hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地点情報を付加した調査データの社会統計学的解析

本研究では,層化二段無作為抽出で実施された社会調査データに対し,事後的に地点の特徴に関する新たな情報を変数として加えることにより得られる「階層構造を持つ調査データ」に対する統計解析法の有効性を検討することを目的とした。平成20年度研究でも,過去2年度同様,既存社会調査データに対する階層型分析の適用を試みたが,この部分では分析対象項目の範囲を十分に拡大できなかった。そこで本年度は,付加すべき側の地点変数に関する分析に研究の重点を移し,研究目的の一部である全国規模の社会調査における層化のあり方に関する再検討およびより二段抽出における地点間異質性についての検討を行うこととした。利用したデータは,2004年と2007年に行われた参議院議員選挙の市区町村別得票数データベースから投票率・政党得票率等の指標を算出したものである。現実の社会調査の標本設計に合わせて,層化に関する要因,層毎の二段抽出に関する要因を共に統計的には相関比によって評価しながら,どのような変数において相関比が大きくなるかを検討した。結果をまとめると次の点を指摘できる。1.層化要因として有力なのは,市区町村投票率,自民党得票率の順である、2.二段抽出に関する相関比(地点の異質性に関する指標)も上記の順に高くなる傾向があり,さらにこうした指標が人口規模の小さい層のほうで大きくなる(異質性が高くなる)傾向がある。以上のような情報を調査の標本設計に生かすことができるが,1の点の成果に加えて,特に「市区町村投票率」は,特定の目的変数を用意した場合、従来頻繁に用いられる層化変数である人口規模と同程度以上の連関を示す複数の目的変数を見つけることは容易であった。地点変数の情報を付加した階層型データの分析に生かす方法を更に検討することが今後の展開として必要である。本研究では,層化多段無作為抽出で実施された社会調査データに対し,事後的に地点の特徴に関する新たな情報を変数として加えることにより得られる「階層構造を持つ調査データ」に対する統計解析法の有効性を検討する。本研究の研究方法は,1)利用可能な過去の社会調査データを整理し,2)各調査の実施時点に遡って入手可能な地点特性に関する情報を収集し1)と結合する,3)複数の分析法によって2)で作成した階層構造を持つデータを解析する,という三段階の手順を踏む。平成18年度は,データA :統計数理研究所の「日本人の国民性調査」に関連して首都圏で行った2件の郵送調査(地点数は80100程度)と,データB :2005年社会階層と社会移動調査研究会による「2005年社会階層と社会移動調査」(日本全国,地点数約1000)のデータを素材とした分析準備作業を行った。後者の標本設計(代表者が担当)について,同時期に行われた韓国調査との対比とデザイン上の特徴をMaeda, Sato, and Nakao(2006)で発表した。利用可能な地点特性のデータとして平成17年実施の国勢調査による人口統計的資料を入手したが,同資料の公表時期からの整理に時間を要し,世帯・人口に関する少数の変数について上記2)の作業を終え,3)の分析は十分にできていない。データA, Bの調査本体について予備分析を行ったが,どちらも目的変数の地点間分散の成分が小さく,データの階層構造を反映した二段抽出因子分析モデルなど,内部の変数だけの多水準分析が必ずしも有効ではない点が示唆された。またデータBは地点当りサンプルサイズが小さいため,地点の併合などの工夫が必要になることが予想された。今後3)の分析を進め,星野・前田(2006)のロジスティック回帰分析等,予測モデルに対する地点変数の有効性も検討する。平成19年度は,主に「2005年SSM日本調査」について地点情報を生かした分析を試みた(前田,2008)。同調査が地点数が1010と大規模で,このような分析に適していることが,このデータを利用した主な動機であった。利用した地点情報は,主に標本設計に利用した投票区及び市区町村の単位での情報であり,この時点で2水準の分析を行ったことになる。その結果,投票区の入口規模,市区町村の人口規模という単純な変数でさえ,地点での回収数に関する予測力をそれぞれに持っていることが判明した。その他に利用可能な投票区の投票率変数について個人の水準を含めた3水準の分析を階層線形モデルで試みたが,投票率が特別に寄与を示す変数を見いだすに至っていない。地点の属性変数が地点の回収/非回収のような基本的な変数に対して情報を持つこと自体が重要な発見といえるが,最終的な検討目的は個人水準の変数の説明モデルを作ることであり,そのような分析が有効な変数の類型化に関して,平成20年度に研究する。

平成20年度研究でも,過去2年度同様,既存社会調査データに対する階層型分析の適用を試みたが,この部分では分析対象項目の範囲を十分に拡大できなかった。そこで本年度は,付加すべき側の地点変数に関する分析に研究の重点を移し,研究目的の一部である全国規模の社会調査における層化のあり方に関する再検討およびより二段抽出における地点間異質性についての検討を行うこととした。利用したデータは,2004年と2007年に行われた参議院議員選挙の市区町村別得票数データベースから投票率・政党得票率等の指標を算出したものである。現実の社会調査の標本設計に合わせて,層化に関する要因,層毎の二段抽出に関する要因を共に統計的には相関比によって評価しながら,どのような変数において相関比が大きくなるかを検討した。結果をまとめると次の点を指摘できる。1.層化要因として有力なのは,市区町村投票率,自民党得票率の順である、2.二段抽出に関する相関比(地点の異質性に関する指標)も上記の順に高くなる傾向があり,さらにこうした指標が人口規模の小さい層のほうで大きくなる(異質性が高くなる)傾向がある。以上のような情報を調査の標本設計に生かすことができるが,1の点の成果に加えて,特に「市区町村投票率」は,特定の目的変数を用意した場合、従来頻繁に用いられる層化変数である人口規模と同程度以上の連関を示す複数の目的変数を見つけることは容易であった。地点変数の情報を付加した階層型データの分析に生かす方法を更に検討することが今後の展開として必要である。
生物学的リン除去プロセス中の主要リン除去細菌の分離とプロセス最適化に関する検討

課題(1)「分離」:実験室規模リアクターを運転し、'Accumulibacter'が95%以上を占めるグラニュール汚泥を得ることができた。未だ分離されていない'Accumulibacter'を高濃度に集積できたことで、分離できる可能性が飛躍的に高くなった。得られたグラニュールを前年度の検討で得られた条件で培養し、'Accumulibacter'の分離を試みたが、分離するまでには至らなかった。そこで、'Accumulibacter'の増殖に関する情報を得るため、さらには再現よく'Accumulibacter'が集積した汚泥を得るために、今回得られたグラニュールについてその特性を解析した。この結果、グラニュールの細胞外成分の組成、分布に特徴が見られた。得られた情報は分離のみでなく、実際の処理プロセスの運転に対しても重要な情報となる。課題(2)「プロセス最適化」:前年度までの研究では、pHを低下させると'Accumulibacter'がリン除去悪化の一週間ほど前に減少しはじめることがわかった。'Accumulibacter'が減少し始めたが、リン除去が安定していた期間における、他のリン除去細菌の可能性について検討した。この結果、糸状性の細菌がこの期間に増加し、リンを蓄積していることを確認した。また、リン除去悪化のメカニズムを解明するため、リン除去細菌と有機物摂取を競合するグリコーゲン蓄積細菌の挙動を把握した。まず、グリコーゲン蓄積細菌を定量するための定量PCR法を確立し、PHを低下させたリアクターでの挙動を詳細に把握した。この結果、グリコーゲン蓄積細菌が一時的に増加したことをきっかけに'Accumulibacter'が減少する様子が見られた。このように、pHを低下させたことに対する、リン除去細菌および競合細菌の応答の一部が明らかになった。これらの知見が収集されることで、リン除去悪化のメカニズムが解明され、プロセス最適化の戦略が確立されることが期待される。研究課題は、排水処理法のひとつである生物学的リン除去プロセス中の主要リン除去細菌の(1)分離および(2)プロセス最適化に関する検討である。「課題(1)分離」および、「課題(2)プロセス最適化」を検討するにあたり、まず主要リン除去細菌であるCandidatus'Accumulibacter phosphatis'(以下'Accumulibacter')を定量する手法を定量PCR法により開発した。従来の手法に比べて迅速かつ簡便に'Accumulibacter'を定量することが可能になった。「課題(1)分離」では、様々な条件で'Accumulibacter'が存在する活性汚泥を培養した。培養前後の'Accumulibacter'の存在量を定量PCR法で把握することによって、増殖に適する条件を探索した。この結果、古典的な振邊培養法で増殖する条件(炭素源の種類、温度、pH条件)を見つけ出すことができた。現在は、得られた条件を用いて分離を試みている。「課題(2)プロセス最適」では、既存の文献を整理し、pHのわずかな低下がリン除去に悪影響を及ぼすことがわかった。シミュレーションをせずともに、検討すべき条件が決定できたため、つづいて、pH低下と'Accumulibacter'の挙動との関連を調べることとした。ここでは、pHを途中で低下させた実験室規模リアクターを運転し、'Accumulibacter'の挙動を定量PCR法を用いて時間的に密に把握した。さらに、処理性能も把握し、'Accumulibacter'の挙動との関連を調べた。この結果、pHを低下させたことで、'Accumulibacter'がリン除去の悪化に一週間ほど先立って減少することがわかった。これは、同様の条件で運転した複数のリァクターで再現よくみられた。このように、リン除去悪化時における主要リン除去細菌の応答の一部が明らかになった。
家畜バベシア症に対する迅速・簡便な新規遺伝子診断法の開発と薬剤標的の検索

バベシア症は、ダニによって媒介されるバベシアが宿主動物の赤血球に寄生して、発熱、貧血、黄疸等の症状を呈する原虫感染症であり、家畜や犬などで世界的に認められておりで毎年数兆円にのぼる経済的被害をうけている。本研究では、家畜バベシア症に対する新規の迅速・簡便遺伝子診断法の開発と新規治療薬の検索を目的に、以下の項目について検討した。1)新規の遺伝子の検索と診断法および予防法への応用研究24年度は、馬バベシアB. caballiのロプトリー蛋白質を効率よく産生する方法を開発した。これらの方法を用いて、モンゴルの牛および馬のバベシア症に関する分子疫学的調査を行った。その結果、B. bigemina, T. equi, B. caballiがモンゴルにおいて高率に感染し、モンゴルに特有な遺伝子配列が存在することが明らかとなった。2)アピコプラスト等をターゲットにした新規治療薬の検索これまでバベシア原虫のアピコプラストが薬剤標的として有望であることを、遺伝子解析、DNAの転写阻害剤、アピコプラストの重要な酵素であるペプチド脱ホルミル酵素の阻害剤を用いた実験により、明らかにしてきた。24年度は、牛バベシアBabesia bigeminaヒートショック蛋白質(BbigHSP-70)の遺伝子解析を行った。更に組み替え抗原を作製し、これに対する抗血清がB. bigemina, B. bovis, B. caballi, B. gibsoni,とB. microtiの溶解抗原と反応することが示された。更に、BbigHSP-70で免疫したマウスは非免疫群に比較して、B.microtiの攻撃感染に対し強い免疫効果を示すことが明らかにされた。さらに、Babesia bovisのヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の分子生物学的解析を行い、その阻害剤であるアピシジンが培養バベシアの増殖抑制を示した。今後、これらはバベシア症に対する新たな薬剤として更に検討にすることが期待される。バベシア症は、ダニによって媒介されるバベシアが宿主動物の赤血球に寄生して、発熱、貧血、黄疸等の症状を呈する原虫感染症であり、家畜や犬などで世界的に認められており毎年数兆円にのぼる経済的被害をうけている。1)迅速・簡便遺伝子診断法の至適条件の検討2)アピコプラストをターゲットにした新規治療薬の検索新たな薬剤標的として大きな関心を呼んでいるアピコプラストと呼ばれる植物由来の葉緑体が原虫に存在する事が近年明らかとなっている。本年度は、アピコプラストの機能を阻害するciprofloxacin(DNA合成阻害)、thiostrepton(DNA転写阻害)、rifampicin(RNA翻訳障害)および遅効性の原虫薬と知られているclindamycinと共に、バベシアの培養系に加え、その増殖抑制効果を検証した。その結果、ウシバベシア(B.bovia, B.bigemina)およびウマバベシア(B.equi, B.caballi)に対して、2.515.8μM (ciprofloxacin), 1.611.5μM (thiostrepton)、4.112μM(rifampicin)の範囲でのIC_<50>値を示し、その効果は即効的であった。またマウスを用いた感染実験で、thiostreptonは対照群に比較し、顕著な増殖抑制効果を示した。1)新規の迅速・簡便遺伝子診断法の開発B.bovisのゲノムデータベースより他の類似原虫と相同性が認められないP67遺伝子を探索し、その遺伝子情報を基にPCRおよびnPCRを実施した。その結果、高い特異性と感度(fgレベルのDNA濃度で増幅可能)が得られた。また、B.bovisのBbSBP-4蛋白質は赤血球内のバベシア原虫のスフェリカルボディから赤血球細胞質を通して赤血球外に放出されることが明らにされた。更に、組換えBbSBP-4蛋白質を用いたELISAではこれまで報告されている抗原の中で最も高い特異性と感度をもっていることが,流行地で採取された血清サンプルを用いた検討により示された。2)アピコプラストをターゲットにした新規治療薬の検索新たな薬剤標的として大きな関心を呼んでいるアピコプラストと呼ばれる植物由来の葉緑体が原虫に存在する事が近年明らかとなっている。昨年は、アピコプラストの機能を阻害するciprofloxacin(DNA合成阻害)、thiostrepton(DNA転写阻害)、rifampicin(RNA翻訳障害)が牛及び馬バベシアの増殖を抑制することを明らかにした。本年度は、この増殖抑制効果を更にreversetranscription-PCR及びウエスタンブロット法を用いて確認した。また、アピコプラストの重要な酵素であるペプチド脱ホルミル酵素の阻害剤であるアクチノニンを用いて、バベシアに対する影響を検討した結果、牛及び馬バベシアに対して増殖抑制効果があることが明らかにきれた。

これらの結果は、アピコプラストがバベシアの薬剤標的として非常に有望であることを示唆しており、評価の高い国際専門誌であるAntimicrobial Agents and Chemotherapyに掲載された。バベシア症は、ダニによって媒介されるバベシアが宿主動物の赤血球に寄生して、発熱、貧血、黄疸等の症状を呈する原虫感染症であり、家畜や犬などで世界的に認められておりで毎年数兆円にのぼる経済的被害をうけている。本研究では、家畜バベシア症に対する新規の迅速・簡便遺伝子診断法の開発と新規治療薬の検索を目的に、以下の項目について検討した。1)新規の遺伝子の検索と診断法および予防法への応用研究24年度は、馬バベシアB. caballiのロプトリー蛋白質を効率よく産生する方法を開発した。これらの方法を用いて、モンゴルの牛および馬のバベシア症に関する分子疫学的調査を行った。その結果、B. bigemina, T. equi, B. caballiがモンゴルにおいて高率に感染し、モンゴルに特有な遺伝子配列が存在することが明らかとなった。2)アピコプラスト等をターゲットにした新規治療薬の検索これまでバベシア原虫のアピコプラストが薬剤標的として有望であることを、遺伝子解析、DNAの転写阻害剤、アピコプラストの重要な酵素であるペプチド脱ホルミル酵素の阻害剤を用いた実験により、明らかにしてきた。24年度は、牛バベシアBabesia bigeminaヒートショック蛋白質(BbigHSP-70)の遺伝子解析を行った。更に組み替え抗原を作製し、これに対する抗血清がB. bigemina, B. bovis, B. caballi, B. gibsoni,とB. microtiの溶解抗原と反応することが示された。更に、BbigHSP-70で免疫したマウスは非免疫群に比較して、B.microtiの攻撃感染に対し強い免疫効果を示すことが明らかにされた。さらに、Babesia bovisのヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の分子生物学的解析を行い、その阻害剤であるアピシジンが培養バベシアの増殖抑制を示した。今後、これらはバベシア症に対する新たな薬剤として更に検討にすることが期待される。本研究の最初の目的である新規診断法に関し、B.bovisにおける新規のP67遺伝子の検索に成功し、この遺伝子を用いたPCRおよびnPCRの確立に成功した。また、2番目の目的であるアピコプラストをターゲットにした新規治療薬の検索に関しても、アピコプラストDNA合成、DNA転写、RNA翻訳の阻害剤によるバベシアの増殖抑制を明らかにすると共に、アピコプラストの重要な酵素の阻害によっても、原虫の増殖が抑制されることを明らかにし、当初の目的を達成するために着実に研究成果を挙げている。これまでの新規診断法の開発並びにアピコブラストをターゲットにした新規治療薬に関し、診断法の野外での応用、治療薬の実用化の可能性について検討する。1)P67遺伝子を標的としたPCRおよびnPCRの実用性について、流行地でのDNAサンプルを用いた検討する。2)アピコプラストのペプチド脱ホルミル酵素阻害剤のアクチノニンに関し、実験的バベシアマウス系を用いその増殖抑制効果について検討する。
小型蒸気発生器における燃焼/水管内沸騰流の動的連成とシステムの安定化

特別の保炎機構を持たない管状火炎燃焼器とその周囲に水管を配置することによって高性能の小型蒸気発生器を構築し,その燃焼特性,伝熱特性,排ガス特性,燃焼の安定性など,装置設計上,必須のパラメータの把握を行った.水管としてはベローズ型フレキシブルチューブをらせん状に巻くことにより,燃焼室外壁を構成し,燃焼室長さを短く抑え,かつ十分な伝熱面積を確保することが燃焼/沸騰伝熱双方の安定性に極めて効果的であることを明らかにした.特別の保炎機構を持たない管状火炎燃焼器とその周囲に水管を配置することによって高性能の小型蒸気発生器を構築し,その燃焼特性,伝熱特性,排ガス特性,燃焼の安定性など,装置設計上,必須のパラメータの把握を行った.水管としてはベローズ型フレキシブルチューブをらせん状に巻くことにより,燃焼室外壁を構成し,燃焼室長さを短く抑え,かつ十分な伝熱面積を確保することが燃焼/沸騰伝熱双方の安定性に極めて効果的であることを明らかにした.本研究は,特別の保炎機構を持たない管状火炎燃焼器を用いた,新方式の低NOx/CO超小型蒸気発生器の開発を通して,燃焼による発熱と水管による抜熱・蒸気発生・管内沸騰流の動的練成(相互干渉)機構について理論的実験的に解明し,状態予測のための動的モデルの構築,さらに蒸気発生器全体のシステム安定化最適化を図る.本年度は,管状火炎の炉筒面と水管での伝熱特性の把握を目的として,燃焼量4-8kWにおいて熱伝達率の評価を行った,その結果,管状火炎の火炎領域においては火炎の周りが未燃混合気で覆われるため熱伝達率はきわめて低く,火炎領域の熱移動は熱伝導モデルで評価できることを明らかにした.燃焼が完了後の火炎領域下流部の燃焼ガス領域においては,火炎端直後で高い熱流束を示し,その後,流れ方向への低下する.別途行った非燃焼場での熱伝達率測定および流れの可視化実験と比較した結果,旋回流の減衰による熱伝達率の低下であることが示された.上記により明らかとなった伝熱特性を用いて,管状火炎を用いた過熱蒸気発生器を設計,製作した.蒸発量90cc/min,230°Cの過熱蒸気の発生に成功した.NOxは6ppm,COは30ppmの排出である.水の予熱,蒸発,過熱の各部の熱伝達率は,上記の特性と一致することが確認された.炉筒面の熱伝達率の測定では,900mmの二重管式熱交換器を設置した.火炎領域では熱伝達率は低いために炉筒面温度は低いが,火炎より下流部では高温の燃焼ガスにさらされるため,炉筒面温度は急激に上昇し,二重管式熱交換器内に急激な温度分布が生じ,レイケ管と同様の現象の熱音響振動が観察され,燃焼と伝熱の動的な練成振動が発生した,なお,過熱蒸気発生器では燃焼ガス下流側にフィンを設けることにより固有振動数が外れ,振動は発生しないことを確認した.今後,燃焼と伝熱の練成振動問題の解析と解決策の検討を行う.本研究は,特別の保炎機構を持たない管状火炎燃焼器を用いた,新方式の低NOx/CO超小型蒸気発生器の開発を通して,燃焼による発熱と水管による抜熱・蒸気発生・管内沸騰流の動的練成(相互干渉)機構について理論的実験的に解明し,状態予測のための動的モデルの構築,さらに蒸気発生器全体のシステム安定化最適化を図る.平成22年度の研究結果より,蒸発量は所定の90cc/minを実現することができたが,過熱蒸気温度は約200°Cと当初の目標の350°Cより低く,また安定した蒸気温度とならなかった.これは,蒸発部でのプール沸騰で発生した液滴が過熱管に流入したためである.そこで安定した過熱蒸気の発生を目指し,蒸発部内への汽水分離構造の設置,および過熱部の熱伝達率の評価を行った.汽水分離については燃焼管と蒸発部の中心軸を偏心させることにより蒸発部上部に空間を設け,過熱管内への水滴の侵入を避ける構造とし汽水分離に成功した.過熱部の伝熱は,管外側の燃焼ガスおよび管内側の蒸気流の双方の熱伝達に依存するため,実験装置を別途作成し,管外側および管内側のそれぞれの影響を調べた.その結果,蒸気が流れる管内側の熱伝達率の低さから,蒸気側の熱伝達が過熱部の伝熱が律速していることが判明した.このことは過熱蒸気出口温度の設定には,燃焼量,蒸発量,蒸発部や過熱管の熱伝達など過熱蒸気発生器全体の燃焼・伝熱練成問題を総合的に解析する必要となる.また,燃焼管の炉筒面の熱伝達特性を評価した.

炉筒面の熱伝達率は,旋回流を伴わない円管の熱伝達率に比べ,約5倍の値を示し,燃焼ガスの軸方向速度のレイノルズ数およびバーナ部からの軸方向距離の関数として熱伝達率を算出することができた.以上の研究結果により管状火炎の燃焼ガスからの伝熱特性が明らかとなったため,今後,超小型管状火炎蒸気発生器の燃焼と伝熱の練成問題の解析を進める.本研究は,特別の保炎機構を持たない管状火炎燃焼器を用いた,新方式の低NOx/CO超小型蒸気発生器の開発を通して,燃焼による発熱と水管による抜熱・蒸気発生・管内沸騰流の動的練成(相互干渉)機構について理論的実験的に解明し,状態予測のための動的モデルの構築,さらに蒸気発生器全体のシステム安定化最適化を図る.平成24年度の研究では,蒸気発生器全体の熱バランスを保ちつ高温の過熱蒸気温度を達成するため,過熱部に伝熱面積を確保できるじゃばら管を用いることとした.その結果,燃焼炉壁の蒸発面を阻害することなく,過熱部の伝熱面積を確保することができ,280°Cの過熱蒸気温度を達成した.なおじゃばら管を用いることにより,旋回流を伴う燃焼ガスの流れが阻害される恐れがあったが,実験の結果,今回用いる外径10.5mmのじゃばら管では問題がないことが確認された.また,じゃばら管を用いた伝熱特性を明らかにした.平成23年度の結果である炉筒面での伝熱特性,管状火炎の燃焼特性の結果とあわせ,蒸気発生器全体の熱バランス解析モデルが完成し,蒸気発生器の基本設計指針が確立した.水側の沸騰二相流については,本年度はガス側・水側連成シミュレーションモデルを構築を目指した.平成23年度までに開発した離散気泡モデルにガス側のモデルを組み込み,ガス側/水側の連成問題解決のための数値シミュレーション構築した.それにより,動的干渉現象の理解ができ,さらには並列管構成では水側において不安定流動が発生し,管の冷却に支障をきたすことが判明した.これらを踏まえて,安定化・最適化のためのガス側・水側連成シミュレーションモデルを作り上げた.平成23年度で過熱蒸気発生器の試作機が完成し,蒸発量90cc/min,過熱蒸気温度180°C,排気NOx濃度4.8ppm(0%0_2換算),CO濃度48ppmを実現した.高温の燃焼ガスにさらされる炉筒面,過熱管での熱伝達率について明らかにした.これらのデータは,今後,過熱蒸気発生器全体の燃焼と伝熱の熱バランスを解析する基礎資料となる.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度のまでの成果により,管状火炎蒸気発生器での各部の伝熱特性,燃焼特性が明らかとなった.特に,過熱部熱伝達は蒸気流速に強く依存しているため,燃焼器や蒸発部,水予熱などの単独要素の性能向上だけでは,当初の開発目標を達成することができないことが明らかとなった.よって今後は,これまでに明らかとなった伝熱特性,燃焼特性を組み込んだ管状火炎蒸気発生器の熱バランス解析モデルを構築し,当初の研究目標を達成する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
二軸応力試験による熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマの変形特性の測定と定式

TPEE製押出円管材用のサーボ制御二軸バルジ試験機および計測・制御系の設計および製作を行った.プランジャーポンプにより試験片内に水圧を,シリンダにより試験片両端に軸力を加えることで,試験片中央部に任意の二軸応力を負荷することに成功した.本年度は,試験機の性能評価用材料として,内径13mm,肉厚2mmのポリエチレン製押出円管材を供試材とした.応力の制御系においては,レーザ変位計によりバルジ変形中の試験片の直径を,またエリアカメラで撮影した画像からカメラコントローラにて試験片表面の三点の相互関係から管軸方向ひずみと管軸方向曲率半径を計測した.これらのデータはデジタル信号により取得される.さらにひずみの計測値から二軸バルジ変形中の円管試験片の中央部(応力測定部)における外径および肉厚を決定した.軸力と水圧はロードセルと水圧計でそれぞれ測定した.制御値の算出は,各測定系からの信号を一括して処理し,軸力と内圧をリアルタイム制御することにより,バルジ変形中の円管試験片に作用する応力成分σθとσφの比率が一定になるように制御した.応力比は,σθ:σφ=1:0,2:1,1:1,1:2,0:1の5通りとした.実験結果としては,上記のいずれの応力比においても,測定された応力経路は,応力経路の指令値に対し概ね追従していることを確認した.これより,構築した応力制御システムにより任意の線形応力経路における供試材の塑性変形挙動を測定できることを確認した.最も大きなひずみを負荷することができたのは応力比1:1であり,円周方向対数ひずみが0.3までの応力ーひずみ曲線の測定に成功した.さらに,ミーゼスの相当ひずみ速度と相当ひずみの関係を調査した結果,測定域中では相当ひずみ速度が,いずれの応力比でもひずみ速度は概ね2×10^-3 s-1一定に維持されていることを確認した.研究実績の概要の項で記載した通り,応力比σθ:σφ=1:0,2:1,1:1,1:2,0:1の5通りの実験に対して,測定された応力経路は,応力経路の指令値に対し概ね追従していることを確認した.さらにこれらの線形応力経路における供試材の真応力ー対数塑性ひずみ曲線を測定できることを確認した.これは,構築したひずみ測定システムおよび応力制御システムが予想通りに正常に動作していることの証左である.このように研究計画通りの研究実績をあげることができたため上記のように判定した.1.TPEE用サーボ制御二軸バルジ試験機の計測・制御系を改良する.制御系にはLabVIEWを用い,制御性および操作性の向上を図る.2.管軸方向応力が最大主応力になる場合に,供試材がチャックからはずれる不具合を解消するために,供試材の把持治具を改良する.3.TPEE製円管試験片を製作する(素材は専業メーカから提供される.加工は外注する).肉厚が不均一である場合,肉厚の最も薄い部位に変形が集中し,試験片に付与できる最大ひずみ(破断限界ひずみ)は著しく低下する.そこで円管試験片の内外径を切削して円管試験片を製作する.これにより肉厚のばらつきを±2%未満に抑制でき,本研究目的の達成には十分な肉厚精度が保証される.4.CCDカメラを用いたひずみ測定システム,ひずみ速度制御システム,応力経路制御用フィードバック制御回路の動作検証を行う.検証用の応力経路は,(管軸方向真応力):(円周方向真応力)=1:0,4:1,2:1,4:3,1:1,3:4,1:2,1:4,0:1の9経路とする.ひずみ速度はミーゼスの相当ひずみ換算で0.00010.01/sとする.試験中のひずみ速度が一定値に維持されるよう,軸力制御および内圧制御系のパラメータ調整を行う.5.上記の9通りの線形応力経路を円管試験片に付与し,測定された真応力ー対数ひずみ曲線に基づいて,二軸応力下における供試材の変形モデルを構築する.TPEE製押出円管材用のサーボ制御二軸バルジ試験機および計測・制御系の設計および製作を行った.プランジャーポンプにより試験片内に水圧を,シリンダにより試験片両端に軸力を加えることで,試験片中央部に任意の二軸応力を負荷することに成功した.本年度は,試験機の性能評価用材料として,内径13mm,肉厚2mmのポリエチレン製押出円管材を供試材とした.応力の制御系においては,レーザ変位計によりバルジ変形中の試験片の直径を,またエリアカメラで撮影した画像からカメラコントローラにて試験片表面の三点の相互関係から管軸方向ひずみと管軸方向曲率半径を計測した.これらのデータはデジタル信号により取得される.さらにひずみの計測値から二軸バルジ変形中の円管試験片の中央部(応力測定部)における外径および肉厚を決定した.軸力と水圧はロードセルと水圧計でそれぞれ測定した.制御値の算出は,各測定系からの信号を一括して処理し,軸力と内圧をリアルタイム制御することにより,バルジ変形中の円管試験片に作用する応力成分σθとσφの比率が一定になるように制御した.応力比は,σθ:σφ=1:0,2:1,1:1,1:2,0:1の5通りとした.実験結果としては,上記のいずれの応力比においても,測定された応力経路は,応力経路の指令値に対し概ね追従していることを確認した.

これより,構築した応力制御システムにより任意の線形応力経路における供試材の塑性変形挙動を測定できることを確認した.最も大きなひずみを負荷することができたのは応力比1:1であり,円周方向対数ひずみが0.3までの応力ーひずみ曲線の測定に成功した.さらに,ミーゼスの相当ひずみ速度と相当ひずみの関係を調査した結果,測定域中では相当ひずみ速度が,いずれの応力比でもひずみ速度は概ね2×10^-3 s-1一定に維持されていることを確認した.研究実績の概要の項で記載した通り,応力比σθ:σφ=1:0,2:1,1:1,1:2,0:1の5通りの実験に対して,測定された応力経路は,応力経路の指令値に対し概ね追従していることを確認した.さらにこれらの線形応力経路における供試材の真応力ー対数塑性ひずみ曲線を測定できることを確認した.これは,構築したひずみ測定システムおよび応力制御システムが予想通りに正常に動作していることの証左である.このように研究計画通りの研究実績をあげることができたため上記のように判定した.1.TPEE用サーボ制御二軸バルジ試験機の計測・制御系を改良する.制御系にはLabVIEWを用い,制御性および操作性の向上を図る.2.管軸方向応力が最大主応力になる場合に,供試材がチャックからはずれる不具合を解消するために,供試材の把持治具を改良する.3.TPEE製円管試験片を製作する(素材は専業メーカから提供される.加工は外注する).肉厚が不均一である場合,肉厚の最も薄い部位に変形が集中し,試験片に付与できる最大ひずみ(破断限界ひずみ)は著しく低下する.そこで円管試験片の内外径を切削して円管試験片を製作する.これにより肉厚のばらつきを±2%未満に抑制でき,本研究目的の達成には十分な肉厚精度が保証される.4.CCDカメラを用いたひずみ測定システム,ひずみ速度制御システム,応力経路制御用フィードバック制御回路の動作検証を行う.検証用の応力経路は,(管軸方向真応力):(円周方向真応力)=1:0,4:1,2:1,4:3,1:1,3:4,1:2,1:4,0:1の9経路とする.ひずみ速度はミーゼスの相当ひずみ換算で0.00010.01/sとする.試験中のひずみ速度が一定値に維持されるよう,軸力制御および内圧制御系のパラメータ調整を行う.5.上記の9通りの線形応力経路を円管試験片に付与し,測定された真応力ー対数ひずみ曲線に基づいて,二軸応力下における供試材の変形モデルを構築する.
リン酸化がもたらす酵母アミノ酸輸送体の新たな制御機構

必須アミノ酸の1つ、トリプトファンが細胞内に取り込めなくなるとハートナップ病などの尿細管異常症が発症し、小児の成長障害を引き起こす。そのため、病態の解明や治療法が求められている。本研究では、真核細胞のモデルである出芽酵母のトリプトファン輸送体の基本的な理解のために、低親和性トリプトファン輸送体Tat1のリン酸化依存的な分解について検討した。Tat1のリン酸化や分解について検討するため、リン酸化に関連する変異株を用いて実験を行なったところ、Tat1はカゼインキナーゼによってリン酸化されること、そしてTat1のN末端側細胞質ドメインのリン酸化が分解を制御していることがわかった。アミノ酸輸送体によるアミノ酸取り込みの失陥は、病態や成長障害の原因の一つであり、治療法や予防策の確立が求められている。そのため、アミノ酸輸送体の基質取り込みや分解の制御機構の解明は極めて重要である。本課題では、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの低親和性トリプトファン輸送体Tat1をモデルとして、リン酸化がアミノ酸輸送体の基質取り込みと分解制御を担っていることを明らかにし、様々なアミノ酸輸送体の多様な基質特異性と分解の制御機構を解明する基盤の構築を目指し、研究を行っている。本年度の研究では、Tat1のリン酸化部位を同定するため、Tat1のN末端側にGSTを融合させたGST-TAT1発現プラスミドを酵母に導入後、グルタチオンカラムでTat1を大量に精製し、質量分析を行う予定であった。しかし、質量分析を行うには不十分な量のTat1しか精製できなかったため、Saccharomyces Genome Databaseでリン酸化すると予想されている部位にアラニン変異を導入し、低分子量側へのTat1のバンドシフトによってリン酸化部位を一部同定した。次に約80のキナーゼ遺伝子欠損株に野生型Tat1発現プラスミドを導入し、低分子量側へのバンドシフトによって、Tat1のリン酸化を担うキナーゼの同定を試みた。その結果、Tat1のリン酸化を担うキナーゼを複数得ることができた。当研究室では、Tat1の既知リン酸化部位を全てアラニンに置換すると分解が抑制されることを明らかにしている。そこで、得られたキナーゼ欠損株でもTat1の分解が抑制されるか検証したところ、分解は抑制されなかった。このことから、Tat1の定常状態のリン酸化と、分解に必要なリン酸化は異なるキナーゼによって担われていることが示唆された。本年度はTat1を大量に精製し、質量分析によってTat1のリン酸化部位を同定することを目標にしていたが、不十分な量のTat1しか精製できず質量分析を行うことができなかった。そのため、データベース上に登録されている既知リン酸化部位にアラニン変異を導入し、低分子量側へのTat1のバンドシフトを検証することでリン酸化部位を一部同定した。また、既知リン酸化部位を全てアラニン置換した変異型Tat1は、脱リン酸化処理した野生型Tat1と比較すると分子量がわずかに大きかった。つまり、データベース上に登録されている部位以外もリン酸化されていることが示唆され、やはり質量分析を行う必要がある。トリチウムアミノ酸を用いた取り込み活性評価も行う予定だったが、測定条件が定まらず十分な検証が行えていない。一方、当初予定していなかったがキナーゼ欠損株に野生型Tat1発現プラスミドを導入し、低分子量側へのTat1のバンドシフトを検証することで、Tat1のリン酸化を担うキナーゼの同定を試みた。その結果、キナーゼの候補遺伝子を複数得ることができた。以上のように、本年度予定していた実験は遅れているが、来年度行う予定だった実験を一部行うことができたため、達成度はやや遅れていると言える。本研究では、様々なアミノ酸輸送体の多様な基質特異性と分解の制御機構を明らかにするため、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeの低親和性トリプトファン輸送体Tat1を用いて、リン酸化がアミノ酸輸送体を制御しているのか調べた。昨年度に続き、質量分析によってTat1のリン酸化部位を同定するため、Tat1のN末端側にGSTタグを融合させ、グルタチオンカラムを用いて大量精製を試みた。細胞数を増やし、様々な界面活性剤を用いるなど精製方法を検討したが、質量分析を行うには不十分な量のTat1しか精製できなかった。そこで、リン酸化すると予想された部位をアラニン置換したTat1のN末端側細胞質ドメイン発現プラスミドを用いてリン酸化バンドの検出を行なった。その結果、リン酸化されている部位を明らかにすることができた。Tat1のリン酸化と分解制御の関係性を明らかにするため、まずTat1とTat1の分解を担うと考えられているアレスチン様タンパク質の相互作用をイーストツーハイブリッドシステムによって調べた。その結果、Tat1とアレスチン様タンパク質Art3、Art4とBul2がTat1と相互作用することが明らかとなった。しかし、昨年度明らかにしたTat1のリン酸化を担っているキナーゼYck1、Yck2とKns1はTat1と相互作用していなかった。すなわち、Yck1、Yck2とKns1はTat1のリン酸化を間接的に担っており、直接Tat1をリン酸化するキナーゼは他に存在していることが考えられた。これまでの研究により、N末端側細胞質ドメインのリン酸化が輸送体の分解を制御していることがわかったが、実際にTat1のリン酸化部位をアレスチン様タンパク質が認識しているのか調べる必要がある。

また、ヒトの輸送体もリン酸化されており、分解が制御されているのか検討することが望まれる。必須アミノ酸の1つ、トリプトファンが細胞内に取り込めなくなるとハートナップ病などの尿細管異常症が発症し、小児の成長障害を引き起こす。そのため、病態の解明や治療法が求められている。本研究では、真核細胞のモデルである出芽酵母のトリプトファン輸送体の基本的な理解のために、低親和性トリプトファン輸送体Tat1のリン酸化依存的な分解について検討した。Tat1のリン酸化や分解について検討するため、リン酸化に関連する変異株を用いて実験を行なったところ、Tat1はカゼインキナーゼによってリン酸化されること、そしてTat1のN末端側細胞質ドメインのリン酸化が分解を制御していることがわかった。特に集中して行う課題は、Tat1を精製し、質量分析を行うことである。現在問題となっている点は、精製したTat1の量が少ないことであるため、細胞数を増やすことでTat1の回収量を増やしたいと考えている。また、界面活性剤をさらに複数検討することで回収効率を上げる。質量分析によってリン酸化部位が特定できたならば、その部位にアラニンもしくはアスパラギン酸変異を導入し、トリチウムアミノ酸を用いた取り込み活性評価を行う。これらによって、リン酸化がアミノ酸輸送体の基質取り込みを制御している可能性を検証する。Tat1のリン酸化と分解制御の関係性については、リン酸化部位を変異したTat1とアレスチン様タンパク質の相互作用を免疫沈降法もしくはイーストツーハイブリッドシステムで明らかにする。さらにキナーゼ遺伝子欠損株に野生型Tat1発現プラスミドを導入し、Tat1の分解が抑制される欠損株を得ることで、Tat1の分解に必要なキナーゼを同定する。これらによってリン酸化がアミノ酸輸送体の分解を制御している可能性を検証する。見出された新規知見は積極的に学会発表を行うとともに、論文の投稿準備を進めていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。分子遺伝学29年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋空間計画の策定と国際ネットワーク形成に関する基礎的研究

本研究は、海洋空間計画をめぐる諸課題について、以下の観点から包括的な研究を行った。第一に、国際社会における海洋ガバナンスがいかにして可能であるかを探求するため、その国際法上の基盤について研究を行った。第二に、海洋ガバナンスの理論化・体系化の観点から、利害調整と合意形成に関するケーススタディ、国内規制の調整、海洋空間計画を通じた合意形成のあり方について検討を行った。第三に、ガバナンスの将来的な課題を明らかにするため、特に海上輸送の不確実性や不安定性に注目し、経済モデルや国際物流モデルを用いたシミュレーション分析を実施した。またアウトリーチのため、最終年度には公開シンポジウムを開催した。本研究では、海洋空間計画をめぐる諸課題について、文献調査・ヒアリングなどを通じて、1海洋空間計画の概念・制度について比較検討を行い、2法学、政治学、理工学等の多角的観点から、3統合的海洋管理のための海洋空間計画のあり方について、理論的観点から具体的検討を加えることを目的としている。初年度は、海洋空間計画に関する分野横断的研究を行う観点から、今後の作業に向けた課題の抽出を中心とする検討作業を行った。第一の作業として、海洋に関する国際法制度の分析を行うグループにおいては、数度の会合を開催し、海洋科学調査に関する報告書の作成、アジア国内法令集のウェブサイト立ち上げについて検討し、また国連海洋法条約の海域区分によって十分に対応できない問題としてどのようなものがあるかという観点から、課題の抽出を行った。また、これまで収集した国内法令に関する資料集を作成した。第二の作業として、海運のための航路や船舶の設定がどのようなリスクに曝されているのか、およびそれらがどのような経済的な影響を及ぼすのかについて、北極海航路と大洋州島嶼国間航路に関する事例研究を行った。北極海航路では、リスク要因に応じて複数のシナリオを設定し、それらが日本経済に与える影響を分析した。大洋州島嶼間航路については、基礎的な情報収集を行った。第三の作業として、海洋ガバナンスの理論化・体系化という観点から、地域における洋上風力の利害調整事例を題材としたケーススタディを行い、成果をまとめている。また、海洋ガバナンスにおけるリスク管理について、広義の安全保障や資源管理などを事例として検討すると同時に、宇宙からの海洋情報収集という観点を含めて、検討を開始した。また、海洋空間計画に関する合意形成についても検討を行った。海洋に関する国際法制度の分析、航路におけるリスク評価、海洋ガバナンスの体系化・理論化に向けた研究のいずれにおいても、次年度の作業・研究課題を円滑に行うための準備作業が行われており、進展が見られるため。研究計画の二年目である平成28年度には、初年度における課題の抽出を踏まえて、海洋空間計画に関する分野横断的研究として、主に三つの観点から研究を行った。第一の作業として、海洋に関する国際法制度の分析を行うグループにおいては、アジア国内法令集のウェブサイトを立ち上げるとともに、伝統的な海洋法が前提としてきた、海域区分による問題解決が十分に機能しない事例として、国家管轄権外区域における生物多様性(BBNJ)や公海上の海洋保護区等の問題について検討を進めた。第二の作業として、海運のための航路や船舶の設定がどのようなリスクに曝されているのか、およびそれらがどのような経済的な影響を及ぼすのかについて、大洋州島嶼国間航路に関する事例研究を引き続き行った。具体的には、大洋州共同体の中央大洋州海運委員会による小島嶼国を対象とした新規定期航路開設の計画について、国際物流シミュレーションモデルを用いて、社会的効果と運航船社の財務的観点から、最適な運航船社の組み合わせや寄港ルートについて検討した。海洋に関する国際法制度の分析、航路におけるリスク評価、海洋ガバナンスの体系化・理論化に向けた研究のいずれにおいても、最終年度に向けた具体的な研究が行われており、進展が見られるため。本研究は、海洋空間計画をめぐる諸課題について、文献調査・ヒアリングなどを通じて、1海洋空間計画の概念・制度について比較検討を行い、2法学、政治学、理工学等の多角的観点から、3統合的海洋管理のための海洋空間計画のあり方について、理論的観点から具体的検討を行ってきた。研究計画の三年目である平成29年度には、海洋空間計画に関する二年間の研究に基づく報告書を作成し、またワークショップを開催した。報告書においては、第一に、国際法の観点から、伝統的な海洋法が前提としてきた海域区分による問題解決が十分に機能しない事例として、国家管轄権外区域における生物多様性(BBNJ)や公海上の海洋保護区等の問題について、現在の課題と今後の展望を整理するとともに、海洋の総合的管理の国際法的基盤について幅広く検討した。第二に、海運のための航路や船舶の設定がどのようなリスクに曝されているのか、およびそれらがどのような経済的な影響を及ぼすのかについて、北極海航路と大洋州島嶼国間航路に関する事例研究を行った。北極海航路については、これまでの成果を審査付き英語論文にとりまとめた。

大洋州島嶼間航路については、国際物流モデルを構築し、地域ハブ港の構築や船舶大型化の影響分析、新規航路開設に関する経済的観点からの最適航路の検討などを行った。第三に、海洋ガバナンスの理論化・体系化という観点から、地域における洋上風力の利害調整事例を題材としたケーススタディ、洋上風力発電と船舶航行に関する規制の調和、および海洋空間計画を通じた合意形成のあり方について検討を行い、その成果をまとめた。また平成30年1月に開催したワークショップ「現代国際社会における海洋ガバナンスの展開」においては、「漁業をめぐる海洋ガバナンス」と「島嶼国をめぐるガバナンス」をテーマとして、海洋管理をめぐる課題について、内外の有識者との意見交換を行った。本研究は、海洋空間計画をめぐる諸課題について、以下の観点から包括的な研究を行った。第一に、国際社会における海洋ガバナンスがいかにして可能であるかを探求するため、その国際法上の基盤について研究を行った。第二に、海洋ガバナンスの理論化・体系化の観点から、利害調整と合意形成に関するケーススタディ、国内規制の調整、海洋空間計画を通じた合意形成のあり方について検討を行った。第三に、ガバナンスの将来的な課題を明らかにするため、特に海上輸送の不確実性や不安定性に注目し、経済モデルや国際物流モデルを用いたシミュレーション分析を実施した。またアウトリーチのため、最終年度には公開シンポジウムを開催した。本研究では、昨年度に引き続き海洋空間計画に関して三側面から検討を加える。海洋に関する国際法制度の研究の観点からは、海洋環境保護、海上交通、資源管理などについて、伝統的な海洋区分の限界と克服をめぐる研究を行う予定である。またリスク評価の観点からは、北極海航路と大洋州島嶼国間航路を対象に、経済面を中心とするリスク評価を行い、またリスクを改善するための方策について複数のシナリオを設定し、検討する。また海洋ガバナンスの理論化・体系化の観点からは、洋上風力に関するケーススタディ、海洋ガバナンスにおけるリスク管理に関する事例研究、海洋空間計画における合意形成について検討を行う。最終年度である平成29年度には、これまで行ってきた海洋空間計画に関する検討を継続するとともに、それぞれの分野に関する研究を統合して報告する予定である。海洋に関する国際法制度の研究としては、平成28年度に進めた研究を整理して、公表を目指すこととする。またリスク評価の観点からは、前年に引き続き北極海航路と大洋州島嶼国間航路を対象に、経済面を中心とするリスク評価を行い、またリスクを改善するための方策について複数のシナリオを設定し、検討する。これらの研究成果を踏まえて、年度末にシンポジウムを開催し、その成果を公表する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
Ｓｍａｌｌ　Ｇ　ｐｒｏｔｅｉｎが制御する角膜炎発症機構の解明

Toll-like receptor 7 (TLR7)は全身性エリトマトーデスのモデルマウスにおいて原因となる受容体として報告されている。我々の研究でもTLR7に関わる分子Unc93b1の点突然変異によりTLR7の反応が増強すると、マウスにおいて全身性の炎症が起こり死に至ることがノックインマウスを作製して明らかとなった。そのTLR7とTLR7に会合する分子Unc93b1に特異的に会合する分子はSmall G proteinのArl8bであることが液体クロマトグラフィータンデム質量分析法にて明らかとなった。そのノックアウトマウスはB細胞と古典的樹状細胞(cDC)においてTLR7の反応性が著しく高く、その原因の一つにTLR7のタンパク量が増強することであることが明らかとなった。TLR7のmRNAのレベルではノックアウトマウスのものと野生型のもので変わりがないことから、TLR7のタンパクの分解がArl8bノックアウトのcDCでは非常に悪いことが考えられた。これはArl8bがTLR7の分解を制御していることを示唆する。しかし、これらTLR7の反応性が増強するにも関わらず、全身性の炎症が認められなかった。これは形質細胞様樹状細胞(pDC)の反応性が著しく減少しているからではないかと推測された。特にpDCから産生される1型インターフェロンの産生が顕著に抑制されていた。そしてArl8bがpDCにおけるインターフェロン産生の抑制にmTorC1が関わっている可能性が高いことを明らかにしつつある。そのためSLEのモデルマウスであるMRL-lprマウス、SLEの誘導モデルであるプリスタン投与によって認められるSLEの発症がArl8bノックアウトマウスでは著しく抑制されていることを明らかにしつつある。これら2つの現象はそれぞれNature Immunologyに投稿予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。我々は病原体のRNA成分を認識するTLR7の反応が生体内では通常抑制されていることを報告している。そして、自己のRNAにも反応してしまうTLR7に対する抑制が崩れるとTLR7は異常に活性化し、肝炎様症状を中心とした全身性炎症を引き起こすことを報告している。このTLR7の反応には、小胞体に存在するTLR7が反応の場であるエンドソーム・ライソソームに移行する必要がある。Unc93b1はTLR7に会合してTLR7をエンドソーム・ライソソームに運搬する分子である。運搬の機構を明らかにするため、Unc93b1に特異的に会合する分子を液体クロマトグラフイータンデム質量分析法にて解析し、ライソソームに局在してライソソームの移動と局在に関わるsmall G protein、Arl8bを同定した。Arl8bはTLR7とUnc93b1の複合体に強く会合しており、TLR9とUnc93b1の複合体には殆ど会合していなかった。我々はArl8b欠損マウスを解析し、TLR7とTLR9を刺激することによりplasmacytoid DC(pDC)からインターフェロンalphaが殆ど産生されないことを明らかにした。さらに抗TLR7抗体、抗TLR9抗体を樹立して、pDCにおけるTLR7とTLR9の局在をコンフォーカル顕微鏡にて調べたところ、TLR7は刺激前からライソソームに存在していた。加えてTLR7とTLR9の局在は異なっていた。これらのことはTLR7が、刺激後反応の場であるライソソームに移行するというHiddie L.Ploeghらの2008年Natureの論文とは異なっていた。

さらに我々はプリスタン投与によって誘導される初期の腹膜炎、後期の自己抗体産生にArl8bが重要な役割を果たしていることを明らかにしている。これらのことは科学雑誌Cellに投稿してreviewされ、再投稿の準備中である。本研究はArl8b欠損マウスにおいて認められる角膜炎の原因を明らかにすることを目的とした。はじめに自己免疫疾患の可能性が考えられたため、免疫担当細胞のT細胞やB細胞が関わっているのかどうかを検討するために、末梢のT細胞とB細胞を欠損しているRag2マウスと交配してArl8bとRag2の二つの遺伝子を欠損したマウスを作製した。その結果、12匹中2匹が角膜炎を起こした。したがって今のところ自己免疫疾患の可能性は低いのではないかと考えている。Arl8b欠損マウス由来の樹状細胞ではTLR7リガンドに対する炎症性サイトカインの産生量が正常樹状細胞に比べて10倍も高い。このことからTLR7が原因での角膜炎の発症を明らかにするために、Arl8bとTLR7の二つの遺伝子を欠損したマウスを作製中である。さらに樹状細胞が原因で角膜炎が発症しているのかを明らかにするために、Arl8bを樹状細胞でだけで欠損させるマウスを作製中である。もう一つの可能性としてArl8b欠損マウスにおいて発症する角膜炎の原因が、角膜の修復異常によるものなのかを検討する実験を進める予定であるができていない。理由としては、ただ今科学雑誌Cellに再投稿予定の論文を作成中であり、Arl8b欠損マウスを角膜修復実験に使用する余裕がない状態である。しかし、この論文の投稿は全身性エリトマトーデスなどの自己免疫疾患の治療に関わるものであると考えており、医学の進歩に貢献できる。したがって、論文作成を優先順位の高いことと考えている。以上のことより、本研究課題の当初の研究目的の達成度は60%位であるが、当初の研究目的とは異なるものの医学の進歩に貢献できる仕事を進めている。今までPlasmacytoid DCによるインターフェロンalpha産生にArl8bが重要な役割を果たすということを検討してきた。これからは、角膜炎の研究を進めるが、全身性エリトマトーデスとのかかわりをより詳しく検討する。MRL-lprマウスモデルやBXSB-Yaaマウスモデルなど全身性エリトマトーデスのモデルマウスを用いて検討する。既にMRL-lprバックグラウンドのArk8b欠損マウスは作製できており、マウスの数を増やして解析するだけとなっている。プリスタン投与における自己免疫性腎炎の発症に関してはC57BL/6マウスを用いて行い、野生型マウスにて抗自己抗体である抗核酸抗体が認められた。しかし、Ark8b欠損マウスでは抗核酸抗体がほとんど認められなかったのだが、有意差がぎりぎりであった。このことは、プリスタン投与により自己抗体は産生されるが腎炎が発症しないC57BL/6マウスで検討しているためと考えられ、腎炎を激烈に発症するBALB/cバックグラウンドのマウスに変えて検討する。プリスタン投与により炎症が発症するためにはTLR7が重要な役割を果たしていることは既に報告されており、我々はプリスタン投与により腹腔内に存在してくる可能性の高いTLR7の内因性リガンドの検討を行う。