hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人間を模擬した歩行・走行運動が可能な２足ヒューマノイドロボットの開発

これは,既存の他のロボットにも応用が可能なものである.開発したロボットを用いて,骨盤揺動と脚弾性を利用することにより,機体の前傾後傾方向の回転を拘束した状態で片脚での走行運動を実現した.今後は,人間のように稼働するロボット上半身を製作することで,人間の走行時のように上半身や腕を用いて安定化を行うことで,全身を用いた走行を目指す.本研究では,人間と同等な運動能力を有するヒューマノイドロボットを用いた新しいスポーツコーチング学の創出を目指し,人体運動を模擬した“歩行運動"と“走行運動"が可能な2足ロボットを開発することを目的とする.初年度は,人間の走行運動計測の結果から前額面における骨盤動揺が地面の蹴り出しの補助および着地衝撃吸収に寄与している可能性があることを発見した.そして,骨盤を含めた新たな走行運動モデルを考案し,シミュレーションおよびロボット実機での実験を通して,その有効性を検証した.昨年度は,その人体計測データおよびモデルを元に,人間のような膝関節弾性を有する2足ロボットを開発した.本年度は,未だ能動化を実現できていなかった足関節部の改良を目的とした.まず,走行中の足関節の挙動について人体運動解析を行った.その結果,立脚時のPitch軸には高い弾性が見られ,これが高出力の発揮に寄与していると考えられる.また,Roll軸では足部の小指球付近で着地し,その後外反することで拇指球に重心が移るが,その間の足関節Roll軸での発揮トルクが非常に低いため,低い関節剛性で着地することで地面への受動的な倣いを実現していると考えられる.そこで,これらの特徴および得られた関節トルクなどのデータを要求仕様とし,これらを模擬可能な足部・足関節機構を開発した.足関節のPitch軸とRoll軸の駆動には出力軸の伝達効率を高めたウォームギアを用いることで弾性の発揮と能動駆動を両立させた.弾性要素の模擬には摩擦低減を施したCFRP重ね板ばねを用い,Pitch軸周りのたわみおよびRoll軸周りの捻れにより,面接地に伴う路面への倣い動作が可能な足部機構を考案し,成人女性と同リンク比・同程度の質量特性を持つ足部・足関節機構を開発した.評価実験により,Roll軸において人間と同程度の倣い動作を実現した.本研究の目的である人間の歩行・走行の模擬に関して,最も大きな問題であった出力不足に対して,関節に板ばねを搭載することで出力を向上することができた.これは,人間の関節弾性を模擬しそれを利用したものであり,人間の関節弾性という特徴の有効性も同時に示している.これと,昨年度の骨盤揺動とを組み合わせることで,片脚による走行運動を実現することができた.片脚ではあるが,跳躍は十分であるため,両脚での走行も実現できると考える.また,安定した走行のためには,人間同様上半身の寄与が大きいと考えられるため,今後上半身を製作し,全身での運動を目標とする.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,まず現状のロボットでも可能であると考える跳躍中の膝の屈伸による両脚での走行運動の実現を行う.現在の走行実験において,跳躍時間が0.1[s]以上確保できているため,実験環境を整えることで実現可能と考える.さらに,人間のように稼働するロボット上半身を製作することで,人間の走行時のように上半身や腕を用いて安定化を行うことで,機体拘束がない状態での走行を目指す.人間は走行中に上体を傾けることや,腕を振ることでモーメントを発生させ,安定化を図っていると言われている.初年度に共同研究者らとの人体計測では,走行中に被験者の上肢を拘束した場合についても計測しており,これにより得られた人間の走行時のデータを元に,人間の上半身・上肢の必要性について改めて検証し,ロボットで実現する動作を決定し,上半身を製作する.
超分子結晶を用いる固相光反応の強制的制御

混晶、分子化合物、分子錯体、共結晶、水素結合共結晶、ドナー・アクセプタ-結晶、電荷移動結晶、有機塩、包接結晶、ホスト・ゲスト共結晶などと呼ばれる多様な二成分結晶の反応、及び、その制御について研究した。(1)非共有結合性リンカーによる立体制御「ジアミン複塩結晶による立体制御」桂皮酸類やアントラセンカルボン酸類の固相光二量化反応の配向が1,2-シクロヘキサンジアミンなどのゴーシュ型1,2-ジアミンとの複塩結晶生成により制御された。熱的に不安定な二量体でも選択的に得ることが出来た。更に有効な他のリンカーを追求したが、発表できる段階にない。乳鉢固体混合法も検討した。「メタルによる立体制御」上と同様な光二量化反応が二価メタル(Mg,Ca,Sr,Ba,Zn)とのイオン結晶生成により制御された。ゲストとして含まれる溶媒や水を除くと自由空間が増えて反応性が増加した。「ジカルボン酸共結晶による立体制御」桂皮酸アミド類の固相光二量化に際し、フタル酸はゴーシュ型1,2-ジアミンのように非共有結合性リンカーとして働き、蓚酸は層状ホスト分子としてゲストのオレフィンを平行に配列させた。フマル酸は交差光二量体を生成した。弱い水素結合共結晶の場合は頻々にdynamic disorderが存在し、transientな結晶構造の方が安定な結晶構造よりも反応性の高い場合には、結晶構造と反応性との関連は破られた。(2)層状結晶構造による立体制御(3)その他の方法による立体制御従来の殆どの固相光二量化反応はsyn型である。嵩高い基による立体反発、イオン反発、芳香族-芳香族相互作用(C-H・・・π,π・・・π)等に基づくフマル酸のanti型固相光二量化を試みているが、まだ成功していない。適当な塩又は共結晶を用いて、本来無反応性であるフマル酸のsyn型二量体は得られた。
珪藻のシリカ被殻形成関連タンパク質の動態解析に基づく被殻形成機構の解明

平成30年度はまずNitzschia属珪藻の被殻形成関連候補タンパク質を同定することを目的に研究を行った。Nitzschia属珪藻についてRNA-seq解析を行い、最終的にコンティグ数40,498個、平均コンティグ長1,021 bpの発現遺伝子データセットを構築した。次に、取得した発現遺伝子データに対し、既知の被殻局在タンパク質の配列を用いて相同性検索を行った。その結果、これまでCylindrotheca属のみにおいて報告があるPleuralinタンパク質に相同性を示すタンパク質がNitzschia属に存在することが示された。Pleuralinタンパク質はシリカ被殻内部に強固に結合し、シリカ形成に関与することが示唆されている。本結果より、Pleuralinタンパク質はCylindrotheca属とNitzschia属に共通する微細構造の形成に関与するタンパク質であることが示唆された。次に、Nitzschia属の被殻局在タンパク質の抽出を行った。藻体を界面活性剤及びアセトンで繰り返し洗浄することで、シリカ被殻表面の細胞成分を除去し、シリカ被殻のみを精製した。精製したシリカ被殻にフッ化水素酸水溶液を添加し、シリカ中に含まれるタンパク質を抽出した。得られたタンパク質について、HPLC-Chip/QTOF MSを用いて解析した結果、Nitzschia属珪藻の被殻から、新規タンパク質が同定された。同定されたタンパク質はN末端に被殻形成関連タンパク質に多く見られる小胞体シグナル配列を有し、特徴的な繰り返し配列を有していた。セルサイクルをそろえたNitzschia属の各時期の細胞からmRNAを抽出し、上記で同定した被殻形成関連候補タンパク質をコードする遺伝子の発現量を定量したところ、被殻形成時に高発現しており、同定タンパク質の被殻形成への関与が示唆された。申請段階で平成30年度の計画としていたNitzschia属の被殻形成関連候補タンパク質を同定することができた。さらに同調培養を行った珪藻の遺伝子発現解析から、同定したタンパク質が被殻形成時に高発現しており、被殻形成に関与していることが示唆される結果が得られている。平成30年度に同定したNitzschia属の被殻形成関連候補タンパク質をGFP融合タンパク質として発現する組換え体を作製する。そのために、まず申請者が既に構築済みであるNitzschia属の遺伝子組換え用ベクターを用いて、Nitzschia属の形質転換法の確立を目指す。Nitzschia属の形質転換は、申請段階で計画していたパーティクルガン法だけでなく、近年多く用いられるようになってきたエレクトロポレーション法も用いて行う。平成30年度の計画としていたNitzschia属の被殻形成関連候補タンパク質を同定することができたため、ここまでの成果を論文投稿するための準備を進めている。平成31年度の7月にイギリスで開催される国際分子珪藻学会に参加するための費用および論文投稿の費用として、平成30年度に使用予定としていた費用の一部を平成31年度に用いることとした。
細菌細胞壁分解によるタイプIII分泌系の膜内ソーティング機構に関する構造生物学

スフィンゴモナス属細菌A1株のフラジェリン(p5、p5'、p6)およびFlgJ(ペプチドグリカン分解活性を持ち、べん毛基部体形成に必須)に焦点を当て、フラジェリンの発現・分泌機構を分子生物学と構造生物学の観点から解析し、以下の知見を得た。A1株のフラジェリン遺伝子破壊株を作製し、べん毛形成性と運動性の評価を行い、1p5のみ(A1△p5'p6)でもべん毛を形成するが、P5'のみ(A1△P5P6)やP6のみ(A1△P5P5')ではべん毛が形成できないこと、2べん毛を形成した場合でも、p6を欠失すると運動性が消失することを示した。これらは、運動性の発現のためにはフラジェリンのヘテロ性が重要であることを意味する。また、A1株ゲノムに含まれる2セットのべん毛遺伝子群(セットA、セットB)のうち、セットBに含まれるフラジェリン(p6)は細菌側毛フラジェリンと相同性を示すこと、セットB遺伝子クラスターは細菌側毛遺伝子クラスターと類似した構造をとっていることを見出した。これらのことから、A1株のべん毛遺伝子セットBは側毛形成性の遺伝子セットであると位置づけた。分画したべん毛繊維からはp5、p5'、p6タンパク質が同定されたことから、A1株のべん毛繊維は、側毛型および非側毛型フラジェリンで構成されることがわかった。FlgJは、べん毛基部体の構築に関与するN末端ドメインとペプチドグリカン分解活性をもつC末端ドメインから成る。C-末端8残基を欠失させた変異体(SPH1045Cd8)の結晶構造を分解能1.8Åで決定した。これまで不明瞭であったループ構造(Glu224-Arg230)がSPH1045Cd8で新たに見出された。このループにより形成されるトンネル様構造に、結晶化剤中のHEPES分子が結合していた。HEPES分子存在下では本酵素活性が顕著に阻害されるため、ループを含むクレフトが活性部位として機能することが示された。本ループの可動性が巨大な基質(ペプチドグリカン)の活性部位への固定と分解物の遊離を可能にしていることが示唆された。本年度は、A1株の極単毛の繊維が側毛型および非側毛型のフラジェリンで形成されること、並びに繊維におけるフラジェリンのヘテロ性が運動性発現に重要であることを明らかにした。また、細菌のペプチドグリカンを分解することによりべん毛基部体(タンパク質分泌装置)の形成を可能とするFlgJの結晶構造解析を行い、巨大な基質(ペプチドグリカン)に対する結合と分解に必要な構造変化を見出した。今回A1株で見出されたべん毛は、側毛型と非側毛型フラジェリンの複合型である点において新規性があり、細菌べん毛の多様性を裏付けるものである。2セットのべん毛遺伝子群が一本の極べん毛を形成する機構を明らかにするため、基部体を含めたべん毛の構成因子を同定するとともに、各べん毛遺伝子の転写制御機構について調べる。スフィンゴモナス属細菌A1株のフラジェリンホモログおよびFlgJ(ペプチドグリカン分解活性を持ち鞭毛基部体形成に必須)に焦点を当て、フラジェリンの細胞表層分泌機構を分子生物学と構造生物学の観点から解析し、以下の知見を得た。(1)A1株の培養条件を検討することにより、運動性を発現するA1株(A1-M5)を育種した。3種類のフラジェリンホモログ(p5、p5'、p6)のうち、単離した鞭毛にはp5とp6が等量含まれていた。p5、p6の遺伝子破壊株A1Δp5、A1Δp6、A1Δp5/p6を育種したところ、A1Δp5において運動性の大幅な低下が見られ、A1Δp6とA1Δp5/p6では運動性が完全に消失した。A1Δp5の鞭毛画分からはA1-M5のそれと同レベルのp6が検出されたが、A1Δp6とA1Δp5/p6の鞭毛画分からはp5、p6のどちらも検出されなかった。また、FlgJ遺伝子破壊株A1ΔFlgJの鞭毛画分からはp5とp6は検出されなかった。これらの結果から、(1)p5とp6は鞭毛の基部体を通って細胞外に分泌されること、(2)p5の発現あるいは分泌にはp6が必要であること、(3)p6単独でも鞭毛を形成できるが運動性の発現には不十分であること、が示唆された。(2)これまでに得られていたSPH1045C(A1株FlgJのC末端ドメイン)の結晶中では、SPH1045CのC末端領域が、隣接する分子の活性部位に結合し、酵素と基質との結合を阻害するため、酵素・基質の複合体構造の解明が困難であるという問題点があった。この問題を解決するために、SPH1045CのC末端アミノ酸58残基を欠損した4種の変異体を作製した。作製した変異体はいずれも野生型と同等の酵素活性を示した。SPH1045CΔC8の結晶を調製し、分解能2.3Aで結晶構造を決定した。本構造中では活性部位に隣接分子の結合は見られず、これまで揺らぎのために決定できなかった活性中心付近にあるループ領域の構造を決定することができた。

本ループ中のアミノ酸残基Glu224をAlaに置換した変異体E224Aは活性が野生型に比べて1/100に低下することからGlu224が活性に重要であることが示唆された。スフィンゴモナス属細菌A1株のフラジェリンホモログ(P5、P5'、P6)およびFlgJ(ペプチドグリカン分解活性を持ち、べん毛基部体形成に必須)に焦点を当て、フラジェリンの発現・分泌機構を分子生物学と構造生物学の観点から解析し、以下の知見を得た。(1)べん毛非形成性であるA1野生株と、昨年度に育種した極単べん毛形成性A1-M5株について、マイクロアレイ解析を行ったところ、A1-M5株において、べん毛関連遺伝子群と走化性関連遺伝子群の大幅な発現上昇が認められた。A1株にはべん毛関連遺伝子群が2セット(セットAとセットB)存在するが、A1-M5株において、どちらの遺伝子群も高発現していた。複数のフラジェリンが如何にして一本のべん毛を形成しているかを明らかにするため、抗p5抗体を用いた免疫電子顕微鏡解析を行った。その結果、(1)多くのべん毛で、菌体近くを除き、全体的にp5が存在すること、(2)まったくp5が存在しないべん毛があること、が明らかとなった。これより、A1-M5株には2種類の極単べん毛が存在していることが示唆される。(2)FlgJは、べん毛基部体の構築に関与するN末端ドメインとペプチドグリカン分解活性をもつC末端ドメインから成る。これまでにA1株の2種類のFlgJ(SPH1045、SPH1797)のうち、SPH1045のC末端ドメイン(SPH1045C)の機能解析と構造解析を進めてきたが、SPH1797に関する解析は遅れていた。そこで今回、N末端とC末端の両ドメインを含むSPH1787ful1の発現・精製系を確立し、抗体を作成した。精製したSPH1797fullは溶菌活性を示したが、その強さはSPH1045Cのそれと比較して1/50程度であった。FlgJのN末端ドメインの構造を明らかにするために、SPH1797fullの結晶化を試みたが、今のところ結晶は得られていない。SPH1045Cに関しては、昨年度作成した変異体を用いてX線結晶構造解析を進め、阻害剤との複合体構造を決定した。スフィンゴモナス属細菌A1株のフラジェリン(p5、p5'、p6)およびFlgJ(ペプチドグリカン分解活性を持ち、べん毛基部体形成に必須)に焦点を当て、フラジェリンの発現・分泌機構を分子生物学と構造生物学の観点から解析し、以下の知見を得た。A1株のフラジェリン遺伝子破壊株を作製し、べん毛形成性と運動性の評価を行い、1p5のみ(A1△p5'p6)でもべん毛を形成するが、P5'のみ(A1△P5P6)やP6のみ(A1△P5P5')ではべん毛が形成できないこと、2べん毛を形成した場合でも、p6を欠失すると運動性が消失することを示した。これらは、運動性の発現のためにはフラジェリンのヘテロ性が重要であることを意味する。また、A1株ゲノムに含まれる2セットのべん毛遺伝子群(セットA、セットB)のうち、セットBに含まれるフラジェリン(p6)は細菌側毛フラジェリンと相同性を示すこと、セットB遺伝子クラスターは細菌側毛遺伝子クラスターと類似した構造をとっていることを見出した。これらのことから、A1株のべん毛遺伝子セットBは側毛形成性の遺伝子セットであると位置づけた。分画したべん毛繊維からはp5、p5'、p6タンパク質が同定されたことから、A1株のべん毛繊維は、側毛型および非側毛型フラジェリンで構成されることがわかった。FlgJは、べん毛基部体の構築に関与するN末端ドメインとペプチドグリカン分解活性をもつC末端ドメインから成る。C-末端8残基を欠失させた変異体(SPH1045Cd8)の結晶構造を分解能1.8Åで決定した。これまで不明瞭であったループ構造(Glu224-Arg230)がSPH1045Cd8で新たに見出された。
高脂血症における希土類元素セリウムの血栓予防効果についての検討

今回、希土類元素セリウム(Ce)の血栓予防及び治療剤としての可能性を検討するために高脂肪食餌を摂取させることにより前血栓症状態の肥満モデルマウスを作製した。1.予想通り、このモデルマウス血漿中のコレステロール値は対照群と比べ有意に上昇していた。また、中性脂肪値は対照群と比べ高い傾向が見られた。この肥満モデルマウスにセリウム(Ce)を塩化セリウム水溶液として200mg Ce元素/Lを60日間摂取させても血漿中のコレステロール値は肥満モデルマウスと変わらなかった。しかしながら、中性脂肪値はモデルマウスと比べて低い傾向が見られた。補足実験として行った老齢マウス(系統が異なる)でも、血漿中のコレステロール値に関して同じような結果が得られた。2.血液凝固に関してはPT活性、APTT活性による外因系及び内因系凝固因子の活性測定の結果から、肥満モデルマウスに塩化セリウム水溶液を摂取させたマウス群が、対照群及び肥満モデル群と比較して有意な凝固抑制現象が認められた。しかし、期待していた肥満モデルマウスでの有意な凝固亢進現象は認められなかった。また、老齢マウスの実験からは、若齢マウスの様な有意な凝固抑制現象は認められなかった。3.健康な状態と比較して肥満状態では酸化ストレスが増加していることが知られている。そこで今回我々は、セリウム摂取による酸化ストレスの抑制効果を、活性酸素・フリーラジカル自動分析装置(FRAS4)で検討してみた。その結果、高脂肪食餌マウスでは普通食餌マウスに比べて酸化ストレスの増加が見られ、セリウムを一緒に摂取したマウスでは酸化ストレスが抑制される傾向が見られたが有意な差ではなかった。
骨肉腫細胞におけるビタミンD3、K2の分化誘導作用とP21

ビタミンD、Kで骨肉腫細胞(MG63)を刺激し、細胞が分化することをオステオカルシンの産生・PICPの産生・アルカリフォスファターゼ活性を測定することによって確認した。また細胞増殖速度が低下することをMTTassayにて確認した。さらに、細胞周期を解析し、GO期からS期への移行が阻止されていることがわかった。また、その際p21が発現することをRT-PCR法にて確認した。この時点でビタミンD、Kはp21を介して骨肉腫細胞の細胞増殖を抑え、分化誘導することが示唆された。次にこの仮説を確認するためにビタミンD、Kの存在しない条件でアデノウィルスをヴェクターとしてp21を細胞にtransfectionさせ細胞が分化するかどうかを調べた。オステオカルシンの産生・P1CPの産生・アルカリフォスファターゼ活性を測定することによって細胞が実際に分化することを確認できた。次にビタミンD、Kの刺激を1週間以上継続すると細胞が徐々に死んでいくことに着目し、その形態を観察したところ、その細胞死がアポトーシスではないかと推測された。これを確かめるために、電子顕微鏡的観察・細胞周期の解析を行った結果、アポトーシスであることが分かった。しかもアポトーシスが出現する時期に一致してp21が消退することも分かった。以上の結果から、ビタミンD、Kはp21を介して骨肉腫細胞の細胞増殖を抑制、分化を誘導し、p21の消退とともに細胞はアポトーシスを起こすことが結論づけられた。細胞毒性の弱いサイトカイン、ビタミン、ホルモンや低濃度の抗癌剤などによるcancer differentiation therapyでは諸種癌細胞がin vitroおよびin vivoにおいて分化し、成熟して増殖性や造腫瘍性の喪失がもたらされる。またこれらの分化した癌細胞の多くはアポトーシスを誘発して死滅するとされている。いまや分化誘導剤は従来の細胞毒性抗癌剤とは本質的に異なる癌細胞に対する分化誘導の機構によって制癌効果を発揮することが明らかとなっている。p21はp53遺伝子の下流に位置し、p53遺伝子依存性にG1 cyclin-dependent kinase作用を抑制することで細胞の増殖抑制をもたらすとされている。しかしながら、最近の論文では多くの分化誘導剤がp53とは無関係にp21を発現する結果、分化が起こりうると報告している。これらの論文ではこれらの薬剤が特定のDNA elementに結合し、転写開始をmodulateすることでp21の発現を誘導するとしている。p53 negativeのMG63骨肉腫細胞を用いた今回の研究ではp21をコードする遺伝子がビタミンDとKの標的遺伝子であることが判明し、ビタミンDとKによってもたらされたp21の転写活性がMG63細胞の分化と相関していた。このp21は長期培養を続けていくと発現低下、やがて消失がみられ、それに伴いMG63骨肉腫細胞のアポトーシスが誘導された。アデノウイルスによるp21の過剰発現をおこなったとところ同様にMG63骨肉腫細胞の分化、さらに長期培養ではp21の消失がみられ、アポトーシスももたらされた。これらからビタミンDとKによって引き起こされる骨肉腫細胞の分化はp53に依存しないp21によるもので、p21の発現消失がアポトーシスと関係があるものと考えられた。
タグ付きMAPキナーゼ(p44MAPK/Erk1遺伝子発現)マウスの作成

本研究の目的はMAPキナーゼの一つであるERK1が含まれる蛋白質複合体の精製を、培養細胞でなく、マウス生体において行うことである。これにより、心肥大や動脈硬化といった病態時における複合体の変化をダイナミックにとらえることができる。蛋白質複合体の効率よい精製法として、本研究ではTandem affinity purification (TAP)法を用いた。これは目的蛋白質にC末側にプロテインAとカルモジュリン結合蛋白質の2つのタッグを付加し、IgGビーズとカルモジュリンビーズによる2段階のアフィニティー精製を行うものである。まずTAP法の効率を確認するために、緑色蛍光蛋白質(EGFP)およびNAT1にTAPタッグを付加した発現ベクターを作製した。EGFPは細胞内で単独で存在すること、一方、NAT1は多くの因子と複合体を形成することが知られている。これらの発現ベクターをMG1.19細胞に導入し、細胞抽出液からTAP法による精製を行った。2段階精製の後、電気泳動で分離し、銀染色にて確認した。その結果、EGFPとNAT1が共に高効率に精製されており、NAT1とは複数の蛋白質が共精製されるが、EGFPはほぼ単独で精製されることが明らかとなった。この結果、TAP法は哺乳類においても強力な精製法であることが確認できた。そこでマウスERK1にTAPを付加したcDNAを、普遍的なプロモーターであるCAGプロモーターの調節下に発現させるベクターを作製し、マウスの受精卵に導入した。その結果トベクターの染色体への挿入は1例でのみ認められた。このマウスの組織においてERK-TAPの発現をみたが、ウェスタンブロットでは確認できなかった。一方、同様にCAGプロモーターの調節下にEGFPを発現するベクターを受精卵に導入すると、誕生した約2割のマウスにおいてベクターが染色体に挿入されており、全例でEGFPの発現が確認できた。このことからERK1-TAPの過剰発現は生体にとって有害であると考えられた。現在、受精卵への導入を続行し、致死とならない程度に発現量が低いトランスジェニックラインの樹立を目指している。またトランスジェニックマウスではなく、相同組み換えにより内在性ERK1遺伝子にTAPタッグを付加するためのベクターを作製中である。
ベラパミール・シメチジン併用投与によるシスプラテン腎毒性予防の実験的研究

シスプラチン(P)による腎障害発症に対する予防法の確立を目的として、各種薬剤を用いた予防の実験的研究を行った。カルシウム拮抗剤であるベラパミールおよびヒスタミンH_2受容体拮抗薬であるシメチジンの併用投与による予防実験では、腎機能的にはP単独投与群と差がなく、Pによる腎毒性発現の予防効果は認められず、ベラパミール投与により、Pの腎毒性は増強される結果であった。この原因として、カルシウム拮抗剤併用により、P単独投与時よりも有意に高濃度のPが腎組織内に蓄積することにより、腎毒性が増強されることが示唆された。Pの腎障害発症において、尿細管上皮細胞内におけるライソゾームが重要な役割をしていると考え、ライソゾーム膜の安定化作用のある副腎皮質ホルモンの一種であるメチルプレドニゾロン(M)の予防効果について検討した。P投与4時間前にMを投与することにより、有意にPにより腎機能障害は予防され、組織学的にも近位尿細管上皮細胞の障害は軽減されることを確認し、しかも用量依存性であることが判明した。さらに、M投与によるPの抗腫瘍効果に及ぼす影響についてもin vitroで検討を加えた。培養膀胱癌細胞を用い、P付加4時間前にMを投与し、細胞の増殖曲線をみると、Pの抗腫瘍効果を減弱させないことが判明した。現在、MによるPの腎毒性予防効果の機序を明らかにするために、培養腎尿細管細胞を用い、in vitroにおける細胞内各酵素系の変動について詳細に検討中である。今後は、これらの実験結果をもとに、P投与臨床例において、M投与により予防効果について検討を加えていく予定である。ラットを用いてベラパミ-ル(V)、シメチジン(C)のシスプラチン(P)の腎毒性発現防止効果について検討した。シスプラチン投与後のBUN、クレアチニンによって腎機能を評価した。P+C併用群ではP単独投与群と比べて腎機能に有意な差は認められなかった。またP+V併用群では予想に反してP単投与群よりも強い腎毒性が現れた。VによるPの腎毒性増強の機序を解明するために他のCa拮抗剤としてニカルジピン(N)を用いて同様の実験を行ったところNの併用でもVの併用と同様にPの腎毒性の増強が認められた。原子吸光計を用いて腎組織中のPt濃度を測定したところ、VあるいはN等のCa拮抗剤を併用するとP単独投与時よりも有意に高い濃度のPtが腎組織に認められた。この結果より、シスプラチンとCa拮抗剤を併用すると腎組織へのPt蓄積が増加して腎毒性が増強することが示された。文献的にVの投与により、パラアミノ馬尿酸等の有機酸が尿細管上皮細胞内に蓄積することが報告されている。またシスプラチンは、尿細管の有機酸排泄経路から分泌されることも知られている。これらの文献的考察も本実験結果を合わせて考えると、有機酸の分泌経路を抑制する薬剤(例えばプロベネシド)によってシスプラチンの毒性が抑えられる可能性が示唆された。また尿細管上皮細胞内でのシスプラチンのタ-ゲットとしてライソゾ-ムが考えられているが、これを安定化させる薬剤としてメチルプレドニゾロンを併用したところ腎毒性が軽減されることが予備実験で示された。今後は、これらの薬剤を用いてシスプラチンの腎毒性軽減を目的とした実験を行う予定である。蛋白分解酵素阻害剤であるウリナスタチン(U)に薬剤性腎障害の軽減作用があるとの報告にもとづいて,シスプラチン(P)による腎毒性発現予防効果についてラットを用いて検討した。腎機能の評価は,Pを投与後5日目のBUN,クレアチニンを指標として検討した。Uの投与量を変えて,P+Uを同時投与したが,BUN,クレアチニンで評価する限りにおいては,UによるPの腎毒性軽減作用は認めなかった。

そこでU投与方法の差異により、腎毒性軽減作用の発現が異なるのではないかと考えて,Uを連日投与して検討したが,BUN,クレアチニンによる腎機能の評価では,U非投与群との間に有意の差は認めなかった。同様の実験を,Pの亜急性腎障害実験系において,検討したが,同時の結果であった。Uによる薬剤性腎障害の軽減作用は,Pによる腎障害においては,BUN,クレアチニンレベルの評価では,認められなかった。一方,Pの腎障害発生のタ-ゲットとして,尿細〓上皮細胞が考えられており,その発生には細胞内小器官中,ライソゾ-ムが重要な役割をしているという報告がある。副腎皮質ホルモンの一種であるメチルプレドニゾロン(M)は,このライソゾ-ム膜を安定化する薬剤とされており,Pによる腎障害ラットに在し,Mを併用投与することにより,BUN,クレアチニンレベルにおける腎機能を有意に予防することが判明した。さらに,MをPより4時間前に投与するとこにより,予防初効果は著明であることが判明した。今後は,Mの腎における薬理動態を追求するとともに,M+Pの腎障害予防メカニズムを解明する目的で,実験をすすめ,臨床的応用も考慮していく予定である。昨年は副腎及質ホルモンの一種であるメチルプレドニゾロン(M)がシスプラチン(P)による腎障害の軽減作用を有する事を予備実験において確認した。本年はPによる腎毒性発現の予防法を確立する目的で、Mを用い、投予量と投与時期の関係、抗腫瘍効果に及ぼす影響について実験を行った。ラットを用いた実験では、腎機能の許価として、Pを投与後5日目のBUN、クレアチニンを指標とした。P投与4時間前にMを予防的に投与しておくと、Pによる腎障害は、GUN、クレアチニンにおいて有意に予防され、しかも用量依存的であった。Mの予防投与時期を24時間前、4時間前、2時間前、同時投与として試みた実験では、4時間前、2時前に有意の差を認め、24時間前及投与においては、Mの予防効果は認めなかった。組識学的は検討でも、コントロール群に比べ有意に尿細管上皮細胞の脱落、変性、壊死の所見は軽微であった。培養腎細胞を使用したimvitroの実験では、Pによる細胞障害の許価を、細胞培養液中のLDH、NAG、r-GTPの濃度で検討した。腎細胞にPを加えると投与24時間後より、LDH、NAG、r-GTPの細胞培養液中への遊出が起こり、細胞障害の指標となることが判明した。現在、Mを投与して、その予防効果と秀酵素の遊出との相関について、この実験系を用い、検討中である。MによるPの抗腫瘍効果に及ぼす影響について、培養膀胱癌細胞を用いてinvitroで検討した。培養膀胱癌細胞において、P投与前4時間にMを投与しても、増殖曲線をみると、Pの抗腫瘍効果を減弱させなかった。むしろある種の培養膀胱癌細胞においては、その効果を増強させる結果であった。今後は、これらの基礎実験の結果をもとに、臨床応用を試みる予定である。
GALT形成異常ミュータントマウスの検出と変異遺伝子の同定

平成17年度は引き続きランダムミュタジェネシスで作製したミュータントマウスの表現型スクリーニングを進めると同時に、GALT形成異常の表現型を認めた個体、あるいは家系の遺伝性確認と再生産を行った。具体的には以下の通りである。1.平成17年度中には成体24家系、胎仔30家系についてスクリーニングを行った。この間にGALT形成異常ミュータントとしては成体でパイエル板のサイズが大きくて胚中心の形態が不明瞭なものを1系統、胎仔ではパイエル板原基形成不全を6家系のスクリーニングで発見し、そのうち4家系では同じ表現型を複数認めたのでこれらを系統として記録した。2.平成16年度に発見したパイエル板原基形成不全マウス2系統についてheteroマウス同定のための再生産を施行し、現在ランダム交配を行っている。3.成体のパイエル板形成不全動物においては末梢血中のMHC発現低下がその指標となるので、該当するマウス家系を再生産している。上述の新しく発見したミュータントに関しては系統化を進めると同時に変異遺伝子同定のためのマッピングも進めていく予定で交配の準備をしている。交配に関してはENUを投与したとC57BL/6マウスと大きく遺伝背景の異なるC3H/HeJマウスを用いて雑種交配で再びhomoマウスを表現型チェックで同定し、SNP比較を用いたラフマッピングにより遺伝子位置を同定する。この方法で研究期間中に偶然発見したアトピー性皮膚炎モデルマウスやマルファン症候群モデルマウスについては遺伝子位置を同定、後者については変異遺伝子も同定していることからGALT形成異常マウスについても今後速やかな遺伝子変異が達成できるものと考えている。平成16年度は当初の実験計画に基づき、ENU誘導ミュータント胎仔及び成体の表現型解析を行った。平成16年4月より平成17年1月まで(報告書作製時点で解析済みのものとして)のスクリーニングで、胎仔表現型として胎生17日令で27家系より1855匹について検討し、このうち1725匹についてホールマウント免疫染色による末梢リンパ器官原基発生検索を、さらに胎仔肝臓及び胸腺のフローサイトメトリー解析による血球プロファイル解析を行った。この結果、214匹に何らかの表現型を、さらに同一表現型でまとめると77系統についてミュータントと思われる表現型を認めた。これらのうち、8系統、18匹について末梢リンパ器官形成不全を認めた。8系統すべてでVCAM-1発現によるパイエル板原基形成が認められず、5系統では腸間膜リンパ節原基の発生不全も確認された。また、5系統で眼球欠損、頭蓋骨形成不全、下顎骨欠損などの形態異常が認められた。同一家系の成体スクリーニングを16週令で施行したが(1系統は予定週令に達していないため未実施)、成体では末梢リンパ器官形成不全個体を確認できなかった。以上のことから、パイエル板原基形成に重要な役割を持つ8つの遺伝子についてそれぞれミュータント系統を含む家系を同定できた。これらについては家系内交配によるheteroマウスの同定作業を現在進めている。一方、平成16年8月より平成17年2月までに行われた20家系、1260匹の16週令成体表現型検索ではパイエル板を含むGALTの形成不全を認めたのは2個体のみであった。いずれも盲腸の形成不全と盲腸板の欠損表現型であったが、それぞれ別家系で発見されたことからgeneticかepigeneticかについては再生産による検討の必要がある。以上のように豊富な成果が得られたことから、来年度も本実験計画を引き続き進めて行く予定である。突然変異原エチルニトロソウレアを投与したC57BL/6J系統マウスを野生型マウスと交配し、その次々世代の子孫を兄妹交配することにより、最初に誘発された突然変異をホモとして持つ世代のマウスを作製し、表現型を元にGALT形成異常を持つマウスのスクリーニングを行った。

研究該当期間に胎仔期のスクリーニングで57家系、3648匹について、表現型を検査し、そのうち36家系については同じ家系の成体でのスクリーニングを2120匹について行った。このうち、明確なGALT形成異常を持つ表現型としては胎仔期にパイエル板原基を欠損するもの12種類(この内7種類はリンパ節原基も欠損)発見した。これらの表現型は同一家系の成体でのスクリーニングでは再現できなかったため、周産期致死であるか、出生後にこれらのGALTが遅れて成長してくるものと考えられた。成体においては(1)パイエル板が野生型よりも大きいにもかかわらず、病理組織検索で胚中心が認められない表現型が発見された。また、(2)生態スクリーニングにおいて発見されたアトピー性皮膚炎様の掻破行動を伴うミュータントマウスにおいて、パイエル板が野生型にくらべて有意に小さく、Bリンパ濾胞も小さかった。これらの表現型を持つミュータントについてその遺伝性について交配実験を行った。周産期致死のものが多いこと、解剖所見でミュータントを同定する必要性があることなどから研究期間内にすべての交配実験を進めることは困難であったが、このうち、アトピー性皮膚炎を呈する個体に関してはTh2タイプの血清免疫グロブリン動態を示す遺伝子座と、皮膚炎を呈する遺伝子座の複数の変異が疾患発症にかかわることが遺伝形式から推測された。パイエル板低形成がこの現象とかかわるかどうかについて、現在解析を進めている。以上のごとく、本研究においてはGALT形成に関わる新規のミュータントを14種類発見することができた。
結核菌感染樹状細胞における、CD1分子を介した脂質抗原提示経路の解明

精緻な結核菌感染実験を行うために、凝集塊のない生菌を調整することが必須である。従来のソニケーションを用いた方法では死菌や菌塊が多く存在し、本研究の遂行には不適切であった。そこで対数増殖期に回収した結核菌をソニケーションせず、5ミクロンのフィルターを通過させる方法を確立し、均質な単一細胞よりなる生菌を調整することが可能となった。そのようにして得られた結核菌(H37Rv株)を樹状細胞に感染させ、CD1b分子の細胞内局在を電子顕微鏡を用いて検討した。その結果、CD1b分子はファゴゾームおよびリソソームに発現することが明らかとなった。CD1b分子と脂質抗原の結合には酸性の環境が必要であるが、結核菌はファゴゾームの酸性化を阻止するため、ファゴゾーム内でCD1b分子は機能しない。そこで、ファゴゾーム内で産生された結核菌脂質抗原がファゴゾームを離れ、リソソームでCD1b分子と結合する可能性を考え、結核菌が産生する脂質(LAM)の細胞内挙動を蛍光顕微鏡を用いて経時的に観察した。結核菌感染4時間後において、LAMはファゴゾーム内のみに限局して存在した。しかし感染18時間後には、ファゴゾームだけでなく、CD1b陽性のリソソームにも発現していた。この結果と符号するように、感染18時間後の結核菌感染樹状細胞は、結核菌脂質特異的でCD1b拘束性のT細胞を活性化し、IL-2の産生を誘導できたが、そのようなT細胞刺激活性は感染4時間後の樹状細胞には認められなかった。以上の結果から、CD1b分子は、ファゴゾームからリソソームへ運ばれてきた結核菌由来脂質抗原を結合することにより、結核菌特異的なT細胞反応を誘導できることが判明した。結核菌感染細胞においてMHC分子の機能が抑制されていることを考えると、本研究で明らかとなったCD1b分子を介した脂質抗原提示経路は、結核菌感染の効率よいモニタリングのために極めて重要であると考えられる。
高性能強誘電体ゲート電界効果トランジスタの研究

本研究では、次世代の不揮発メモリ・不揮発ロジック素子として期待される強誘電体電界効果トランジスタ(FeFET)の微細化・薄膜化の研究を行い、実用半導体集積回路への応用が可能な高性能FeFETを作製することを目指してきた。強誘電体SrBi2Ta209と絶縁体Hf-Al-0の薄膜化を進め、低振幅(4V)でのデータ書込み動作が可能な強誘電体ゲートトランジスタ作製という目標に昨年度到達できたので、その成果をさらに発展させ、本年度は不揮発ロジック回路へのFeFETの応用展開を図るための回路作製技術の研究を行った。これまではトランジスタ単位の研究であったので、トランジスタのソース・ドレイン・ゲートの各電極の形成までに作製プロセスが留まっていたが、不揮発ロジック回路では、pチャネルのFeFETとnチャネルのFeFETを組み合わせるので、電極間の配線の形成と、配線間の不要な短絡を防ぐ絶縁膜の形成が必要である。ソースとドレイン電極用のシリコンの穴に、まず電子ビーム蒸着法でTi/Alの2層金属を埋めこんだ。ソース、ドレインとゲート電極への第1層の配線材料には、Ti金属を用いた。第2層の配線を形成する前に、Si02絶縁体層をrfマグネトロンスパッタ法で形成し、第2配線は電子ビーム蒸着法によるTi/Alの2層金属で形成した。本年度開発したこの回路作成技術を用いてFeFETによるロジック演算NOT回路を試作し、電気特性を評価したところロジック演算動作だけでなく、ロジックデータの不揮発記憶性能も確認した。以上まとめると、本研究の目標である実用半導体集積回路への応用が可能な高性能FeFETの作製し大いに貢献する成果を得ることができた。これまで、最も優れた性能を示している材料であるPt/SrBi_2Ta_2O_9/HfAlO/Siから成るMFIS積層型のFeFETを作製した。まずは、p型Si半導体基板上に13nmの厚さのHfAlOをレーザアブレーション法で形成し、強誘電体SrBi_2Ta_2O_9の厚さをパラメータとして変え、FeFETの性能指数であるメモリウィンドウと強誘電体の厚さとの関係を実験的に得た。13nmの厚さのHfAlOに対して適正なSrBi_2Ta_2O_9の厚さは400nm-500nmの範囲にあった。次にこの範囲内の膜厚(480nm)を使いn型Si基板上にMFIS積層型FeFETを作製した。その際、n型Si表面にn型不純物であるリンをイオンインプランテーション技術で打ち込んだ。リンの打ち込み量を1x10^<13>cm^<-2>、HfAlO薄膜形成時の窒素流量を35sccmとしたところ、作製したトランジスタは正負に6Vの掃引によってメモリウィンドウ幅1.0Vを示した。また、ゲート電圧0Vでのオン状態とオフ状態のドレイン電流比は5x10^5であった。これらの研究により、n型Si基板を用い適正な不純物量と窒素流量を選ぶことにより、FeFETの情報記憶状態時のゲート電圧を0Vにすることが可能であることを実証した。本研究では、次世代の不揮発メモリ・不揮発ロジック素子として期待される強誘電体電界効果トランジスタ(FeFET)の微細化・薄膜化の研究を進め、実用半導体集積回路への応用が可能な高性能FeFETを作製する。当該年度は、はじめに金属Pt、強誘電体SrBi_2Ta_2O_9(SBT)、絶縁体Hf-Al-O、半導体Siの積層構造をベースにしたFeFETを作製し、プロセスの適正化を図ることにより、高温で動作するFeFETの作製を目指した。Si基板上にHf-Al-OとSBTをパルスレーザ堆積法で、Ptは電子ビーム蒸着法で形成した。イオンビーム法でゲートを加工した。SBT結晶化のため800°C酸素中で熱処理した。FeFETの実用化には民生用素子としての使用上限温度85°Cの高温環境で動作可能であることが要請されるので、素子を85°Cまで上昇させ特性を評価したところ、85°Cの環境でFeFETとしてのドレイン電流特性を確認すると共に2日間のデータ保持特性も実証した。回路応用のためには素子特性のばらつきの評価が重要であるので、チップ内の90個のFeFETのドレイン電流特性を評価したところ、on状態とoff状態それぞれのしきい値電圧のばらつきの標準偏差が両状態のしきい値電圧の差(メモリウィンドウと呼ぶ)の10%以下であることを確認した。これらの成果を基本にして薄膜化FeFBTの作製を試みた。SBTの厚さを300nm(従来は400nm)まで薄くしたFeFETは、±4Vのゲート電圧の掃引に対してのメモリウィンドウ0.7V以上の特性を呈した。微細化に向けてインダクティブ結合プラズマ法によるPtとSBTのドライエッチングの条件出しも開始し、反応ガスとしてBCl3ガスが有望であることを見出した。以上まとめると、高温でもデータ保持が可能なFeFETの作製に成功し、高性能FeFET作製技術の発展に大きく貢献した。強誘電体SrBi

2Ta209と絶縁体Hf-Al-0の薄膜化を進め、低振幅(4V)でのデータ書込み動作が可能な強誘電体ゲートトランジスタ作製という目標に昨年度到達できたので、その成果をさらに発展させ、本年度は不揮発ロジック回路へのFeFETの応用展開を図るための回路作製技術の研究を行った。これまではトランジスタ単位の研究であったので、トランジスタのソース・ドレイン・ゲートの各電極の形成までに作製プロセスが留まっていたが、不揮発ロジック回路では、pチャネルのFeFETとnチャネルのFeFETを組み合わせるので、電極間の配線の形成と、配線間の不要な短絡を防ぐ絶縁膜の形成が必要である。ソースとドレイン電極用のシリコンの穴に、まず電子ビーム蒸着法でTi/Alの2層金属を埋めこんだ。ソース、ドレインとゲート電極への第1層の配線材料には、Ti金属を用いた。第2層の配線を形成する前に、Si02絶縁体層をrfマグネトロンスパッタ法で形成し、第2配線は電子ビーム蒸着法によるTi/Alの2層金属で形成した。本年度開発したこの回路作成技術を用いてFeFETによるロジック演算NOT回路を試作し、電気特性を評価したところロジック演算動作だけでなく、ロジックデータの不揮発記憶性能も確認した。以上まとめると、本研究の目標である実用半導体集積回路への応用が可能な高性能FeFETの作製し大いに貢献する成果を得ることができた。
消化管寄生線虫感染におけるPON-1の減少機構とその重要性

PON1活性の低下は動脈硬化のリスクファクターの重要な部分を占めるが、高脂肪食や肥満も同様に動脈硬化のリスクファクターである。近年、寄生虫感染の多い開発途上国においても一部に肥満や動脈硬化の増加が知られている。しかし、寄生虫感染と動脈硬化の関連に関してはあまり知られておらず、我々は旋毛虫(Trichinella spiralis)感染ラット血中のでのPON1活性の変化、脂質プロファイル、酸化ストレスの程度を測定した。血清中のPON1活性は感染後2日から7週まで有意に減少し、それに伴いトリグリセリドやLDL/VLDLの増加が確認され、HDLは減少した。旋毛虫感染は酸化ストレスの指標であるSODやマロンジアルデヒドの増加をもたらした。旋毛虫感染は長期に及ぶことから、抗動脈硬化作用の強いPON1活性が低下することは大きなリスクであると考えられる。次にこれらのPON1活性の低下に関与する機構を調べてみると、感染ラットでは肝組織においてIL-1β、IL-4、IL-6、TNF-α、MCP-1、MIP-1αおよびTGF-β1 mRNAの増加とPON1 mRNAの減少が、感染後2日から2週にかけて認められた。一方、7週目からはIL-10の急激な増加がみられた。これらの結果は、旋毛虫感染のごく初期(腸管内感染期)から肝臓でのプロインフラマトリーサイトカインの増加によりPON1産生が障害され、感染後期(筋肉期)にはIL-10の急激な増加により炎症が抑制されることを良く説明している。また研究課題から少し離れるが、PON1活性の測定技術を応用して、乳牛の脂肪肝の診断法を確立した。近年、寄生虫感染の多い開発途上国においても一部に肥満や動脈硬化の増加が知られており、これらの因果関係を知るために、高脂肪食給与動物に寄生虫を感染させ、PON1活性の変化と脂質の酸化について検討した。Nippostrongylus brasiliensisを感染させたラットに、通常食もしくは高脂肪食を投与した。血清中のPON1活性を感染後0,2,4,7,14日に、また肝臓のPON関連遺伝子と炎症生サイトカインのmRNA発現を両群で比較した。さらに、LDLの酸化についても測定した。結果として、N.brasiliensis感染は通常食投与群においても、肝臓でのPON1のmRNA発現を抑制し、サイトカインのmRNA発現を促進した。また肝臓での、クッパー細胞の増加も見られた。高脂肪食投与群では、血中のトリグリセリド、総コレステロール、LDLの増加をもたらし、特に酸化LDLの増加が顕著であった。これらの結果は、寄生虫感染によって引き起こされる血清中のPON1活性の低下は、肝臓での合成能の抑制に起因しており、これらは肝臓のクッパー細胞の増加やサイトカインmRNA発現の増加から炎症性サイトカインにより誘導された可能性が高い。また、高脂肪食を給与されたラットにおいてLDLの増加と酸化の亢進が見られたことは、寄生虫感染の蔓延する開発途上国において、一部の富裕層での肥満等が動脈硬化のリスクファクターになっている危険性を類推させるものであった。今後は、長期に及び感染可能な腸管寄生虫と実験動物の適正な組み合わせにより、血管病変の発現モデルの作成を目指す。近年、寄生虫感染の多い開発途上国においても一部に肥満や動脈硬化の増加が知られており、これらの因果関係を知るために、昨年度は高脂肪食給与動物に寄生虫を感染させ、PON1活性の変化と脂質の酸化について検討した。Nippostrongylus brasiliensis感染では感染期間が短いため、さらに感染期間が長く、人の感染症としても重要な寄生虫の感染モデル候補を検討したところ、Trichinellaspiralis感染がラットに顕著かつ長期間(7週間)に渡ってPON1活性の低下を引き起こすことがわかった。ラットでのPON1活性の変化は寄生虫が腸管内にのみ存在する腸管寄生期と成虫が腸管から排除された後、産出された幼虫が筋肉内に侵入する時期の両方でみられ、異なる寄生部位の虫体がPON1活性の低下を引き起こすことがわかった。この間のサイトカイン産生を調べると、PON1活性の低下にほぼ一致してプロインフラマトリーサイトカインの上昇が確認された。一方、T.spiralisをマウスに感染させるとPON1活性の低下は感染後2日のみに一過性にみられたのみで、速やかに正常値に復活した。マウスではラットに比較して感染初期のIL-10活性が高いことから、このサイトカインがPON1活性の低下に関わる肝臓障害を調節しているとの仮説を立て、現在サイトカインによる調節機構を継続的に検討中である。

旋毛虫感染は長期に及ぶことから、抗動脈硬化作用の強いPON1活性が低下することは大きなリスクであると考えられる。次にこれらのPON1活性の低下に関与する機構を調べてみると、感染ラットでは肝組織においてIL-1β、IL-4、IL-6、TNF-α、MCP-1、MIP-1αおよびTGF-β1 mRNAの増加とPON1 mRNAの減少が、感染後2日から2週にかけて認められた。一方、7週目からはIL-10の急激な増加がみられた。これらの結果は、旋毛虫感染のごく初期(腸管内感染期)から肝臓でのプロインフラマトリーサイトカインの増加によりPON1産生が障害され、感染後期(筋肉期)にはIL-10の急激な増加により炎症が抑制されることを良く説明している。また研究課題から少し離れるが、PON1活性の測定技術を応用して、乳牛の脂肪肝の診断法を確立した。
明治期鉄道業の総合的研究

本研究(「明治期鉄道業の総合的研究」[基盤研究B])では、明治期における鉄道業は紡績業や鉱山業とともに企業勃興の一翼を担い産業革命の中心的な産業であったにもかかわらず、その全体像を示す体系的な研究が遅れているという反省のもとに、平成9年度及び10年度には1次資料の調査を精力的に進め、個別的に多くの研究成果を生み出してきた。資料調査に重点を置いたのは、できる限り1次資料にもとづいて産業史・経営史的な視点から明治期の鉄道史を再構成したいという意志を強くもっていたからである。その結果、北海道鉄道・関西鉄道及び北越鉄道などに関する貴重な経営資料が発掘された。これは、今後の鉄道史研究の大きな財産となるであろう。また、本研究を進めていく中で、『鉄道時報』(八朔社)を復刻できたのも大きな成果であった。平成11年度には総括研究会を2度にわたって開催し、成果報告書をいかにまとめるかを議論した。その結果、明治期の鉄道業の全貌を明らかにするには、(1)政策、(2)経営、(3)金融、(4)地域社会をキーワードに考察する必要があるという結論に達し、第1偏「鉄道政策の展開」、第2編「鉄道の発達と経営」、第3偏「鉄道金融の展開」、第4編「鉄道の発達と地域社会」の4偏構成で成果報告書をまとめることにした。「技術」の問題が抜けているように思われるが、それは鉄道経営との関連で扱うことにし、第2編で議論されている。ただし、成果報告書をもってしても明治期鉄道業の全体像を示せたとは言えず、これを一応の総括としながらも引き続き研究を継続していくことにしたい。本年度は,本研究の初年度にあたるため,研究活動の重点を資料調査と共同研究の枠組みの設定に置いた。そのため,ほぼ隔月ペースで研究会を開き,講師を招いて鉄道資料の所在状況や鉄道技術史に関する問題点についての理解を深めた。研究会に招いた講師と報告テーマは,「鉄道関係公文書の所在と利用」(河野敬一),「機会工業史研究の課題」(沢井実」,「インドにおける鉄道技術の適応」(多田博一)などである。資料調査については,研究会ごとに打ち合わせをし,研究代表者及び分担者が長期の休暇などを利用して行った。主要な調査先は次の通りである。[関東地方]国立国会図書館.国立公文書館.総理府統計局図書館.交通博物館,東京都立中央図書館.新宿歴史博物館.立川歴史民俗資料館,日野市史編纂室.埼玉県立文書館[東北・北海道地方]喜多方市史編纂室.秋田県立文書館.小樽交通記念館,小樽築港事務所,函館市立図書館.北海道立図書館.北海道立文書館.[中部・北陸地方]愛知県公文書館.新潟県立文書館.富山県公文書館[近畿・山陽地方]廣島県立文書館.京都府立文書館.奈良県立図書館調査した資料は、基本的にマイクロカメラで撮影するか,ゼロックス・コピーで収集した。今年度の調査活動を通じて、ほぼ基本的な鉄道資料の所在状況はつかめたが,西日本の資料収集が不十分のように思われる。また,諸般の事情で収集しきれていない資料もあるので,今後はそうした資料の収集が課題となる。本年度の活動を通じて,研究の方向性についてほぼ共通認識が形成されたといえよう。「明治期鉄道業の総合的研究」の共同研究も2年目を迎えた。したがって、今年度は資料調査とともに、研究分担者の個別研究を進めることにも配慮した。資料調査は、研究分担者による日常的な調査のほかに、夏休みや春休みを利用して集中的な資料調査が実施された。夏休みには、北海道立文書館、北海道大学付属図書館、小樽築港事務所や函館市立図書館などの資料調査が行われた。北海道鉄道や北海道炭礦鉄道などのオリジナルな資料を収集できた。また、樺太の資料調査も実施した。

春休みには富山県を中心に、高岡市立図書館、同伏木図書館で北越鉄道などの資料を収集できた。興味深かったのは、伏木港における海運と鉄道との連絡に関する諸資料である。海港連絡の実態の解明は、この共同研究の大きなテーマの一つであるが、その糸口が見出せたように思われる。研究会は1998年4月25日、7月25日、99年3月20日の計4回開かれた。鉄道国有化をめぐる諸問題、北海道鉄道の成立、鉄道業における資金調達問題、日本鉄道の運行管理システムなどの報告がなされた。また、研究を進める上での打ち合わせは研究科の日も含めて、合計6回行われた。末年度は、最終年度となるので、これまでの成果を踏まえ、報告書の作成に全力を注ぎたい。本研究(平成9年度平成11年度)の最終年度にあたる本年度は、まず今まで精力的にとり組んできた1次資料の調査・発掘の成果にもとづいて、成果報告書をまとめるための共同研究をおこなうこと、また引き続き研究を進めるための1次資料の調査・発掘をおこなうことに重点をおいた。1次資料の調査・発掘では、明治期鉄道会社の営業報告書などの収集、各県立図書館や公文書館所蔵の資料の調査で多くの成果をあげたほか、成長報告書作成のための研究会を2回にわたって開催し、全体を(1)政策(2)経営(3)金融(4)地球社会の4部構成でまとめることになり、研究分担者一人一人の研究成果についての検討・討論をおこなった。その結果、成果報告書を年度内に作成できる運びとなったが、もともと本研究のテーマ(明治期鉄道業の総合的研究)の範囲は広範多岐にわたっており、3カ年間の共同研究で明らかにできた成果は限られているので、収集した多くの1次資料を有効に活用して今後も研究を継続することにしたい。