hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全身性強皮症ならびに強皮症モデルマウスにおけるSyk阻害剤の有効性の検討

Sykファミリーに属するSykならびにZAP70は、B細胞受容体、T細胞受容体、Fc受容体などのシグナル伝達に関与する分子で、細胞の活性化に必須の役割を担っている。我々は、強皮症のモデルマウス(皮膚硬化型慢性GVHDモデル)を用いて、Syk阻害剤の有効性について検討した。Syk阻害剤の投与にて皮膚硬化型慢性GVHDの改善がみられ、T細胞およびマクロファージからのサイトカイン産生が抑制された。また、強皮症患者末梢血B細胞ではSykのリン酸化亢進は認めなかった。以上より、強皮症患者ではSykのリン酸化亢進は認めなかったものの、強皮症マウスモデルからはSykが治療標的となる可能性が示唆された。近年、ヒトの全身性強皮症のマウスモデルとしてマイナー組織適合抗原不一致-骨髄移植によるScl-cGVHDマウスが使われるようになってきた。ドナーT細胞がホストのマイナー組織適合抗原に反応することによりGVHDが起こり、組織への細胞浸潤、TGF-βの過剰産生が認められ、移植後2週頃より皮膚や肺の線維化がみられる。またこのモデルではB細胞や樹状細胞、マクロファージなどの抗原提示細胞はT細胞の活性化において非常に重要な役割を果たしている。以上より、マイナー組織適合抗原不一致-骨髄移植モデルはScl-cGVHDならびに全身性強皮症の非常に良いモデルマウスと考えられている。Syk (Spleen tyrosine kinase)は、血液・免疫系の組織に発現する非受容体型チロシンキナーゼでB細胞の分化に重要な役割を担っている。B細胞におけるSykによるシグナル伝達は、抗体産生細胞への分化・増殖までを含む幅広いB細胞応答を制御するための重要な調節点である。近年、Sykを特異的に阻害する経口薬剤(Fostamatinib:R788)が開発され、自己免疫性疾患に対する有効性が期待されている。平成26年度はまず、皮膚硬化型慢性GVHDモデルマウスでSykが活性化されているかを、抗リン酸化Syk抗体を用いてFACSにて解析した。結果はGVHDマウスのT細胞、B細胞、マクロファージにおいて、Sykのリン酸化が亢進していた。さらにSyk阻害剤の有効性を調べるために皮膚硬化型慢性GVHDモデルマウスに、移植14日後よりSyk阻害剤を投与した。SYK阻害剤投与群ではコントロール群と比べ有意にスキンスコアの改善が見られた。また、線維化をマッソントリクローム染色で評価したところ、皮膚および肺の線維化もSyk阻害剤投与群において有意に改善した。近年、Sykを特異的に阻害する経口薬剤(Fostamati nib:R788)が開発され、自己免疫性疾患に対する有効性が期待されている。本年度はさらに、人でのSykの発現を検討した。強皮症患者皮膚および健常人皮膚でSykのリン酸化を免疫組織で検討したが、強皮症、健常人とも皮膚組織においてリン酸化の亢進は認めなかった。マウスの繁殖が当初の予定通り進まなかったため実験計画よりもやや遅れている。

以上より、強皮症患者ではSykのリン酸化亢進は認めなかったものの、強皮症マウスモデルからはSykが治療標的となる可能性が示唆された。マウスの繁殖が当初の予定通り進まなかったため実験計画よりもやや遅れている。平成28年度はScl-cGVHDマウスにおけるSyk阻害剤の抑制機序の解明を行う予定である。さらに、強皮症患者末梢血におけるSykの発現亢進の有無につき検討する予定である。皮膚科学平成27年度はScl-cGVHDマウスにおけるSyk阻害剤の免疫細胞ならびに各種ケモカイン、サイトカインに対する影響を検討する予定である。本年度はマウスの繁殖が予定通り進まなかったため実験計画に遅れが生じた。さらに、ヒトにおけるSykリン酸化解析の予備実験に時間を要したため使用額が予定以下となった。本年度はマウスの繁殖が予定通り進まなかったため実験計画に遅れが生じ使用額が予定以下となった。現在、マウスの繁殖は予定通り進み、Sykリン酸化解析の予備実験も順調に進んでいるので次年度に実験を多く行う予定である。現在、マウスの繁殖は予定通り進んでおり、次年度に実験を多く行う予定である。
セラミクックスのポーリング処理による骨伝導促進効果-臨症応用を目指して-

実験1.水素イオンが移動し易いハイドロキシアパタイト(HAp)ではポーリング処理により分極状態を維持でき、その負電荷側で骨形成を促進することが報告されている。一方、β-リン酸三カルシウム(TCP)はポーリング処理できないことが知られている。本研究ではポーリング処理したHApとHAp/βTCP複合体の極性が破骨細胞と骨芽細胞、骨形成に及ぼす影響を検討した。Wistar ratの頭蓋骨に骨孔を穿ち、ポーリング処理したHApとHAp/βTCP複合体を以下の如く移植した。1.負電荷面(N面)が骨膜下、正電荷面(P面)が硬膜上。2.N面が硬膜上、P面が骨膜下。3.未処理の試料(0面)。骨孔のみをコントロールとした。6,10週後に試料を周辺骨を含め採取し、組織学的観察と骨形態計測を行った。N, P両面(特にN面)で骨芽細胞の活動が賦活化され新生骨形成が促進されること、P面側では破骨細胞の活動が抑制されることが示された。これはN面側の電気的Ca^<2+>イオン吸着により骨形成が起こるだけでなく、ポーリング処理により生じた大きな表面荷電が両面で骨元性細胞の活動に直接、間接的に影響を及ぼし、骨形成促進と骨吸収抑制に作用する可能性を示唆している。実験2.連通性ハイドロキシアパタイト多孔体(CI-HAp)のポーリング処理が、骨元性細胞の活動と骨形成能に及ぼす影響を検討した。円柱状Cl-HAp(直径6mm,長さ5mm)を側面がN面、底面がP面になるようポーリング処理し、日本白色家兎大腿骨遠位顆部に穿った骨孔に移植した(N=10)。対照として無処理のCl-HApを対側穎部に移植した(N=10)。術後3,6週で試料を採取し(各週N=5)組織学的評価を行った。未処理のCl-HApでは移植後6週から、ポーリング処理すると術後3週で中央部骨孔内に骨が形成された。骨形成量はいずれの領域でもポーリング処理群が無処理群より有意に大きかった。ポーリング処理による骨形成促進はイオンやタンパクの静電気的吸引、骨芽細胞活性化、P面側領域では破骨細胞形成抑制効果によると考えられた。1.目的水素イオンが移動し易いハイドロキシアパタイト(HAp)ではポーリング処理により分極状態を維持でき、その負電荷側で骨形成を促進することが報告されている。2.方法Wistar ratの頭蓋骨に骨孔を穿ち、ポーリング処理したHApとHAp/βTCP複合体(セラタイト【○!R】)を以下の如く移植した。1.負電荷面(N-面)が骨膜下、正電荷面(P-面)が硬膜上。

2.N-面が硬膜上、P-面が骨膜下。3.未処理の試料(O-面)。骨孔のみをコントロールとした。6,10週後に試料を周辺骨を含め採取し、DXA法で骨密度(BMD)を測定した。非脱灰トルイジンブルー染色、Villanueva-Gorldner染色標本を作製し組織学的観察と骨形態計測を行った。さらにALP、TRAP染色標本を用い骨芽細胞、破骨細胞数を計測した。3.結果と考察各群とも硬膜側で骨孔周囲からの骨伸展と、骨デブリスを核とする直接骨化が観察された。しかし、骨膜側では骨形成が起らなかった。骨形態計測の結果よりN-,P-両面(特にN-面)で骨芽細胞の活動が賦活化され新生骨形成が促進されること、P面側では破骨細胞の活動が抑制されることが示された。これはN-面側の電気的Ca^<2+>イオン吸着により骨形成が起こるだけでなく、ポーリング処理により生じた大きな表面荷電が両面で骨元性細胞の活動に直接、間接的に影響を及ぼし、骨形成促進と骨吸収抑制に作用する可能性を示唆している。連通性ハイドロキシアパタイト多孔体(CI-HAp)のポーリング処理が、骨元性細胞の活動と骨形成能に及ぼす影響を検討するため以下の実験を行った。円柱状CI-HAp(直径6mm,長さ5mm)を側面がN面、底面がP面になるようポーリング処理し、日本白色家兎大腿骨遠位顆部に穿った骨孔に移植した(N=10)。対照として無処理のCI-HApを対側顆部に移植した(N=10)。術後3,6週で試料を採取し(各週N=5)非脱灰HE、トルイジンブルー染色標本で組織学的観察を行った。さらに、ビラヌーバ・ゴルドナー染色標本で再生骨のCI-HAp孔内単位骨量(BV/TV)、ALP染色標本でCI-HAp孔内骨芽細胞分画活性形成面(Ob.S/TV)、TRAP染色標本でCI-HAp孔内平均破骨細胞数(N.Oc/TV)を計測した。計測は海面骨に接するN面、P面側CI-HAp内1x4mm^2とCI-HAp中央部2x2mm^2で行った(順にN,P,C領域)。無処理CI-HApでは周囲の皮質骨より孔内壁に沿って骨が形成され、中央部では骨形成が遅れた。ポーリング処理したCI-HApでは移植後3週から中央の孔内でも骨が形成された。骨形成はN領域で促進される傾向にあった。BV/TVは移植後3,6週ともいずれの領域でもポーリング処理群が無処理群より有意に大きかった。Ob.S/TVは移植後3,6週でポーリング処理群のN領域が無処理群と他の領域より大きく、6週後はP領域でもポーリング処理群が無処理群より大きかった。N.Oc/TVは移植後3週でポーリング処理群のP領域が無処理群と他の領域より小さく、6週後もポーリング処理群のN領域より小さかった。以上より、ポーリング処理による骨形成促進はイオンやタンパクの静電気的吸引、N面側での骨芽細胞活性化、P面側での破骨細胞形成抑制効果によると考えられる。
罹患同胞対法による気管支喘息の発症に関わる遺伝子座の同定

[目的]日本人におけるアトピー/気管支喘息の感受性遺伝子座を全ゲノムを対象とした連鎖解析により同定することを本研究の目的とした。[対象と方法]小児気管支喘息患者を発端者とする47家系の67罹患同胞対を一次スクリーニングの対象とし、Research Genetics社の、Human Screening Setを用いて全染色体上に平均約10cM間隔で存在する386個の遺伝マーカーと気管支喘息との連鎖を罹患同胞対法により解析する。連鎖解析のプログラムとしてGeneHunter、SPLINKを用いた。本研究は筑波大学倫理委員会で承認をされ、対象者からはインフォームドコンセントを得ている。[結果]ダニアレルギーのある日本人小児喘息患者(65罹患同胞対)で、全染色体に約10cM間隔で配置されたDNA多型マーカーと気管支喘息/アトピー形質との連鎖を解析した。有意の連鎖は5q31-q33(最大ロッド値;MLS=4.3)、4q35(MLS=2.74)、13q11(MLS=2.87)に認められた。その他、6p22-p21.3(MLD=2.13)、12q21-q23(MLS=1.92)、13q14.1-q14.3(MLS=1.93)にも連鎖が認められた。遺伝子多型は人種・民族差が強く、アジア人での解析では欧米、アフリカ、ラテン人とは異なる連鎖パターンを示すことが予想されたが、今回の結果は、白人と日本人では気管支喘息/アトピーの発症に関与する遺伝子多型に大きな類似性があることが示唆された。[結論]遺伝子多型は人種・民族差が強く、アジア人での解析では欧米、アフリカ、ラテン人とは異なる連鎖パターンを示すことが予想されたが、今回の結果は、白人と日本人では気管支喘息/アトピーの発症に関与する遺伝子多型に大きな類似性があることが示唆された。【目的】気管支喘息などのアトピー性疾患には強い遺伝因子の関与が示唆され、複数の侯補遺伝子が挙げられている。本年度は、同胞対を用いた家系分析法による気管支喘息の責任遺伝子座を解析した。【対象と方法】筑波大学小児科アレルギー外来及び関連病院の気管支喘息患者を発端者とする68家系140同胞対を対象とした。T-cell receptor(TCR)α鎖の存在する14番染色体およびT-cell receptorβ鎖のある7番染色体を侯補遺伝子領域とし、これらの侯補遺伝子領域のDNA多型と、喘息、およびダニ抗原に対するIgE免疫応答性との関係を罹患同胞対法を用いて調べた。連鎖解析はS.A.G.E.Software,SIBPALプログラムVer2.2を用いた。【考案・結諭】TCR-β鎖領域には気管支喘息およびダニ抗原に対するIgE免疫応答性を支配する責任遺伝子が存在することが示唆された。
家畜ふん尿中に含まれる抗生物質の堆肥化過程における消長および土壌残留性

1.目的本研究では、畜種別にふん尿中に含まれる抗生物質の種類や量を把握し、堆肥化過程での抗生物質の消長、また抗生物質を含む堆肥が土壌に施用された場合の土壌への抗生物質残留性について明らかにする。今年度は、(1)畜種別の堆肥に含まれる抗生物質含量を測定した。また、(2)堆肥化過程での抗生物質の消長を調査するために、小型堆肥化装置で牛ふん尿を堆肥化し、抗生物質検定キットを用いて抗生物質含量を測定した。2.方法(1)牛ふん堆肥、豚ふん堆肥、鶏ふん堆肥について抗生物質検定キットを用いて、抗生物質含量を測定した。(2)抗生物質の使用履歴がない肉牛より採取した牛ふん尿に麦藁を粉砕したものを水分調整の副資材として水分含量が70%程度になるように加え、市販されている小型堆肥化装置((株)富士平工業かぐやひめ)を用いて堆肥化した。この間、微生物による抗生物質生産の有無を調査するために、経時的にサンプルを採取し、抗生物質検定キットで抗生物質含量を測定した。3.結果(1)牛ふん堆肥からは抗生物質は検出されなかったが、同じ豚ふん堆肥および鶏ふん堆肥でも抗生物質が検出された場合と検出されなかった場合があり、定量的に抗生物質を測定するためには抽出方法を検討する必要があることが明らかになった。また、牛ふん堆肥で抗生物質が検出されなかったが、検出限界以下で含まれていることも想定できるため、抽出液の濃縮についても検討する必要があると考えられた。(2)小型堆肥化装置での発酵温度は外気温に大きく左右され、通常の堆肥化ほど温度が上昇せず、堆肥化条件としては検討の余地があったが、経時的にサンプルを採取し、抗生物質検定キットで抗生物質含量を測定した結果、抗生物質は検出されなかった。(1)の結果と同様に、この場合も検出限界以下である場合が想定されるため、抽出液の濃縮について検討する必要があると考えられた。今年度は堆肥中の微生物活性評価方法について検討した。2.方法市販されている堆肥熟度判定装置((株)富士平工業コンポテスター)をアナログ出力から経時的に酸素消費量を測定できるように改造した後、熟度の異なる牛ふんもみがら堆肥(完熟、切返、生の堆積上部および下部、計6種)の酸素消費量を測定し、微生物活性から堆肥の熟度を定量化する解析方法を検討した。また、堆肥の培養時間の違いによる微生物活性についても検討した。3.結果改良型堆肥熟度判定装置を用いて経時的に酸素消費量を測定すると、いずれの堆肥も酸素濃度が初期状態で非線形的な減少の後に線形的な安定状態になることが明らかになった。安定状態における堆肥1g当たりの酸素消費量は切返上部>生上部>切返下部>完熟上部>完熟下部>生下部の順で少なくなっていた。堆積上部の方が空気に接触しやすいため、好気性微生物が活発に活動していることが定量化できた。初期状態の非線形部分の近似式を求めてみると係数がほぼ同じ値で累乗部分だけ異なっていることが明らかになった。実際の微生物数との比較・検討が必要ではあるが、累乗部分は微生物の活性化度合いの評価指標となることが示唆された。累乗の値が小さいと非線形性が強くなることから、累乗の値が小さいほど微生物が活動しやすい状態にあると考えられる。切返上部の堆肥の培養時間が長くなれば、初期状態における累乗値が大きくなり(-0.0114から-0.0081)、安定状態における酸素消費量が少なくなる(10.13から6.06)ことから、堆肥中の易分解性有機物が微生物の活動によって消費されていった様子を定量化することができた。3.結果(1)牛ふん

堆肥からは抗生物質は検出されなかったが、同じ豚ふん堆肥および鶏ふん堆肥でも抗生物質が検出された場合と検出されなかった場合があり、定量的に抗生物質を測定するためには抽出方法を検討する必要があることが明らかになった。また、牛ふん堆肥で抗生物質が検出されなかったが、検出限界以下で含まれていることも想定できるため、抽出液の濃縮についても検討する必要があると考えられた。(2)小型堆肥化装置での発酵温度は外気温に大きく左右され、通常の堆肥化ほど温度が上昇せず、堆肥化条件としては検討の余地があったが、経時的にサンプルを採取し、抗生物質検定キットで抗生物質含量を測定した結果、抗生物質は検出されなかった。(1)の結果と同様に、この場合も検出限界以下である場合が想定されるため、抽出液の濃縮について検討する必要があると考えられた。
ニッケルイオン結合性樹状細胞によるニッケルアレルギー誘導メカニズムの解析

[ニッケルイオン結合能の生化学的性状の解析]今年度は、皮膚所属リンパ節の樹状細胞(DC)が示したニッケル(Ni)イオン結合能の生化学的性状を解析した。その結果、DC表面へのNiイオンの結合は可逆的な結合であった。また、マンガンやコバルトなど他の2価金属イオンと競合しなかったことから、一般的な金属イオン結合受容体ではなく、Niイオン特異的受容体が関与している可能性が示された。[Niイオン結合性樹状細胞によるNiアレルギー誘導能]昨年までの研究では、強いNiイオン結合能を示す皮膚所属リンパ節由来DCをNiと反応させることにより調整したNi-DCをNi感作マウスの耳介に皮下接種することにより、Niアレルギーが惹起されることを明らかにした。そこで本年度は、Niイオン結合能が弱い腸間膜リンパ節由来DC画分とNiを反応させることによりNi-DCを調整し、Niアレルギー惹起能を解析した。その結果、腸間膜リンパ節由来Ni-DCの耳介への皮下接種では、Niアレルギーは惹起されなかった。以上の結果から、DCのNiイオン結合能がNiアレルギー惹起能に関与していることが示唆された。[皮膚局所におけるNiイオン結合性DCの解析]昨年までの研究から、耳介皮膚局所の抗原提示細胞(表皮ランゲルハンス細胞および真皮DC)のNiイオン結合能は弱いことが明らかとなった。そこで今年度は、Niアレルギー発症に関わる炎症性サイトカインであるインターロイキン(IL)-1βの皮下接種により、局所細胞のNi結合能が変化するかを解析した。その結果、IL-1β皮下接種により表皮ランゲルハンス細胞および真皮DCが活性化され、強いNiイオン結合能を示すことが明らかとなった。以上の結果から、IL-1βは皮膚局所の抗原提示細胞を活性化しNi結合能を強めることにより、Niアレルギー発症に関与していることが示唆された。Niイオン結合性樹状細胞の解析:皮膚所属リンパ節における樹状細胞(DC)のNiイオン結合能を、金属イオン蛍光プローブであるNewport Green(NPG)を用いて解析した。その結果、MHC class II hi, CD11c intである遊走性(migratory)DCにおいて、Niイオン結合能が認められた。これに対し、MHC class II int, CD11c hiである常在性(resident)DCでは、Niイオン結合能は認められなかった。また、Ni結合性DCのサブセットについて詳細に解析した結果、cDC1(XCR1+)およびcDC2(XCR1-, EpCAM-, CD11b+)のいずれにおいてもNiイオン結合能が認められ、cDC1でNiイオン結合能が強い傾向が認められた。これに対し、ランゲルハンス細胞(XCR1-, EpCAM+)ではNiイオン結合能が弱かった。さらに、その他のリンパ節におけるNiイオン結合性DCを解析した結果、顎下リンパ節では、皮膚所属リンパ節と同様に、migratory DCに強いNiイオン結合能が認められた。これに対し、腸間膜および腸骨リンパ節のmigratoryDCではNiイオン結合能が弱かった。Niイオン結合性DCのNiイオン刺激応答性:皮膚所属リンパ節から精製したDCをNiイオン存在下で刺激培養し、各種炎症性サイトカイン発現を解析した。その結果、Ni刺激によりIL-1βおよびIL-6 mRNA発現の誘導が認められた。Niイオン結合性DCの抗原提示能:Niイオン結合性DCに抗原提示能があるかどうか、即ち、Niイオン結合性DCによりNiアレルギーが誘導されるかどうかについて、マウスモデルを用いたin vivo解析を行っている。当初計画していた「Niイオン結合性DCの抗原提示能」は解析途中であるが、Niイオン結合性DCの性状について計画以上の結果が得られたことから、おおむね順調に進展しているとした。[Niイオン結合性樹状細胞によるNiアレルギー誘導能]Niイオン結合性DCによるNiアレルギー誘導能について、Niアレルギーマウスモデルを用いてin vivo解析を行った。まず、皮膚所属リンパ節より精製したDCをマウス耳介に皮下接種したところ、所属リンパ節へのドナーDCの遊走が認められた。そこで、マウス皮膚所属リンパ節由来DC画分をNiもしくはPBS(溶媒コントロール)と反応させ、Ni-DCもしくはPBS-DCを調製した。このNi-DCもしくはPBS-DCをNi感作マウスの耳介に皮下接種し、Niアレルギーの惹起(耳介の腫脹)を測定した。その結果、Ni-DC接種により有意な耳介の腫脹が誘導されたのに対し、PBS-DC接種では誘導されなかった。以上の結果から、Ni結合性DCは所属リンパ節でNiを抗原提示し、Niアレルギー性炎症を惹起能することが示唆された。一方、Ni-DCにNiアレルギー感作能は認められなかった。[Niイオン結合性DCのNiイオン刺激応答性]昨年度までの結果から、皮膚所属リンパ節由来DCをNiイオンで刺激培養することにより、IL-1βおよびIL-6 mRNAの発現が上昇することが認められた。Niイオンは細胞内でhypoxia-inducible factor(HIF)を活性化することから、HIF阻害剤の効果を検討した。その結果、HIF阻害剤存在下においても、IL-1βおよびIL-6 mRNA発現誘導に有意な変化は認められなかった。[皮膚局所におけるNiイオン結合性DCの解析]耳介皮膚局所におけるNiイオン結合性DCについて、フローサイトメトリーにより解析した。その結果、表皮ランゲルハンス細胞および真皮DCのいずれにおいても、Ni結合能は認められたが、所属リンパ節の遊走性DCに比べ、その程度は低かった。

「Niイオン結合性DCの抗原提示能」についてin vivoでの解析がほぼ終了し、「局所におけるNiイオン結合性DCの解析」も解析途中であるが順調に進んでいることから、おおむね順調に進展しているとした。[ニッケルイオン結合能の生化学的性状の解析]今年度は、皮膚所属リンパ節の樹状細胞(DC)が示したニッケル(Ni)イオン結合能の生化学的性状を解析した。その結果、DC表面へのNiイオンの結合は可逆的な結合であった。また、マンガンやコバルトなど他の2価金属イオンと競合しなかったことから、一般的な金属イオン結合受容体ではなく、Niイオン特異的受容体が関与している可能性が示された。[Niイオン結合性樹状細胞によるNiアレルギー誘導能]昨年までの研究では、強いNiイオン結合能を示す皮膚所属リンパ節由来DCをNiと反応させることにより調整したNi-DCをNi感作マウスの耳介に皮下接種することにより、Niアレルギーが惹起されることを明らかにした。そこで本年度は、Niイオン結合能が弱い腸間膜リンパ節由来DC画分とNiを反応させることによりNi-DCを調整し、Niアレルギー惹起能を解析した。その結果、腸間膜リンパ節由来Ni-DCの耳介への皮下接種では、Niアレルギーは惹起されなかった。以上の結果から、DCのNiイオン結合能がNiアレルギー惹起能に関与していることが示唆された。[皮膚局所におけるNiイオン結合性DCの解析]昨年までの研究から、耳介皮膚局所の抗原提示細胞(表皮ランゲルハンス細胞および真皮DC)のNiイオン結合能は弱いことが明らかとなった。そこで今年度は、Niアレルギー発症に関わる炎症性サイトカインであるインターロイキン(IL)-1βの皮下接種により、局所細胞のNi結合能が変化するかを解析した。その結果、IL-1β皮下接種により表皮ランゲルハンス細胞および真皮DCが活性化され、強いNiイオン結合能を示すことが明らかとなった。以上の結果から、IL-1βは皮膚局所の抗原提示細胞を活性化しNi結合能を強めることにより、Niアレルギー発症に関与していることが示唆された。おおむね順調に進展していることから、今年度同様、研究分担者および研究協力者と緊密に連携し研究推進していく。特に、来年度は「Niイオン結合性DCの抗原提示能(Niアレルギー誘導能)の解析」を重点的に行っていく。最終年度であることから、当初研究計画の完遂に向けて、研究分担者および研究協力者とより一層緊密に連携し、研究を推進していく。特に、「Niイオン結合性DCにおけるNiレセプターの解析」について重点的に行っていく。また、「局所におけるNiイオン結合性DCの解析」については、Niアレルギー発症時や炎症性刺激存在下での解析を行う。当初計画していた「Niイオン結合性DCの抗原提示能の解析」が途中であり、予定していたマウスおよび試薬購入に係る費用が未使用であったため。
エンドセリンによる眼循環障害に対する各種薬剤の抑制効果の検討

エンドセリンは血管収縮性生理活性ペプチドで眼循環の調節に関与していると推察されている。くも膜下出血や心臓手術後などに認められる網膜出血にもエンドセリン分泌異常の関与が考えられている。実際に10^<-5>Mのエンドセリン-1(ET-1)10mu1を家兎硝子体中に注入すると、14日間にわたって網膜血管は収縮し視神経乳頭蒼白は持続した。さらに視覚誘発電位(VEP)頂点潛時の延長も認められ、その効果は非常に協力で持続的であった。その機能発現にはカルシウムイオンチャンネルを介していると考えられていることから、ET-1による眼循環の変化と、それに対するカルシウムイオンチャンネルブロッカーである塩酸ニカルジピンの効果を検討した。白色家兎の左眼硝子体に前処置として、10^<-4>Mの塩酸ニカルジピンを10mu1注入し、20分後に10^<-6>MのET-1を10mu1注入した。右眼には人口眼内灌流液を10mu1注入した後ET-1を注入し対照眼とした。両眼の視機能変化の差を、網膜電図(ERG)およびVEPを用いて検討した。ET-1によりERGa波頂点潜時およびVEP頂点潜時の延長が認められたが、塩酸ニカルジピンの前処置により、これらの変化は完全に抑制された。そこでカルシウム拮抗剤の静脈内投与の効果を判定するため、ET-1硝子体内注入と同時に塩酸ニカルジピンを家兎の耳静脈より20mu/kg静注すると、やはりVEP頂点潜時延長が抑制された。したがってET-1の作用には、少なくともカルシウムイオンチャンネルが関係しており、臨床的には網膜視神経乳頭循環障害治療に対するカルシウム拮抗剤の効果が期待された。
カラーイメージスキャナを利用した葉の色彩分布解析法の開発

酸性雨等の植物への被害を測る方法の1つとして葉の表面の色彩の変化を客観的に捉えることを目的とした。そのために京都大学農学部附属演習林上賀茂試験地内に生える5種の樹木(各2個体)を測定木として選んだ。樹種はケヤキ、アベマキ、キリシマツツジ、サザンカ、タチバナである。測定木はそれぞれ高さ1m程度のところを縦横90cm×65cmの板硝子により降下物遮断を行った。2週間に1度葉のサンプルを採集しカラーイメージスキャナによって画像のデジタル化を行っている。得られた画像は従来の野外での撮影での、撮影条件等による影響がなく優れた再現性があることが確認できた。今年度は落葉樹に関しては降下物遮断の時期が遅く、すぐに落葉したため測定は来年度からのものとなるが、常緑樹2種は測定継続中である。酸性雨は春の小雨に強い酸性を示すので、今後の調査の継続に成果が期待される。同時に同試験地内では1992年4月より全降雨の降り初めから1mm毎のpH、導電率の測定を継続調査中であり同試験地に降る酸性雨の性質に関して報告済みで(金子ほか1993)、少量の降雨では酸性度が強く、多量の降雨では酸性が弱くなることがわかっている。今後環境モニタリングの必要性が叫ばれる中で簡易で有効な環境影響の植物診断方法の開発が次の目標である。
超分子化学を基盤とした呈色性及び発光性ホスト分子の開発と応用

これまでの2年の研究で、フルオレセインとキサントンの左右のベンゼン環にさらにベンゼン環を追加した、π系拡張フルオレセインとπ系拡張キサントンについて、網羅的に合成・評価を行ってきた。今年度は有望な骨格を用いた上で、アッパーパートと称されるキサントン/キサンテン骨格に連結されるアリール部位の変換を行い蛍光特性のチューニングを目指した。通常、アッパーパートの芳香環は下部キサンテン骨格との立体障害のため直交した配置を取っている。そこでアッパーパートの芳香環を積極的にキサンテン骨格と平行になるように配置し、共鳴系が広がることで新たな蛍光色素の機能を発現させることを目指した。アッパーパートをチアゾール、オキサゾールに変換した化合物を合成した。また比較のためベンゼン環の化合物を合成した。ところがこれらの吸収スペクトルは、可視部に明白な吸収を持たず、蛍光特性もほとんど無いことが判った。その原因を調査したところ、溶媒に水やメタノールを使用した際には、トリチル位が溶媒分子の攻撃を受け、共鳴系が切断されるためと判った。なわち、当初のアイデアどおりアッパーパートを下部キサンテン骨格に平行にすればするほど、反応性に富むトリチル位が露出し、溶媒の攻撃を受けやすくなることが判った。さらに下部キサンテン骨格にベンゼン環を追加し共鳴系を広げたため、LUMOがさらに低下し、ますます溶媒の攻撃を受けやすくなることも判った。この課題はアッパーパートに2,6-ジメチルフェニル基を採用することで、完全に解決した。反応性の高い(LUMOの低い)トリチル位の前面および背面を二つのメチル基で完全に立体保護でき、化合物の安定性を確保することに成功した。研究計画では、ナフトフルオレセインのアッパーパートの変換による蛍光特性のチューニング及び細胞を用いた色素の局在、移行性、毒性の評価を行う予定であった。今回、多数の新たな色素を合成及び比較評価し性能の良い骨格を見出し十分な成果が得られた。今回、新たな蛍光色素として化学的性質が同様である一方、発光波長が様々に異なるπ系拡張フルオレセインを開発した。これらの色素は適切に組み合わせて使用することで、セルソーター等を用いたマルチカラーイメージングに利用可能であり、現在その実用化を図っている。一方、生体イメージングに用いる蛍光色素はダメージの軽減、深部の可視化のために長波長側の発光が望まれている。そのため、開発した近赤外発光色素は生体イメージングへの利用を目指す。生体内ポリアミン類であるスペルミジン・スペルミンを認識し、迅速的に高感度で定量する検出薬の開発を目的とし、今年度は(1)スルホンフタレイン母核を有する化合物の最適化と(2)呈色型から、蛍光応答型フルオレセイン骨格への変換の二つの課題に取り組んだ。(1)スルホンフタレイン母核を持つ化合物の最適化。前年度に母核をフェノールフタレインからスルホンフタレインに変換する事で、スペルミジンとの親和性を示す会合定数において約1万倍の向上を達成した。また、実際に細胞を用いてスペルミジンの定量が可能か否かを検討するために、大腸菌内のスペルミジン濃度を本法と従来法であるHLPC法とで比較検討した。その結果、生体内に存在する大量のカリウムイオンにスルホンフタレイン型分子が応答し、濃度を高く見積もってしまう事が判った。そこで系中にクリプタンドを共存させる事で、カリウムの影響を除外できることを見出し、本条件を用いる事でHPLC並みの感度での定量に成功した。(2)蛍光応答型フルオレセイン母核への変換。蛍光応答型にすることで、感度の向上とフローサイトメトリーなどへの応用が期待される。まず生体の自家蛍光との重なりを避けるため、近赤外領域に発光を示すフルオレセイン型の分子の開発に着手した。共鳴系を拡張するためにフルオレセインの両側、または片側にベンゼン環を様々な方向に拡張した化合物9種を網羅的に合成した。その結果、ベンゼン環を拡張する方向と発光波長及び量子収率の相関を見出した。すなわち、キサンテンの[b,i]位にベンゼン環を拡張した化合物は顕著な長波長シフトを示し、その発光波長は790nmの近赤外領域にまで達することが判った。また、キサンテンの[c]位にベンゼン環を拡張すると量子収率が向上することも明らかとなった。本研究は既に論文の形にまとめる事ができた。蛍光量子収率の改善などの研究を引き続き行っている。フルオレセインは量子収率が高く、細胞移行性に優れていることからバイオイメージング等で幅広く利用されている蛍光色素である。しかしながら、その励起・発光波長は自家蛍光と重なってしまうため、より長波長で発光する色素として我々はこれまでにナフトフルオレセイン類の開発を行ってきた。その結果、キサンテンの[b,j]位にベンゼン環を拡張した化合物が顕著なレッドシフトが起こることを見出した。また、キサンテンの[c]位に共鳴系を拡張すると、同様の発光波長の色素と比較して量子収率が向上することも明らかとなった。しかしながら、本色素群は量子収率が低い値に留まっていたため、その改善を目指して適切な骨格の探索を行うこととした。ナフトフルオレセイン誘導体を合成するにあたり、鍵中間体として官能基変換性に富むカルボニル基を中央に有するジベンゾキサントンを合成することとした。

そして、ベンゼン環が様々な方向を向いた9種類を網羅的に合成した。この際、通常のキサントン合成に用いられる条件ではキサンテンの[a]位にベンゼン環を縮環したジベンゾキサントン前駆体の環化は進行せず分解することが判った。そこで、種々検討を行ったところ、炭酸カリウムを触媒量用いた水中の封管反応を行うことで90%と高収率で環化体が得られることを見出した。合成した9種類のジベンゾキサントンの分光学的性質を調べたところ、励起波長は似通った値を有していたが、発光波長は400530nmの4色の領域に分布していることが判った。このような性質は、フローサイトメトリー等のマルチカラー化に適していると考えられる。特に、細胞等を用いたマルチカラー化の際には発光波長以外の色素の性質(細胞移行性、溶解度、毒性等)は同じであることが重要であるため、本色素群はこれを満たしており今後の応用が有望である。これまでの2年の研究で、フルオレセインとキサントンの左右のベンゼン環にさらにベンゼン環を追加した、π系拡張フルオレセインとπ系拡張キサントンについて、網羅的に合成・評価を行ってきた。今年度は有望な骨格を用いた上で、アッパーパートと称されるキサントン/キサンテン骨格に連結されるアリール部位の変換を行い蛍光特性のチューニングを目指した。通常、アッパーパートの芳香環は下部キサンテン骨格との立体障害のため直交した配置を取っている。そこでアッパーパートの芳香環を積極的にキサンテン骨格と平行になるように配置し、共鳴系が広がることで新たな蛍光色素の機能を発現させることを目指した。アッパーパートをチアゾール、オキサゾールに変換した化合物を合成した。また比較のためベンゼン環の化合物を合成した。ところがこれらの吸収スペクトルは、可視部に明白な吸収を持たず、蛍光特性もほとんど無いことが判った。その原因を調査したところ、溶媒に水やメタノールを使用した際には、トリチル位が溶媒分子の攻撃を受け、共鳴系が切断されるためと判った。なわち、当初のアイデアどおりアッパーパートを下部キサンテン骨格に平行にすればするほど、反応性に富むトリチル位が露出し、溶媒の攻撃を受けやすくなることが判った。さらに下部キサンテン骨格にベンゼン環を追加し共鳴系を広げたため、LUMOがさらに低下し、ますます溶媒の攻撃を受けやすくなることも判った。この課題はアッパーパートに2,6-ジメチルフェニル基を採用することで、完全に解決した。反応性の高い(LUMOの低い)トリチル位の前面および背面を二つのメチル基で完全に立体保護でき、化合物の安定性を確保することに成功した。研究計画では呈色型と蛍光応答型の二つの機能性分子を合成し、生体内ポリアミン類の迅速定量をめざす予定であった。このうち呈色型では、HPLC並みの感度で大腸菌内のスペルミジン濃度の定量に達成した。蛍光応答型の分子ではスペルミジンに応答する分子の開発は途上であるが、近赤外領域に発光を示す新規蛍光色素を見出す事が出来た。これらの分子はポリアミン類の定量以外にも幅広い利用が考えられ大きな展開が期待される。研究計画では9種のジベンゾキサントン合成、及びその誘導体化を行う予定であったが、これらは達成し論文としても報告した[Tetrahedron 2013,69, 1694-1699.]。
木質構造の新しい架構法に関する総合的研究

今年度は以下のような点について検討を進めた。(1)伝統的な大型の構造物である社寺の建設組織などの実態調査を実施した。その結果、伝統的な木造大型建物は、比較的限られた組織によって建設されており、ノウハウを守るため、相互の連絡は殆どなく、閉鎖的であることが分かった。また、それらの会社では、技術開発などは行われておらず、新たな展開は期待できない。(2)平行して、地震応答解析の数値計算により、その静的・動的な構造の特性を調べた。その結果、接合部のガタを考慮すれば、木造の建物も応答計算が可能であることが分かった。また、木造建物の地震時の挙動は振動に対する減衰性が高く、揺れを抑える効果のあることが分かった。(3)前年度に行なった、モデル化や数値解析の結果を検証するために以下の実験を実施した。即ち、シアープレート、ブルドックジベル、スプリットリング、ドリフトピンを用いたものを設計して、その強度性状を把握した。標準的な強度のものとそれより強弱各1体の1種3体、合計12体である。その結果、ドリフトピン接合は、強度・剛性ともに小さく、また、施工精度が著しく悪く、現在の製作技術では実現性が低いこと、一方、ボルト接合は強度・剛性・靱性、いずれにおいても比較的良好な性能を示した。(4)以上の結果をふまえて、将来性のある木質構造を提案した。住宅などの小規模の木造建物に関する部分実験結果,及び振動実験結果報告書を収集整理した.また,伝的木造建築の分野では,重要文化財修理工事報告書を収集し,伝統的建築物の構造的な観点からの分類を行なった.明治以降の公官庁舎・学校校舎・体育館など,比較的大規摸な木構造の歴史的検討と,現存する建築物の構造的データを収集したが,近年のものは比較的容易に収集できたが,時代を遡るものは資料が紛失しているものも多く,収集した建物の数は当初の予定よりも少ない.また,民家(農家)についても,同様の分類・分析な行なった.なお,伝統的民家については水平加力実験の報告書も併せて収集した.また,諸外国を中心とする比較的大規模な木造建築に関する資料を収集し,主要な建物ごとに整理した.同様に,日本国内の比較的大規模な木造建築に関する資料収集,現地ヒヤリング等を行なって,主要な建物ごと及び部位別に検討を加えた.また,国内の建物については,その接合部に関する実験報告書を収集し,その履歴特性を分析した.以上の結果,これらの建物は構造的に4つ程度に分類することが出来ることが分かった.(1)壁式構造,(2)アーチ,ラーメン及び剛接接合部からなる建物. (3)半剛接接合部の建物. (4)立体トラスなどのスペースフレーム的なもの.次年度には,モデル化や数値解析の結果を検証するために以下の実験を行なう予定である.(1)部分実験(接合部):部分実験では,接合部の試験体を5体程度予定している.(2)地震応答解析などの数値計算により,その静的・動的な構造の特性を明らかにする.(3)以上から,将来性のある木質構造を提案する.(4)さらに,その提案に対応した実大模型での静的・動的な実験を行ない,その実用性を検証する.実大模型による実験では50m^2程度を予定している.(5)以上の研究をまとめ報告する.今年度は以下のような点について検討を進めた。
ヒト骨格筋幹細胞を用いた象牙質再生と新規な幹細胞導入治療法の開発

ヒト骨格筋幹細胞を用いた象牙質再生を目的に、象牙芽細胞分化誘導メカニズムについて基礎的検討を行った。その結果、レチノイン酸(RA)とBMP(bonemorphogenetic protein)-4による象牙芽細胞分化誘導法により、長楕円型への明瞭な形態学的変化と象牙質分化マーカーである象牙質シアロリンタンパク質(DSPP)とEnamelysinが観察された。また、細胞表層タンパクintegrinα1β1,αVβ1とαVβ3の発現が観察され、歯髄創傷治癒過程に関与するコラーゲンタイプIに対して強い接着能と運動能を有することが明らかとなった。さらに、象牙芽細胞に分化誘導した細胞のラット移植実験において、象牙質シアロタンパク質(DSP)陽性細胞と骨様象牙質が観察された。歯科領域において、従来のう蝕治療法や覆髄法に代わり、歯質や歯そのものの再生を治療目的とする再生療法の開発が期待されている。近年、歯髄前駆体細胞や歯髄幹細胞などが象牙質の再生に関与することが示唆されたことから、幹細胞を用いた細胞導入治療法は有効な歯の再生療法となる可能性がある。一方、最近、強い再生能力を有するヒト骨格筋組織から多分化能を有した幹細胞の分離・同定が行われ、再生医療への応用が注目されている。これらの幹細胞は、自己複製能と多分化能といった幹細胞の特徴を有している。そこで本研究では、このヒト骨格筋幹細胞(h-SMSCs)を用いた象牙質の再生を目的に、象牙芽細胞への分化のメカニズムについて検討を行う。平成20年度の本研究の具体的到達目標は、h-SMSCsを用いた象牙芽細胞分化へのメカニズムについて基礎的検討を行うことであり、以下の結果を得た。1.h-SMSCsの象牙芽細胞への分化誘導:抗α7integrin抗体とFACSを用いて分取したα7integrin陽性(α7^+)細胞(UCSFから供与)にHanging drop法を施した後、RA(レチノイン酸)存在下で3日問、浮遊培養させ、その後、コラーゲン上に細胞を播種し、BMP-4存在下で7日間培養を行い、象牙芽細胞分化の評価を行った。2.α7^+細胞の象牙芽細胞分化の評価:(1)分化誘導したα7^+細胞の経時的な形態学的変化を光学顕微鏡下で観察した結果、紡錘型から長楕円型への明瞭な形態学的変化が観察された。(2)分化誘導したα7^+細胞からtotal RNA抽出し、象牙芽細胞分化マーカーであるDSPP (象牙質シアロリンタンパク質)、Enamelysinの遺伝子発現をRT-PCR法を用いて観察した結果、著明なDSPPとEnamelysinの遺伝子発現が観察された。(3)象牙芽細胞分化マーカーであるDSP(象牙質シアロタンパク質)の発現を蛍光免疫染色法を用いて観察した結果、長楕円型のDSP陽性細胞が観察された。(4)分化誘導したα7^+細胞の石灰化能をALP染色とAlizarin Red-S染色により観察した結果、両染色に陽性な細胞が観察され,さらに石灰化結節の形成が認められた。最近、強い再生能力を有するヒト骨格筋組織から多分化能を有した幹細胞の分離・同定が行われ、再生医療への応用が注目されている。平成21年度の本研究の具体的到逹目標は、h-SMSCsを用いた象牙芽細胞分化へのメカニズムについて基礎的検討を行うことであり、以下の結果を得た。1.象牙芽細胞分化誘導前後の細胞表層タンパクintegrinの発現変化の評価:抗α7 integrin抗体とFACSを用いて分取したα7 integrin陽性(α7^+)細胞(UCSFから供与)にHanging drop法を施した後、RA(レチノイン酸)存在下で3日間浮遊培養させ、その後、コラーゲン上に細胞を播種し、BMP-4存在下で7日間培養を行い、象牙芽細胞への分化誘導を行った。そして、象牙芽細胞分化誘導前後の細胞表層タンパクintegrinの発現をFACSを用いて観察した。

その結果、α7^+細胞には細胞表層タンパクα7 integrinに加え、α6、αVとαVβ3 integrinの恒常的な発現が観察された。さらに、RAとBMP-4によ象牙芽細胞への分化誘導により、α7 integrinの著明な発現減少とα1 integrinに加え、αVとαVβ3 integrinの発現増加が観察された。2.1.におけるintegrinの発現経路の検討:RAとBMP-4によるintegrinの発現変化が遺伝子転写レベルて制御されているか否かを、マウスC2C12細胞を用いたプロモーターassayで評価を行った。その結果、integrin α7プロモーターを使用したプロモーターassayにおいて、RAとBMP-4によるα7 integrinの発現変化が遣伝子転写レベルて制御されていると推察され、象牙芽細胞の分化にintegrinを介したシグナルカスケードの存在の可能性が示唆された。平成22年度の本研究の具体的到達目標は,h-SMSCsを用いた象牙芽細胞分化メカニズムについて基礎的検討と,in vivoの実験系において,大腿骨表層と切歯生活歯髄切断面に象牙質の再生を観察することであり,以下の結果を得た.1.歯髄創傷治癒に関与する細胞外マトリックス(ラミニン、コラーゲンタイプI)に対する細胞接着能と運動能の検討(中田):α7 integrin陽性細胞の象牙芽細胞分化誘導前後のラミニン-1,-2とコラーゲンタイプIといった細胞外マトリックスに対する細胞接着能と運動能の解析を行った.その結果,α7 integrin陽性細胞は細胞外マトリックスであるラミニン-1,-2に対して約60%の接着能を示し,象牙芽細胞への分化誘導により,その接着能は20%にまで減少した.コラーゲンタイプIに対してα7 integrin陽性細胞は,約10%の接着能しか示さなかったが,象牙芽細胞への分化誘導によりその接着能は60%にまで増加することが明らかになった.α7 integrin陽性細胞の細胞外マトリックスに対する運動能の解析において,ラミニン-1,-2に対して高い運動能を示し,象牙芽細胞への分化誘導によりその運動能は約40%にまで減少した.また,コラーゲンタイプIに対してα7 integrin陽性細胞はほとんど運動能を示さなかったが,象牙芽細胞への分化誘導により,その運動能は約9倍にまで増加することが明らかになった.2.in vivoにおける,α7 integrin陽性細胞を用いた象牙質再生の観察(中田・尾関):分化誘導した7日目の象牙芽細胞を,8週齢の雄性ウィスターラットSTの上顎切歯生活歯髄切断面に移植した.移植2週後に上顎切歯を摘出し、通法に従い4%パラホルムアルデヒド固定と10%ギ酸による脱灰を行い,パラフィン切片を作成した.HE染色による形態学的観察と象牙質に特異的なマーカーであるDSP(象牙質シアロタンパク質)の発現を免疫染色法を用いて観察した.その結果,象牙芽細胞に分化誘導したα7 integrin陽性細胞の移植群では,著明なDSP陽性細胞と骨様象牙質が観察された.
情報のなわ張り理論に基く認知科学的・語用論的研究

本研究は本年度を以って一応終了するが、最終年度の本年度においては無事に計画の大半を実施することができた。本研究の当初からの目標としては大別して次の2点があった。すなわち、一方において情報のなわ張り理論を日本語以外の言語、特に英語および中国語に適用して分析を行なうことであり、他方においては情報のなわ張り理論に基く今後のより進んだ研究のためのデータ・ベースを確立することである。このうち、前者については本研究開始時に英語の研究はすでにほぼ終了し、論文をヨーロッパの学術誌に投稿ずみであり、現在審査中である。また、本年度に中国語の詳しい分析を行なった論文(揚達氏との共著)を完成することができた。この論文はアメリカの学術雑誌に投稿する予定で目下中国語学者にコメントを依頼している。さらに、本研究者自身による日・英・中の三ケ国語を情報のなわ張り理論の見地から比較した論文を含む論文集を編集し、すでに編集を終えて、ドイツの出版社に原稿を手渡す段階にある。一方、後者については、本研究者自身による日・英語のデータ収集を行なっているが、欧米で大量の発話記録を編集したコーパスが市販されており、また日本でも関連文献に関する大量の資料が最近コンピュータによる使用のため市販された。これらを本科学研究費により購入することができたことは、今後の研究にとってきわめて有益である。平成3年度は、携帯用パ-ソナル・コンピュ-タおよび附属品を購入し、当研究の主目的に沿ったデ-タ・ベ-スの構築に取りかかった。このデ-タ・ベ-スは、(i)当研究の目ざす〈情報のなわ張り理論〉に基づく言語学的・認知科学的研究の基礎となる実際の言語使用の基礎デ-タと、(ii)理論的研究から導き出された概念が現実の言語使用においてどのように観察される現象となって生じているかを調べる部分との2つから成る。(i)については、特に日本語、英語および中国語のデ-タ収集に力を注いだ。国際電話によるアメリカ人言語学者とのデ-タの検討、および中国人言語学者との度々の面談を通じて、デ-タを収集したが、未だコンピュ-タによるデ-タの組織化には至っていない。(ii)については、〈前提〉の概念が日本語および英語の会話記録、小説、その他の文献にどのように現われているかを調べ、コンピュ-タによりその情報を整理し、とりまとめた。理論的研究は、別記の3つの論文(うち2編は発表予定)としてとりまとめた。特に平成3年度に執筆した2つの論文は、〈情報のなわ張り〉の概念を日本語および英語において確立しようとする試みである。いずれもヨ-ロッパのある言語学関係の学術雑誌の編集者から投稿のすすめを受けており、近日中に送付する予定である。また、〈情報のなわ張り〉の概念を中心として出来るだけその言語学的意義について広く論じた英文の著書を執筆中であり、これもヨ-ロッパの出版社の編集者から出版の誘いを受けている。原稿は平成4年4月中に完成の予定である。本年度の研究の具体的目標は、情報のなわ張り理論の(i)中国語への適用、(ii)包括的著書(英文)の執筆、(iii)言語情報処理理論との関係に関する研究とその論文の執筆、の3点であった。このうち(i)については、中国語学者揚達氏の協力の下に研究はほぼ完成し、同氏との共著論文の執筆を残すのみとなった。(ii)については、著者の執筆を終え、ドイツの出版社からの出版を目ざして目下出版社の委託を受けた批評者により査読を受けている段階である。また(iii)についてもそのための基礎的考察を終え、論文の執筆も終えて目下出版を持っている状況である。以上のように、本年度の具体的目標はほぼ充分に達成されたが、このほかに本研究がはじめから長期的目標としていた語用論的研究のためのデータ・ベースの確立にとって、大きな発展を見ることができた。それには、地道なデータ収集の作業の進展もあったが、ベルゲン・コーパスと呼ばれる包括的コーパスの入手に成功したことが大きい。今後は、このコーパスをデータ・ベースとしてより実証的、談話的な情報のなわ張り理論の研究を展開して行くことが可能となる。なお本年度は、本研究補助金の他、獨協大学からも個人特別研究費を得ることができた。したがって、年度の前半は主に後者の研究費を用いた。本補助金の使用が主に年度の後半に集中しているのはそのためである。

一方、後者については、本研究者自身による日・英語のデータ収集を行なっているが、欧米で大量の発話記録を編集したコーパスが市販されており、また日本でも関連文献に関する大量の資料が最近コンピュータによる使用のため市販された。これらを本科学研究費により購入することができたことは、今後の研究にとってきわめて有益である。
地球規模炭素循環-大気中メタンの酸化過程

地球的規模での炭素循環の主要なものとして,生物活動によるメタン(CH_4)放出→大気中酸化→CO_2水圏・植物相への取込みがあり,このCO_2は地球温暖化に係る要素の一つとして重要である.一方,大気中OHラジカルにより開始されるメタン酸化はその過程を通じてさらにOHを消費したりHO_2を生成したりするためにHOx等大気中活性化学種の濃度を左右することから,その反応過程の詳細を明らかにすることは大気化学上重要である.本研究では内容積6m^3の環境大気反応シミュレータを用いた実験(成果1)と,レーザー誘起蛍光法(LIF)を用いた実験(成果2)により,上記のメタン酸化過程について以下のような成果を挙げることができた.1.アゾメタン/空気系光照射実験(CH_3N_2CH_3+hU→2CH_3+N_2)をCH_4+OH→CH_3+H_2O反応系のモデル反応系として,バックグラウンド大気中で重要となる2×CH_3O_2反応の分岐比を求め,またその値の反応温度依存性を初めて明らかにした.成果の中でも特に重要な点として,低温になるに従ってOHラジカルに対する反応性が最も低いCH_3OHを生成する分岐比が高くなることが明らかになった.2.メチルヒドロペルオキシド(CH_3OOH)は1の実験の中でもCH_3O_2+HO_2→O_2+CH_3OOHの反応で主生成物として分析されるメタン酸化過程中の重要中間生成物であるが,この化合物の大気中主要消滅過程であるOHラジカルとの反応速度定数をLIF法により初めて直接的に決定した.その値は従来報告されていた値の約1/5であることが判明し,気相反応による消滅は遅い事が判った.1, 2の成果は,いづれも雨水への溶け込み等CH4の形で大気中に放出されたCがCH_3OH, CH_3OOHの形で不均一除去過程により大気中より取り除かれる可能性が従来考えられていた以上に高いことを示唆しており, CO_2増加の将来予測をする上でも重要な成果である.地球的規模での炭素循環の主要なものとして,生物活動によるメタン(CH_4)放出→大気中酸化→CO_2水圏・植物相への取込みがあり,このCO_2は地球温暖化に係る要素の一つとして重要である.一方,大気中OHラジカルにより開始されるメタン酸化はその過程を通じてさらにOHを消費したりHO_2を生成したりするためにHOx等大気中活性化学種の濃度を左右することから,その反応過程の詳細を明らかにすることは大気化学上重要である.本研究では内容積6m^3の環境大気反応シミュレータを用いた実験(成果1)と,レーザー誘起蛍光法(LIF)を用いた実験(成果2)により,上記のメタン酸化過程について以下のような成果を挙げることができた.1.アゾメタン/空気系光照射実験(CH_3N_2CH_3+hU→2CH_3+N_2)をCH_4+OH→CH_3+H_2O反応系のモデル反応系として,バックグラウンド大気中で重要となる2×CH_3O_2反応の分岐比を求め,またその値の反応温度依存性を初めて明らかにした.成果の中でも特に重要な点として,低温になるに従ってOHラジカルに対する反応性が最も低いCH_3OHを生成する分岐比が高くなることが明らかになった.2.メチルヒドロペルオキシド(CH_3OOH)は1の実験の中でもCH_3O_2+HO_2→O_2+CH_3OOHの反応で主生成物として分析されるメタン酸化過程中の重要中間生成物であるが,この化合物の大気中主要消滅過程であるOHラジカルとの反応速度定数をLIF法により初めて直接的に決定した.その値は従来報告されていた値の約1/5であることが判明し,気相反応による消滅は遅い事が判った.1, 2の成果は,いづれも雨水への溶け込み等CH4の形で大気中に放出されたCがCH_3OH, CH_3OOHの形で不均一除去過程により大気中より取り除かれる可能性が従来考えられていた以上に高いことを示唆しており, CO_2増加の将来予測をする上でも重要な成果である.