸潤が観察され、好中球由来のiNOSが肝臓に対する障害因子であり、一方マクロファージ由来のHO-1が防御因子として作用することを明らかにした。急性膵炎モデルの作成セルレイン誘発急性膵炎におけるIFN-γの病態生理学的役割を検討したところ,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは,膵臓におけるCOX-2の発現が増強し,結果として膵臓の障害が増悪していた.したがって,IFN-γが急性膵炎においては保護的因子であることが明らかとなった.急性砒素中毒モデル野生型マウスに亜砒酸ナトリウム(12.5mg/kg)皮下投与して,急性砒素中毒におけるIFN-γの病態生理学的役割を検討したところ,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは,砒素による腎障害が増悪していた.砒素の解毒にはABCトランスポーターであるMRP1が重要な役割を果たしていることが知られており,IFN-γ遺伝子欠損マウスでは腎臓におけるMRP1の発現が著明に低下していた.このことから,IFN-γが砒素の解毒機構に関与していることが明らかとなった.外傷性ショックの動物モデルマウスの両側の大腿部を輪ゴムで圧迫し,90分後に解放したところ、解放後48時間以内に約90%のマウスが死亡した。病理組織学的に、肺および肝臓に好中球を主体とする著明な白血球浸潤を認めた。また、サイトカイン及びケモカインの遺伝子発現を検索したところ、肝臓および肺において、MCP-1,MIP-1α、MIP-2,TNF-αの遺伝子の発現が増強していた。したがって、これらのサイトカインが外傷性ショックの病態樹立に重要な役割をはたしているものと考えられた。薬物中毒モデルアセトアミノフェン腹腔内(750mg/kg)に投与したところ、アセトアミノフェン肝障害では、好中球及びマクロファージの浸潤が観察され、好中球由来のiNOSが肝臓に対する障害因子であり、一方マクロファージ由来のHO-1が防御因子として作用することを明らかにし、これら2種類のガスディエーターのバランスが、予後を決定することを明らかにした。敗血症の法医剖検診断の確立

生前明らかに敗血症と診断された剖検例8例の肺組織及び対照群8例の肺組織を採取して、肺におけるTNF-αの発現を免疫組織化学的に検索したところ、敗血症群では対照群に比較して、明らかにTNF-αの発現が増強しており、法医実務において、肺におけるTNF-αの免疫組織化学的検索が、敗血症の診断のための有益な一つの指標となることを明らかにした。急性膵炎モデルの作成野生型マウスにセルレイ(50マイクログラム)を1時間毎に10回腹腔内投与して、12時間後に膵臓を採取したところ、病理組織学的に膵臓腺房細胞の広範な壊死と好中球主体とする炎症細胞浸潤が観察され、ヒトの急性膵炎モデルを樹立した。さらに、膵臓における、サイトカインの遺伝子発現を検索したところ、インターフェロンーγの発現が著明に増加していた。外傷性ショックモデルマウスの両側大腿部を90分間緊縛し,解放後48時間以内に野生型マウスでは約90%が死亡した.しかしながら,TNF-Rp55遺伝子欠損マウス(TNF-Rp55KO)では致死率が50%であり,外傷性ショックに対して抵抗性を示した.また,肝障害および肺障害もTNF-Rp55KOマウスで減弱していた.したがって,外傷1生ショックではTNF-Rp55を介したシグナルが増悪因子であることが判明した.薬剤性肝障害モデルアセトアミノフェン肝障害において,好中球は増悪因子であり,したがって,アセトアミノフェン肝障害では好中球走化因子であるMIP-2の主要なレセプターであるCXCR2を介したシグナルが増悪因子であることが判明した.また,インターロイキンー1レセプターアンタゴニスト(IL-1ra)の遺伝子欠損マウスでは,アセトアミノフェンの代謝酵素であるチトクロームp450ファミリーのうちCYPIA2,CYP2E1およびCYP3A11の誘導が抑制されているために,肝障害が殆ど生じなかった.急性膵炎モデルセルレイン誘導急性膵炎において,インターフェロン-γ遺伝子欠損マウス(IFN-γKO),野生型マウスに比べて急性膵炎が増悪していた.したがって,急性膵炎ではではIFN-γを介したシグナル保護悪因子であることが判明した.敗血症の法医剖検診断:生前に明らかに死因として敗血症と診断されていた剖検事例について,Toll-like receptor(TLR-4,TLR-9)の肺における発現を免疫組織化学的に検索したところ,これらTLR-4,TLR-9が敗血症診断のための有用な指標であることが判明した.外傷性腹膜炎の動物モデルマウスの回盲部を結紮後、注射針を1回貫通させることによって外傷性腹膜炎のマウスモデルを確立した.このモデルにおいては、手術後1週間で約50%のマウスが死亡し、腹腔液中のIL-1、IL-12、IFN-γ及びTNF-αタンパク量が著明に増加していた.したがって、これらのサイトカインが外傷性腹膜炎の病態樹立に重要な役割を果たすものと考えられた.敗血症の法医剖検診断の確立生前明らかに敗血症と診断された剖検例8例の肺組織及び対照群8例の肺組織を採取して、ケモカインレセプターであるCCR2及びCX3CR1の肺における発現を免疫組織化学的に検索したところ、敗血症群では対照群に比較して、明らかにCCR2及びCX3CR1の発現が増強しており、法医実務において、肺におけるCCR2及びCX3CR1の免疫組織化学的検索が、敗血症の診断のための有益な一つの指標となることを明らかにした.薬物中毒モデルアセトアミノフェン(APAP)を腹腔内(200mg/kg)に投与したところ、IL1レセプターアンタゴニスト(IL-1ra)欠損マウスでは、アセトアミノフェン肝障害が著明に軽減していた.
摂食障害予防を目ざした身体像修復のための教育的アプローチ

本研究課題では摂食障害に深く関連する身体像に着目し、身体像を測定する方法(身体描画法)を考案するとともに、これを用いた摂食障害予防に役立つ教育的な介入方法を検討した。1.身体描画法による全身自画像は自由連想法による描画テストに比べ、描画の安定性、再現性が高いことが確認された。2.身体描画法により描かれた本人の全身自画像と写真とを身体像分析ワークシートを用いて比較分析する介入を行ったところ、体型認識度、身体感情、身体態度、身体満足度において、介入の実施前後で有意な肯定的な変化が認められた。身体像の再認識が促されると適切な身体意識、ひいては健康的な食生活の維持が促進されるものと期待された。今までの一連の研究において身体像を測定する方法として、身体描画法を考案、検討してきた。この方法は個人の身体像を測るために自己の身体を絵に描いてもらい、それを実際の写真と比較することでその人の身体像を評価するものである。そこにおいては、描画の安定性、再現性が問題となる。そこで今年度は2週間の間隔を空けて、同一の被検者に同一の手続きにより身体描画法を2回実施したデータをもとに、得られた2組の描画の相違を比較、分析した。比較検討した項目は身体像の歪み量、描画サイズ、描画の身体部位のサイズ、用紙上の描画位置、描線の特徴、描画の形態上の特徴の41項目であった。その結果全41項目中、38項目においては有意な差が認められず、なおかつ相関係数が中程度から高い相関を示したことより、身体描画法による描画の再検査信頼性が確認され、描画の安定性、再現性は保証されることとなった。また身体像修復を目的とする介入を行う際に、対象が身体像を量的分析および質的分析の両面から分析できるように分析の観点を示した自己分析ワークシートを先行研究の研究結果に基づいて作成した。さらにパイロットスタディとして、身体描画法による身体像の測定ならびに自己分析ワークシートを用いた介入の一連の手続き前後での身体に関する諸指標(身体満足度、身体関心度、体型認識度、身体に対する感情、身体に対する態度、理想の身長や体重)の変化を比較、分析した。その結果、身体描画法と身体像自己分析ワークシートを用いた介入(面接)を行うことにより、実施前と実施後の身体諸指標6項目のうち4項目に有意差が認められた。これらは4項目のすべてにおいて肯定的な変化と考えられた。これより身体描画法と身体像自己分析ワークシートを用いた介入は対象が自身の体型に対する否定的な思い込みに気づき、体型を客観的に自己評価するために有効である可能性が示唆された。本研究課題では摂食障害に深く関係する身体像を取り上げ、身体像を測定する方法を考案するとともに、考案した方法を用いて摂食障害予防に役立つ教育的な介入方法を模索することが目的である。本年度は研究参加者の摂食態度および身体に関する諸指標(身体満足度、身体関心度、体型認識度、身体に対する感情、身体に対する態度)を事前に調査したのち、身体描画法および自己分析ワークシートを用いた介入を行い、それによって変化した研究参加者の摂食態度や身体に関する諸指標のデータを実験的に収集した。また、一昨年度、昨年度の実験により得られた身体像のデータをフーリエ解析によって分析を行った。その結果、身体像の写真データと描画データとが同一画面上に再現され、視覚的に両者の差異を認識し、比較することが容易になった。これにより、今まで写真画像は写真画像、描画画像は描画画像と別々に観察することしかできず、両画像の比較は各々の画像の身長を基にした比率で表し、数値の比較・検討しかできなかったが、フーリエ解析による分析により同一画像上に線画で表現されるため、一目で比較・検討することができるようになり、各々の画像の特徴や両画像の相違を視覚的、直感的に認識できるようになった。このことは、対象が自己の実際の写真と描画を比較する際に両画像を比較することが容易になったことで自己の身体像の表出である描画の写真からの逸脱を認識しやすくし、身体像の認識のズレや間違いに気が付きやすくなることを意味し、筆者が目的とする教育的介入の効果を促進することにつながる。多くの人が体重の減少に関心が高く、ダイエット行動や痩せるための運動を実践している。この食行動問題に大きな影響を与えるのが身体像(ボディイメージ)であると言われ、拒食症患者においては身体像の歪みが認められると先行研究により指摘されている。そこで今年度の研究では、健常の女子大学生がどのような身体像を有しているのかを詳細に分析、検討することを目的とした。身体像は本研究者が考案した身体描画法(研究参加者の全身写真の撮影および撮影直後のイメージ想起による全身自画像の描出)により調査された。

次に身体描画法により得られた全身自画像と全身写真のアウトライン(枠線)をフーリエ解析により詳細に分析した。フーリエ解析は各画像を形態学的指標により108箇所をマークし、これを基に解析を行い、画像の違いを分析した。その結果、本研究の研究参加者においては自画像の腰幅、大腿幅、下腿幅の数値が写真画像の数値よりも有意に小さいことが明らかとなった。つまり研究参加者は腰幅、大腿幅、下腿幅を実際よりも細くイメージしていることがわかった。これは欧米の女性が細い身体を理想とする文化と同じ傾向にあり、日本においても青年期の女性では痩身を理想とする傾向が強いことが明らかとなった。また、身体像を認識する際に腰幅、大腿幅、下腿幅に代表される下半身を特に意識する傾向が見い出された。本研究課題では摂食障害に深く関連する身体像を取り上げ、身体像を測定する方法を考案するとともに(身体描画法)、考案した方法を用いて摂食障害予防に役立つ教育的な介入方法を模索することが目的である。本年度は昨年度までに集積したデータを分析および考察し、所属学会において研究発表を行った。その概要は以下のようである。1.全身写真撮影後に「できるだけ正確に描くこと」と教示されて描く身体描画法による全身自画像は自由連想による描画テストに比べ、描画の安定性、再現性が高いことが明らかとなった。また、自己の全身像を写真のように正確に描こうとしても、そこには本人の無意識の身体像が描画に投影されることも確認された。2.上記の身体描画法により描かれた全身描画と本人の全身写真を用いて、研究協力者と本研究者が身体像の分析観点を示したワークシートに従って、比較分析をする作業を個別に実施した結果、研究協力者の身体に関する諸指標(体型認識度、身体満足度、身体関心度、身体感情、身体態度、理想のBMI)に関し、6項目中4項目(体型認識度、身体感情、身体態度、身体満足度)において介入の実施前後で有意な変化が認められた。これらの4項目はすべて肯定的な変化と考えられた。3.研究協力者の内省において、「自分の体は予想より太くはなかった。」「思っていたよりも自分の体は悪くなかった。」など、自身の体型に関する主観的で否定的な思い込みを認め、自身の体に対するポジティブな評価が高まった内容が多く聞かれた。これより身体描画法と身体像分析ワークシートを用いた介入は対象が自身の体型に対する否定的な評価や誤った認識に気づき、体型を客観的に自己評価するための方法としてその有効性が示唆された。身体像の再認識が促されると適切な身体意識、ひいては健康的な食生活の維持が促進され、摂食障害の予防につながるものと期待される。健康心理学、スポーツ心理学平成24年度の研究計画では、対象が身体像を量的分析および質的分析の両面から分析できるように分析の観点を示した身体像自己分析ワークシートを作成することが最も中心的な課題であったが、先行研究や筆者の今までの研究の知見から身体像自己分析ワークシートを作成することができた。さらに平成25年度の研究課題である身体像修復のための教育的アプローチの効果を測定するための介入実験のパイロットスタディとして、介入前後における身体諸指標(身体満足度、身体関心度、体型認識度、身体に対する感情、身体に対する態度、理想の身長や体重)の変化を検討し、介入が有効である可能性を見出すことができたため。
孤発性ALSにおける小胞制御異常の病態解明と治療法開発

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の疾患関連分子であるTDP-43がインスリン分泌に関与しているか否かを解析した。ALS患者膵beta細胞では核TDP-43の消失がみらた。Min6細胞においてTDP-43をノックダウンすると、糖負荷時のインスリン分泌が低下し、TIRFイメージングでも初期相のインスリン分泌低下が確認された。膵臓特異的なTDP-43 knockoutマウスでもグルコース負荷による初期相のインスリン分泌低下を認めた。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は急速に運動機能障害が進行する神経難病である。ALS患者運動ニューロンではTDP-43の核局在が障害されており、核におけるTDP-43の機能喪失が病態に寄与していることが推定されているが、その詳細は不明である。予備的検討において、ALS患者ではインスリン分泌が低下していることが明らかとなっている。本研究ではインスリン分泌機構におけるTDP-43の役割を明らかにすることを目的として細胞・マウスを用いた解析を行なった。膵臓beta細胞株(MIN6)において、RNAiによりTDP-43をノックダウンしてインスリン分泌機能を評価したところ、インスリン分泌能は、低グルコースKRB buffer (2.8mM)と高グルコースKRB buffer (16.7mM)の刺激を行いHTRF (Homogeneous Time Resolved Fluorescense)法を用いて上清中のインスリン量(release)および上清回収後のインスリン含有量(content)を測定し、release/content (%)を算出することによりインスリン分泌能を測定した。その結果、TDP-43をノックダウンしたMIN6細胞ではインスリン分泌能が低下しており、KCl負荷による検討によっても同様の結果が得られた。全反射照明蛍光顕微鏡(TIRF)イメージングでインスリン分泌を可視化解析したところ、TDP-43のノックダウンにより第一相性インスリン開口放出障害が見られた。さらに、AAV-CreをTDP-43-floxマウスの腹腔内投与することによってマウス膵beta細胞でTDP-43をノックし、糖負荷試験を行なったところ耐糖能異常がみられたことから、in vivoでもTDP-43がbeta細胞によるインスリン分泌に寄与していることが明らかとなった。神経内科学
がん抑制遺伝子Fhitのリン酸化による活性制御

がん抑制蛋白質Fhitの114番目のチロシン残基(Y114)が、ラウス肉腫ウイルス由来のSrcキナーゼによってin vitroとin vivoでリン酸化制御を受けることから、その分子修飾の意義を解明した。研究の基盤としてまず以下のことを見出した。(1)FhitがS期チェックポイント(CP)応答に関わる。(2)正常細胞とがん細胞ではFhitCP応答が相違する。(3)アポトーシスの実行にはミトコンドリア細胞死経路が関わる。次に、その現象の基盤となる機構として、以下を明らかにした。(4)Fhitリン酸化変異体を用いた実験により、S期CP応答にはY114のリン酸化が蛋白質の高次構造変化に必須である。(5)リン酸化されたFhitはCP応答ミトコンドリア分子群のプロテアソーム依存性分解を制御する。(6)Fhitリン酸化はAtr経路の下流としてゲノム損傷に応答する。さらに癌抑制蛋白質Fhitの生化学的研究から個体レベルの生理的機能の作動を対応付けて把握するために、造血幹細胞の骨髄移植モデルを使用して研究し、以下のことを解明した。(7)Fhit欠損造血幹細胞はゲノム損傷を受けた後に骨髄で増殖を続ける。(8)Fhit欠損造血幹細胞の細胞死抵抗には活性酸素が関与する。以上より、この制御機構の破綻がグノム安定性の多段階的な異常として蓄積し病態形成に繋がることが明らかにされた。がん抑制蛋白質Fhitの114番目のチロシン残基(Y114)が、ラウス肉腫ウイルス由来のSrcキナーゼによってin vitroとin vivoでリン酸化制御を受けることから、その分子修飾の意義を解明することを目的とした。本年度はFhit発現ががん細胞にアポトーシスを誘導し、正常細胞には殆ど影響を及ぼさないメカニズムの究明、より効果的ながん抑制機能経路の解明に焦点を絞った。研究成果は以下の3つの格子よりなる。(1)Fhitリン酸化変異体(Y114F, Y114A)を用いた実験により、野生型FhitはS期チェックポイント(CP)応答に関わる分子群の発現を誘導することを見出した。この誘導には114番目のチロシン残基のリン酸化が必須であり、リン酸化Fhitはチェックポイント応答分子群のプロテアソーム依存性分解を制御することを見出した。(2)発現変化したチェックポイント応答分子群は、正常細胞とがん細胞のmid-S期CP応答の差異に依存して、がん細胞特異的に細胞死を誘導することを見出した。そのメカニズムは、正常細胞でCP活性化、下流チェックポイントを誘導することで細胞周期を停止、細胞死を抑制することを明らかにした。一方で、食道がん細胞ではチェックポイント経路の応答不全のため細胞周期は停止せずにアポトーシスが誘導され、また癌細胞でのチェックポイント機能不全は紫外線照射後キナーゼ群の機能として検出可能であった。もって、Fhit導入によるがん細胞死は、がん細胞でのS期CP活性化異常を作用点としており、CP応答が正常と相違することが示唆された。(3)下流でのアポトーシスの実行にはミトコンドリア細胞死経路が関わることを見出した。Fhit導入によるがん細胞死実行プロセスの解析の結果ミトコンドリア経路の細胞死を誘導すること、またこの機構がゲノム安定性の制御に大きく関わることを明らかにした。前年度に引き続き、癌抑制蛋白質Fhitの114番目のチロシン残基(Y114)が、ラウス肉腫ウイルス由来のSrcキナーゼによってin vitroとin vivoでリン酸化制御を受けることを研究上の手掛りとして、その分子修飾の生物学的意義を解明することを目的とした。本年度は、特にFhitの癌抑制機能がSrcキナーゼによるリン酸化に依存し、新しい治療標的として有用であることを明らかにした。上皮性悪性腫瘍を対象にした研究から、Srcキナーゼによる活性制御は、癌細胞でしばしば異常を来すDNA損傷修復経路の下流に位置することから、正常細胞と癌細胞とを分子論的に区別した治療標的として開発するための手掛りを得た。研究成果の概要は以下の如くである。

(1)Fhitリン酸化変異体を用いた実験により、S期チェックポイント(CP)応答にはY114のリン酸化が必須であった。(2)リン酸化FhitはCP応答分子群のプロテアソーム依存性分解を制御した。(3)FhitによるCP応答は癌細胞にアポトーシスを誘導し、正常細胞には殆ど影響を及ぼさなかった。(4)各種癌細胞の検討から、Atr経路の下流にFhit-CP応答機構が位置することを明らかにした。(5)消化管腫瘍ではAtr経路に異常が見出された。(6)この制御機構の破綻がゲノム安定性の多段階的な異常の蓄積として病態形成に繋がることをin vitroのアッセイ系を構築して明らかにした。前年度に引き続き,癌抑制蛋白質Fhitの114番目のチロシン残基(Y114)が,ラウス肉腫ウイルス由来のSrcキナーゼによってin vitroとin vivoでリン酸化制御を受けることを研究上の手掛りとして,その分子修飾の生物学的意義を解明することを目的とした.本年度は,特に造血幹細胞の骨髄移植モデルを使用して,ゲノム損傷を受けた幹細胞のマウス個体レベルでの挙動を追跡した.この研究により,癌抑制蛋白質Fhitの生化学的研究から個体レベルの生理的機能の作動を対応付けて把握することが可能となった.そこにおいて,Fhitの癌抑制機能がSrcキナーゼによるリン酸化に依存し,新しい治療標的として有用であることを明らかにした.具体的研究成果の概要は以下の如くである.(1)Fhit欠損造血幹細胞は,ゲノム損傷を受けた後もアポトーシスに至らずに生存した.(2)Fhit欠損造血幹細胞の細胞死抵抗には活性酸素が関与することが特異的なマーカーを使用することで明らかとなった.(3)Fhit欠損造血幹細胞のゲノム損傷の過程には活性酸素が関与することが示され,また特異的な薬剤で人為的に制御することが可能であった.(4)この制御機構の破綻がゲノム安定性の多段階的な異常の蓄積として病態形態に繋がることが明らかとなった.
可積分系の幾何学とWeb幾何学

Webの微分幾何学は葉層構造の重ね合せにたいしてアフィン接続を定義し、それと幾何構造との対応を調べるものである。しかし一般に自然なアフィン接続が唯一定義されることはなく、いくつかのアフィン接続が同時に定義される。代表者は論文1の中でそれらが全て一致するものを葉層が余次元1の場合に決定した。これはPoincare, Reidemeister, Mayerhoferらの古典的結果を一般化するものである。また代表者は一般にそれらの平均曲率形式が1930年代にBlas chkeにより定義されたものに一致することを示した。このことはある種の可化積分系の幾何学に応用される。ホロノミックな\R∧{n}\上の一階偏微分方程式はその上の射影余接空間のn次元部分多様体によりあえられ、その上で微分方程式は接触形式により与えられる。ここにWeb幾何学を応用することで多様体上のBott接続はChern-Goldberg接続と呼ばれる多様体のアフィン接続に拡張する。その接続形式を低空間\R∧n\に射影して平均したものがBlaschkeの曲率形式を与える。この曲率形式はある場合に微分方程式のモジュライ空間と1対1に対応していることがわかった。これらのことはUniversite Paul Sabatier, Toulouseで1996年12月2--6日に行われたWeb幾何学のシンポシウムJournees sur les tissusで発表され、それのレクチャーノートとして出版のために準備中です。また論文[2]では実解析的境界を持つ複素平面領域の分類の境界における局所問題を複素力学系の手法で解決した。
T細胞リンパ腫の細胞膜レセプターを標的とする新規抗体療法の開発

本研究は、がん細胞において得意的な発現を認める細胞膜レセプターに対する抗体を作成し、その結合力や抗腫瘍作用についての検討を行うことを目的とした。カナダ・サスカチュワン大学からファージディスプレイライブラリの提供を受け、細胞膜レセプターに対する抗体の配列同定に用いた。本研究課題の開始時に用いていたファージディスプレイライブラリを用いたセレクション結果からは、非特異的な結合をするクローンが多い問題点が明らかとなり、改良版のファージライブラリの再提供を受け、新たなクローン選別を行なった。標的とする抗原レセプター蛋白をHEK293細胞に発現させ抗原として用いたセレクション方法では、標的抗原以外の細胞膜成分が多く存在するため、期待していない場所へ結合するファージクローンが多数を占め、セレクションの効率を下げている原因と考えられた。対策として本セレクションの前に複数回のネガティブセレクションを実施し、さらに得られたシングルクローンから個別のファージを作成し、標的抗原を発現した細胞と陰性の細胞を用いたphage-ELISAで結合力を比較することにより、標的抗原により強力に結合するファージクローンの同定を行う事ができた。3ラウンドのセレクション後に得られたファージ集団から抽出された372のファージのうち標的発現細胞により強い結合力を示す28クローンを選別する事ができた。これらのDNAシーケンスから得られた抗原認識部のアミノ酸配列を同定し、抗体の作成と機能解析に取り組んでいる。当初の計画から遅れているが、細胞を用いたセレクション方法の確立は本研究の核となる部分であり、本研究による大きな成果であったと考えられる。今後も本研究課題は継続し、より強力な結合力を持った抗体の同定につなげ、学会等で発表を行う予定である。本研究は、がん細胞において発現が重要とされる細胞膜レセプターに対する抗体を作成し、その結合力や抗腫瘍作用についての検討を行い、治療の可能性を探るものである。研究代表者は20132015年にかけて留学先のカナダ・サスカチュワン大学において、ファージディスプレイライブラリの作成に携わり、細胞膜レセプターに対する新規抗体の開発を行なってきた。これは、ウイルスの一種であるファージに遺伝子組換え技術を用いて抗体蛋白を発現させるシステムであり、従来の動物を用いたシステムと異なり大腸菌を用いることで研究室内の小規模な実験設備で簡便に行えるという特徴を有している。M13ファージミドに、Kunkel法を用いた塩基配列変異を用いることで、ヒトが本来有していると言われている抗体多様性の10E8クローンを大きく上回るサイズのライブラリを作成し、標的抗原に対する特異的な結合を示すクローンを選別するシステムを用いている。このファージディスプレイライブラリを用いて、標的とする抗原レセプター蛋白を発現させた細胞に対する特異的な結合力を示すクローンの選別を行っている。現在、セレクションに用いている標的レセプター蛋白は、T細胞性リンパ腫において強発現しており治療の標的となりうる可能性を持つケモカインレセプターを候補しており、数種類の標的候補について検討を続けている。今後、これらの選別により得られた候補から抗体のアミノ酸配列を決定し、大腸菌を利用した蛋白発現システムによる抗体断片の作成へと移行、より強い結合力を持つ抗体を獲得する予定としている。H28年度の予定として、標的とする蛋白を発現させた細胞を用いて、候補となるファージクローンを選別し配列を解析する事が挙げられている。セレクションの成否を分ける部分として、非特異的な結合を示すクローンをいかに排除するかが重要であり、選別方法の条件を変えながら、より強力な結合を示す候補を選別中である。次年度以降の機能解析で有望な候補を獲得するためにも、選別方法の改善を加えつつ、より抗腫瘍効果が期待できる標的レセプターの同定のために、抗腫瘍薬を使用したスクリーニングを加え、セレクションの試行を繰り返している。対象範囲拡大に伴い進捗状況として当初の計画よりやや遅れてはいるが、遂行には支障のない範囲である。研究代表者は20132015年にかけて留学していたカナダ・サスカチュワン大学からファージディスプレイライブラリの提供を受け、細胞膜レセプターに対する新規抗体の開発を行なっている。これは、ウイルスの一種であるファージに遺伝子組換え技術を用いて抗体蛋白を発現させるシステムであり、従来の動物を用いたシステムと異なり大腸菌を用いる特徴を有している。本研究課題開始時に用いていたファージディスプレイライブラリにおいて、非特異的な結合をするクローンが多い問題点が明らかとなり、現在は改良版のファージライブラリの再提供を受け、新たなクローン選別を開始している。標的とする抗原レセプター蛋白を発現させた細胞に対する特異的な結合力を示すクローンの同定を繰り返し行なっている。新ライブラリの使用とともに、標的抗原を用いたセレクション条件設定にも改良を加え、より精度の高い選別手技の確立を目指している。進捗状況として当初の計画からやや遅れているが、上記対策によって問題点を克服できると考えている。

当初の計画では、標的に対する特異的な結合を示すファージクローンを選別し終え、得られた抗体の結合力評価を行なっている段階にある予定であるが、当初使用していたファージライブラリでは標的とする蛋白を発現させた細胞への非特異的な結合を示すクローンが多いという問題点が明らかとなった。この問題を克服するために、ライブラリの再精製を行い、新規ライブラリとしてカナダ、サスカチュワン大学よりライブラリの再提供をして頂いた。当初の予定よりも大幅に進捗が遅れているところであるが、上記対策によりこの問題を克服して行きたい。本研究は、がん細胞において得意的な発現を認める細胞膜レセプターに対する抗体を作成し、その結合力や抗腫瘍作用についての検討を行うことを目的とした。カナダ・サスカチュワン大学からファージディスプレイライブラリの提供を受け、細胞膜レセプターに対する抗体の配列同定に用いた。本研究課題の開始時に用いていたファージディスプレイライブラリを用いたセレクション結果からは、非特異的な結合をするクローンが多い問題点が明らかとなり、改良版のファージライブラリの再提供を受け、新たなクローン選別を行なった。標的とする抗原レセプター蛋白をHEK293細胞に発現させ抗原として用いたセレクション方法では、標的抗原以外の細胞膜成分が多く存在するため、期待していない場所へ結合するファージクローンが多数を占め、セレクションの効率を下げている原因と考えられた。対策として本セレクションの前に複数回のネガティブセレクションを実施し、さらに得られたシングルクローンから個別のファージを作成し、標的抗原を発現した細胞と陰性の細胞を用いたphage-ELISAで結合力を比較することにより、標的抗原により強力に結合するファージクローンの同定を行う事ができた。3ラウンドのセレクション後に得られたファージ集団から抽出された372のファージのうち標的発現細胞により強い結合力を示す28クローンを選別する事ができた。これらのDNAシーケンスから得られた抗原認識部のアミノ酸配列を同定し、抗体の作成と機能解析に取り組んでいる。当初の計画から遅れているが、細胞を用いたセレクション方法の確立は本研究の核となる部分であり、本研究による大きな成果であったと考えられる。今後も本研究課題は継続し、より強力な結合力を持った抗体の同定につなげ、学会等で発表を行う予定である。H29年度の研究予定として、獲得されたファージクローンの候補配列を用いてより強力な結合力を有する抗体断片を、遺伝子組換え技術を用いて大腸菌を利用し作成することが挙げられる。複数候補が非特異的結合しか示さない可能性も残されており克服すべき課題としてあげられるが、再度ファージファイブラリの選別に戻って候補を得ることが可能であり、セレクション効率を上げるため、選別方法の見直し、あるいは標的蛋白の見直しなど必要に応じて対応を行うことができる。大腸菌を用いた本システムでは、有望な候補を得られるまで試行回数を比較的容易に増やすことが可能であるという利点を有している。得られた配列を用いた抗体作成と機能解析など次年度の計画へつなげる予定である。
肺の加齢変化に伴う毛細血管構築の形態学的変化に関する研究

β-aminopropionitrile(βAPN)を幼若ラットに反復投与することにより肺に汎小葉性肺気腫に類似の病変を作製した。1)血管系鋳型標本を作製し走査電顕により観察した。2)透過型電顕を用いて肺胞壁の変化を定性的に観察した。3)またこれら透過型電顕所見を定量的に解析した。βAPN投与により肺胞壁毛細血管構造に著しい配列の異常がみとめられた。透過型電顕所見ではcollagenの径が不揃いとなり、elastinが虫喰い像を呈した。多糖体(GAG)の増加があり、脂肪滴を有する間質細胞の減少がみられた。また定量的にはcollagenが44.5%減、GAGが24.4%増、elastinに変化がみられなかった。beta-aminopropionctrile(betaAPN)を幼老ラットに反復投与することにより肺に汎小葉性肺気腫に〓〓の病変を作製しえた。血管系キャストの作製により、肺胞の血管構築に形態異常がみられることが明らかとなった。betaAPNはcollogen-elastinのcross-kikageを阻害する物質であることからcollogen-elastinの形成の障害と肺胞の血管構築の異常が密接に関係することが示唆された。走査型電顕を用いてキャスト標本、および通常通り拡張固定した標本の観察を行った。その結果、betaAPN投与群では、気道周囲の血管系には異常はみとめられないが肺胞壁の毛細血管は太さが不規則で網目構造に著しい配列の異常がみとめられた。光顕標本では気道周囲のelastin-collogenには異常はみとめられないが肺胞レベルでは著しい減少がみとめられた。今後、透過型電顕を用いて、elastin,collogenの質的、量的変化の検討、問題細胞の異常の有無につき研究を進める予定である。これら透過型電顕所見を定量的に解析した。
インフルエンザウイルス性肺炎の重症化機構の解明

【目的】本研究では、インフルエンザウイルス性肺炎の病態形成を理解することを目的として、インフルエンザウイルス感染マウス肺に浸潤した好中球の分布、超微形態の変化、および他の細胞との相互作用等を、電子顕微鏡を用いて解析した。【結果】まず、感染マウス肺を集束イオンビーム走査型電子顕微鏡(FIB-SEM)を用いて撮影し、個々の細胞について3次元再構築を行ない、その表面構造を観察した。毛細血管内の好中球の表面は、ほぼ平滑であったのに対して、肺胞内に浸潤した一部の好中球の表面には多数の触手様構造が認められた。また、I型あるいはII型肺胞上皮細胞、単球や死細胞に接着した好中球、さらには好中球同士の接着が観察された。次に、in vitroの共培養実験系を用いて、マウスの好中球がインフルエンザウイルス感染肺胞上皮細胞に接着するのかどうかを確認した。マウス肺胞上皮由来細胞株(MLE-12)にインフルエンザウイルスを感染させ、好中球を添加して共培養した後、接着した好中球を計数した。その結果、感染細胞に接着した好中球の数は、非感染細胞に接着したそれよりも有意に多かった。生体内において、好中球がインフルエンザウイルス感染細胞に接着することが、昨年度の結果からわかった。そこで、好中球の感染細胞への接着がウイルス感染肺において、どの程度の頻度で起きているのかを調べた。マウスにインフルエンザウイルスを経鼻接種し、感染後4日目に肺を採材した。感染細胞と好中球を共焦点レーザー顕微鏡で撮影し、そのZスタック像からそれぞれの細胞の3次元像を構築した。その結果、肺胞領域内の広範囲にわたって、好中球が感染細胞に近接している様子が多数観察された。以上の結果から、インフルエンザウイルス感染によって肺胞上皮細胞と好中球の相互作用が誘導され、この相互作用が肺炎の病態に何らかの影響を与える可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【目的と意義】インフルエンザウイルスは通常上気道で増殖するが、何らかの要因で感染が下気道に広がると肺炎を併発し、まれに重症化して死亡することもある。本研究では、インフルエンザ肺炎の重症化機構を明らかにするために、肺炎初期における非感染I型肺胞上皮細胞に着目した解析を行った。【結果】まず、インフルエンザウイルス感染マウス肺の病理学的検索を行い、インフルエンザ肺炎の進行に伴うI型肺胞上皮細胞への感染の広がりに関する情報を得た。感染後34日の感染マウス肺では、全身病態は悪化するがI型肺胞上皮細胞への感染がほとんど見られず、肺炎初期における非感染I型肺胞上皮細胞への影響を評価するためには、このタイムポイントで細胞を単離することが適している可能性があるとわかった。次に、I型肺胞上皮細胞の単離条件を検討した。細胞の単離方法として、Percoll法、磁気ビーズ法、FACSAriaIIIセルソーターを用いる方法などを組み合わせ、最も細胞のダメージが少なく、かつ純度の高い単離が行える条件を検討した。しかし、感染肺は死細胞や免疫細胞などが多く含まれており、十分に純度を上げることができなかった。加えて本年度は、上皮細胞層の傷害を主に行う可能性のある免疫細胞についても検討を行った。感染マウス肺に浸潤してくる免疫細胞のポピュレーションを解析したところ、感染後34日に好中球および単球が増加していた。そこで、感染マウス肺を光子-電子相関顕微鏡法(CLEM)を用いて観察したところ、特に感染後4日の肺において、浸潤してきた好中球が感染細胞に接着していた。このことから、上皮細胞に影響を及ぼし得る免疫細胞として、特に好中球に着目した検討が必要であると考えられた。今年度は、I型肺胞上皮細胞の単離条件を確定できなかったため、遺伝子発現解析まで行うことができなかった。したがって、計画よりやや遅れている。しかし、次年度に行う予定である共培養実験のための予備実験を進めることができたため、進捗に応じて順序は変更したが、実験は進行している。

そこで、好中球の感染細胞への接着がウイルス感染肺において、どの程度の頻度で起きているのかを調べた。マウスにインフルエンザウイルスを経鼻接種し、感染後4日目に肺を採材した。感染細胞と好中球を共焦点レーザー顕微鏡で撮影し、そのZスタック像からそれぞれの細胞の3次元像を構築した。その結果、肺胞領域内の広範囲にわたって、好中球が感染細胞に近接している様子が多数観察された。以上の結果から、インフルエンザウイルス感染によって肺胞上皮細胞と好中球の相互作用が誘導され、この相互作用が肺炎の病態に何らかの影響を与える可能性が示唆された。本年度の結果をふまえて、次年度は非感染マウス肺からのI型肺胞上皮細胞の単離を試みる。また、感染肺に浸潤してきた免疫細胞、特に好中球が上皮細胞に及ぼす影響について着目する必要ができたことから、in vivoおよびin vitro実験系にてこれらを評価していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
化学修飾シクロデキストリン類導入によりミクロ孔を付与した高分子分離膜の開発

微多孔質膜体を得るため、酢酸セルロース(CA)に完全アセチル化シクロデキストリン(AcCD)の分散膜体を検討した。50重量%までのAcCDを含有したCA/AcCD膜は、膜厚1447μmの透明膜となった。He、H2、O2、N2、CH4及びCO2ガスについて、2気圧、35°Cでの、真空タイムラグ法により、CA/AcCDの透過係数(P)および理想分離係数(α)を測定した。CAと比べ、CA/AcCDのP値が増加し、ガス分子中、運動直径最大のCH4ガスの場合、P値がより増加した。細孔を分子封入したAcCDを用いて膜のガス透過性を確認したところ、膜中のCDの細孔内をガスは透過していないことがわかった。平成27年度は、酢酸セルロース(CA)に完全アセチル化β-シクロデキストリン(AcβCD)をブレンドした平膜(CA-b-AcβCD)を開発し、その物性調査を行った。完全アセチル化AcβCDの合成は、ピリジン溶媒中でβ-CDと無水酢酸を撹拌しながら、45°Cで8h以上保って縮合反応させた。完全アセチル化体の合成は、水素ー核磁気共鳴法より確認した。次に、CA-b-AcβCD平膜は、超脱水アセトン中、所定量のCAとAcβCDを撹拌しながら溶解させたキャスト溶液をガラス板上へ流し、500μmの溶液高さで、ガラス棒で引き延ばし、乾燥を経て作成し、分離膜とした。この分離膜は、膜厚測定、引張り試験、X線回折(XRD)及び、気体透過実験に供した。気体透過実験は真空タイムラグ法透過装置を用い、35°C、2atm条件下で各ガス成分(He、H2、CO2、O2、N2、CH4)の透過係数(P)を測定した。なお、拡散係数(D)はタイムラグ法を用い、D=l2/6θより求めた(lは膜厚、θはタイムラグ)。溶解度係数(S)はS=P/Dの関係から求めた。ガス成分A、Bの理想分離係数(α)は、α=PA/PBより求めた。AcβCDの添加量を変化させて得られた種々の分離膜は、ガス透過物性への影響を検討された。CAに対し、AcβCDを550wt%ブレンドしたキャスト膜は、膜厚1447μmをもつ透明膜となり、気体透過実験が可能であった。AcβCDの添加量が増すほど、CA-b-AcβCD分離膜のP値は増加した。そしてP値の増加は、S値よりもD値の増加によるものであった。AcβCD添加は、CO2/CH4、O2/N2、CO2/N2系ではα値一定で、値Pを増加させる効果があった。そして、XRD結果より、AcβCD添加量を増加することで、P値とD値も増加することが裏付けられた。ほぼ計画通り、順調に進んでいる。平成28年度は、昨年度、検討していた完全アセチル化-β-シクロデキストリン(AcβCD)に加え、新たに完全アセチル化-α-シクロデキストリン(AcαCD)と、完全アセチル化-γ-シクロデキストリン(AcγCD)を合成し、各々を酢酸セルロース(CA)にブレンドした平膜(CA-b-AcCD)を開発し、それらの物性調査行った。AcβCDとAcγCDは、ピリジン溶媒中、CDと無水酢酸を攪拌しながら、45°Cで8h以上保って縮合反応させたが、AcαCDの合成時は,反応温度を60°Cとした。CA-b-AcCD平膜は、アセトン(超脱水)中へ所定量のCAとAcCDを撹拌しながら入れたキャスト溶液をガラス板上へ流し、500μmの溶液高さで、ガラス棒で引き延ばし、乾燥を経てCA-b-AcCD平膜を作成した。作成した分離膜は、膜厚測定、X線回折(XRD)及び、気体透過実験を行った。気体透過実験は真空タイムラグ法透過装置を用い、35°C、2atm条件で各ガス成分(He、H2、CO2、O2、N2、CH4)の透過係数(P)を測定した。AcCDの添加量及び、異なる内部空孔をもつα,β,γ体について検討することで、透過物性への影響について評価を行った。CAに対し、AcCDを550wt%ブレンドしたキャスト膜は、膜厚1456μmをもつ透明膜となり、気体透過実験が可能であった。AcCDを添加するほどCA-b-AcCDのP値は増加した。そしてP値の増加はS値よりもD値の増加によるものであった。AcβCD添加は、CO2/CH4、O2/N2、CO2/N2系ではα値一定で値Pを増加させる効果があった。AcαCDとAcγCD添加はO2/N2、CO2/N2系ではα値一定でP値を増加させる効果があった。XRDの結果より、AcβCD添加量を増加することで、P値とD値も増加することが裏付けられた。平成29年度、平膜については、膜強度を測るため引張試験を行った。