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意味及び様相の形而上学との関連から見た認識活動への自然主義的アプローチの再検討

本研究は、自然主義的立場からの認識活動の説明はどこまで可能か、特に、そうした説明のうちに不可避的に登場する「形而上学」的な諸概念をどう取り扱うべきか、という問題を中心に検討してきた。すなわち、(1)物理主義的心理意味論における実証不可能な「因果関係」、(2)志向的態度帰属に登場するフレーゲ的意義やラッセル的な単称命題、(3)数学的存在者の還元に必要な様相概念、等に焦点を据え、その自然化の可能性を探るとともに、一般に哲学的・形而上学的言説に対して自然主義はどう関係しうるのかを考察した。各分担者の三年間の研究成果をひとまずまとめると、次のようになる。篠原は、心の自然化の追求の一環として、自己知、とりわけアンスコーム的な「観察なき知識」について自然主義的観点からの分析・説明を与える方途を追求した。野本は、ラッセルのパラドクス、フレーゲ的アブストラクションをめぐる最新の研究成果を織り込みつつ、論理学・数学の哲学の諸問題にまで考察を広げながら、フレーゲとラッセルを超える新たな意味理論の可能性を探っている。石川は、ライプニッツ、ヴォルフ派からカントへの流れを主題に取りつつ、可能性、現実性、潜在性といった様相概念の再吟味を行うことで、自然主義の今後の課題を明らかにした。丹治は、自然主義、とりわけ反・心理主義の観点からストレートに信念や命題の概念に挑戦し、心の自然化が経てゆくべき理論的進展の階梯を描きながら、今後の方向性に一つの明確な指針を与えている。また神崎は、道徳的実在論についての多年に亙る検討を踏まえながら、自然主義に対するその関わりについて独自の観点から追求した考察を準備している。岡本は、論理的・数学的な知識の形成可能性と、その実際の形成プロセスとを、形式言語の創出・展開という観点から分析・説明する可能性を追求し、自然主義的知識論との関連を明らかにしようと努めている。本研究の四つの柱のうち、(1)心理意味論との関連では、知識の根拠についての内在説(知識主体が根拠を自覚していなければならないとする説)と、外在説(知識主体が外界の客観的な因果連関のうちに然るべく組み込まれていれば足りるとする説)との対立を篠原が精査し、特に自然主義に馴染む後者の説が、実は前者の一変種である共同体説(知識主体を共同体にまで拡張する考え方)と混同されがちであること、しかし同時に、それとは異なる独自の利点を含むことが詳しく示された(篠原の都立大哲学会における発表及び書評)。(2)抽象的対象としての命題との関連では、心身問題全般を視野に収めた観点からの再検討に着手し、とりわけ脳生理学に立脚する心的表示の形成についての説明が、依然、未完成な部分を残しつつも十分な蓋然性を持ちうることを確認した(信原による招待講演に基づく討議)が、感覚質の説明などで問題が残るという指摘も行われた(丹治その他)。(3)数学の自然化に関しては、野本と岡本が、数学の哲学における反自然主義の代表者とも言えるフレーゲを取り上げ、野本は彼の独自のプラトニズムの特質とその意義及び問題点の所在を詳述し(野本論文、これは上記(2)に関連する考察をも含む)、岡本は、彼の算術の形式化の試みか、実は徹底した言語的・記号的操作の観点からの数学的知識の成立の説明としても解釈しうるという考察を行った(岡本論文)。

(4)形而上学的・哲学的言説に対する自然主義の関連については、神崎が「遠近法」を主題い広範な哲学史的検討を行い(神崎著書)、石川は、カント的な「超越論的」認識の基礎づけが、その元来の姿としてはいかなるものか、現代においてどう展開されつつあるかを詳論した(石川★論文)。以上の書評、論文、著書については、本報告書のIIを参照。今年度の成果としては、本研究の四つの柱のうち、とりわけ(2)「抽象的対象としての命題」の問題との関連で、そもそも自然主義者はこの点をどう考えるべきかについて、丹治が大胆な見解を打ち出したことが特筆される(研究合宿、及び東大哲学会における丹治の発表)。丹治の主張の骨子は、物理学がそれ自身だけで世界の完全な記述を与えうることを認める自然主義の立場を一貫させるならば、非物理的な抽象的対象としての意味や命題というものを措定して心的態度を説明することは、余計であるばかりか不整合であるし、より根本的に、クワインの「翻訳の不確定性」の議論などを援用すれば、われわれの間に根強いメンタリスティックな言語観--各々の話者は、彼が用いる文がどう翻訳・解釈されるかからは独立に、一定の「本当の信念」を"心の内に携えて"おり(つまり、或る命題に対して、信念の対象・内容としての態度をとっており)、そのような命題はまさに抽象的対象としてそれ自体で確定的に存在する、といった想定--は、端的に誤りである(少なくとも、信念その他の心的態度の説明として著しく不満足で、的外れである)ことが論証できる、というものである。この考えをどう受け止めるかが、本研究の今後の展開の上で一つの大きなテーマとなる。なお以上の他、(1)(3)(4)についても重要な展開があったが(裏面のリストを参照)、紙幅がないため詳細は来年度の報告書に譲る。今年度は、三年間の研究の締めくくりとして、これまで蓄積した内容を各自で取りまとめ、研究会の場でその検討・批判を行い、研究成果報告書その他の形で公表した。すなわち、まず篠原は、心の自然化の追求の一環として、自己知、とりわけアンスコーム的な「観察なき知識」について自然主義的観点からの分析・説明を与える方途を追求した(研究成果報告書「観察なき知識について」)。野本は、ラッセルのパラドクス、フレーゲ的アブストラクションをめぐる最新の研究成果を織り込みつつ、論理学・数学の哲学の諸問題にまで考察を広げながら、フレーゲとラッセルを超える新たな意味理論の可能性を探っている(同「抽象的存在とパラドクスーフレーゲの場合」)。石川は、ライプニッツ、ヴォルフ派からカントへの流れを主題に取りつつ、可能性、現実性、潜在性といった様相概念の再吟味を行うことで、自然主義の今後の課題を明らかにした(同「規定の闇へ」)。丹治は、自然主義、とりわけ反・心理主義の観点からストレートに信念や命題の概念に挑戦し、心の自然化が経てゆくべき理論的進展の階梯を描きながら、今後の方向性に一つの明確な指針を与えている(同「自然主義的言語観をめぐって」)。また神崎は、道徳的実在論についての多年に亙る検討を踏まえながら、自然主義に対するその関わりについて独自の観点から追求した考察を準備している。岡本は、論理的・数学的な知識の形成可能性と、その実際の形成プロセスとを、形式言語の創出・展開という観点から分析・説明する可能性を追求し、自然主義的知識論との関連を明らかにしようと努めている(論文近刊)。
医療分野における大学等研究成果の実用化プロセスに関する研究

医療分野における大学等研究成果を実用化するためには、その技術に関する特許権を確実に取得するとともに、多くの場合、臨床試験によって、ヒトで有効性・安全性等を確認することが必要である。近年、日本の大学における特許権取得、活用のスキルは向上している。また、早期臨床試験の環境も整備されつつあるが、諸外国の例を参考にして、より一層の改善を行う余地はあると考えられる。本研究は、今後の大学等技術移転に関する合理的な仕組みについて、医薬・医療分野の特性を踏まえて多面的に検討すること、特に、基礎研究成果からProof of Concept(POC)獲得にいたるまでの実用化プロセスにおける現状と課題を検討することで、近年、その重要性が議論されるようになってきているトランスレーショナルリサーチ(TR)のあるべき姿を考察することを目的とする。日本国内のTR実施状況について、その基礎的情報として特許情報のデータベース構築を試行し、「新規性喪失の例外規定」の適用を受けた特許に関する企業と大学の比較解析を行うとともに、TRにかかわる研究者、実務家等とのインタビューや意見交換、知財教育活動を共同で行うことにより、国内TR実施状況の把握に努めた。諸外国のTR実施状況について、平成23年度にシンガポールで現地調査を行い、大学・研究機関、臨床試験実施機関、政府機関、CROを訪問し、シンガポールのTR政策についてヒアリング調査を行った。研究代表者は2006年にも同様の訪問現地調査を行っており、5年前との比較から、臨床試験実施機関の形態が、その国でのTRの進め方に大きな影響を及ぼしているとの知見を得た。その結果を踏まえて、日本における臨床試験実施機関(特にFirst in Humanを行うことを想定して第1相試験実施機関)に関する実態調査を企画し、平成24年度には、東京、大阪、北九州にある臨床試験実施施設において、約500名のPhase 1試験被験者(健常成人)に対する新規技術の臨床試験に関する意識調査等のアンケート調査を行い、日本の現状と課題を検討した。さらに、国際学会参加により、TRに関する最新動向の情報収集をおこない、臨床データに対する規制、個人情報の保護の観点や、知的財産の取り扱い等について、今後、国内制度を整備する必要性を認識した。本研究は、医薬・医療分野において、大学等の研究成果の積極的な活用が求められていることを考慮し、今後の大学等技術移転に関する合理的な仕組みについて、医薬・医療分野の特性を踏まえて多面的に検討することを目的とする。特に、基礎研究成果からProof of Concept(POC)獲得にいたるまでの実用化プロセスにおける現状と課題を検討することで、近年、その重要性が議論されるようになってきているトランスレーショナルリサーチ(TR)のあるべき姿を考察することを目的とする。平成23年度は、日本国内のTR実施状況について、その基礎的情報として特許情報のデータベース構築を試行し、「新規性喪失の例外規定」の適用を受けた特許に関する解析を行った。しかし、TRの現状を評価するに十分な解析をするためには、さらなる工夫が必要であり、当該特許情報については、別の切り口で解析を試みることも含め、検討を進めていく予定である。また、TRにかかわる研究者、実務家等とのインタビューや意見交換、知財教育活動を共同で行うことにより、国内TR実施状況の把握に努めている。諸外国のTR実施状況については、7月にシンガポールで現地調査を行い、大学・研究機関4か所、臨床試験実施機関2か所、政府機関1か所、CRO1か所を訪問し、シンガポールのTR政策についてヒアリング調査を行った。研究代表者は2006年にも同様の訪問現地調査を行っており、5年前との比較から、臨床試験実施機関の形態が、その国でのTR(基礎研究成果が出た場所でPOCを取るまでの実用化プロセスを行うこと)の進め方に大きな影響を及ぼしているとの知見を得た。その結果を踏まえて、日本における臨床試験実施機関(特にFirst in Humanを行うことを想定して第1相試験実施機関)に関する実態調査を企画、実行中である。日本国内のTR実施状況を、特許情報を用いて定量的に分析することは、研究開始当初からある程度難航することが予想されていたため、並行して、インタビュー調査等で定性的な分析も行っている。国内状況の把握に関しては、全体として、23年度に達成すべき内容を満たしていると考える。諸外国に関する調査については、シンガポールの現地調査において、その後の研究の方向性を定める有用な情報が収集できた。しかし、他地域の調査に関しては、その必要性を認識しつつも、まだ十分に実施できていない状況である。23年度に得られた知見を踏まえて、24年度は、(1)国内TR実施状況に関する定量分析(2)国内TR実施状況に関する実態調査(ヒアリング)を進めるとともに、(3)国内治験実施機関のTRにおける役割について調査を行う。また、諸外国との比較研究の事例を増やすために、近隣アジア諸国の現状や、ヨーロッパについても調査を進める予定である。23年度から繰り越すこととなった研究費は、主として、データベース構築費用が抑制できたことにより発生した。24年度は、上記(3)国内治験実施機関のTRにおける役割についても調査を行う予定であるので、繰越分は、主として当該(3)の調査費用に充てる。
ヒドロポリシランを用いるポリシラニル基の触媒的導入反応の開拓

ケイ素連鎖を持つヒドロシラン(ヒドロポリシラン)とアルキン類またはオレフィン類との付加反応が、AlCl_3またはB(C_6F_5)_3を触媒に用いることにより、ケイ素連鎖の構造を損なうことなくかつ効率的に進行することを見いだした。同様なヒドロポリシランは銅触媒を用いるとアルコール類とも反応し、アルコキシ化されたポリシランを高収率で得ることが出来た。更に、ヒドロポリシロキサンと芳香族ハロゲン化物の反応にロジウム触媒が高い選択性を示し芳香族ポリシロキサンが得られた。Ni錯体を触媒に用い、HSiMe_2SiMe_2R(R=Me,Ph,H)とジフェニルアセチレンの付加反応を検討した。R=Me,Phの場合には、ケイ素-ケイ素間結合を保持したままSi-H結合の正常な付加反応が進行することを見いだした。HSiMe_2SiMe_2Hの場合にはケイ素-ケイ素間結合の切断が進行しテトラフェニルシロールが主として生成した。しかし、H(SiMe_2)_6Hの場合には両Si-H末端で正常な付加反応が進行した。従って、HSiMe_2SiMe_2Hの場合のみケイ素-ケイ素間結合の切断が異常に進行しやすいことが判明した。Pt触媒やPd触媒ではケイ素-ケイ素間結合の切断と不均化反応が進行し、目的とする付加反応を選択的に進行させることが出来なかった。塩化アルミ触媒によるアセチレン類のヒドロポリシランとの反応を検討した。脂肪族アセチレンでは、0°C、1hという条件でさえ、内部アセチレンも含めて高収率かつケイ素-ケイ素間結合を切断することなく期待の反応が進行した。ただし、塩素やシアノ基等の官能基が結合したアセチレンでは収率は必ずしも高くはなかった。一方、芳香族アセチレンでは収率は低くケイ素-ケイ素間結合の切断を経た転位生成物等の副反応も進行した。しかし、-42°Cでも触媒活性がありケイ素-ケイ素間結合の切断も大きく抑制できることを見いだした。オレフィン類の反応性について、B(C_6F_5)_3触媒で反応が進行することを認めた。B(C_6F_5)_3触媒によるオレフィン類のヒドロジシランとの付加反応は、単純末端オレフィンでは脂肪族、芳香族を問わず、室温数時間の反応で末端位置にジシラニル期が導入された生成物を高収率で与えた。内部オレフィンでは反応は遅く実質的には進行しなかったが、環状オレフィンでは高収率に生成物を与えた。この際、室温でのノルボルネンの反応ではジシラニル基が開裂した生成物もかなり生成した。非古典的ノルボルニルカチオンの安定性のため、ジシラニル化されたノルボルニルカチオン中間体へのヒドリドの攻撃による反応の完結が遅く、Si-Siの切断とシリル基の1,3-転位に至る時間的余裕が生まれるものと考えられる。同様なSi-Siの切断とシリル基の1,3-転位は基質がビニルシランの場合にも認められたが、シリル基及びジシラニル基のいわゆるβ効果によるβカチオンの安定化効果が関与しているものと考えられる。官能基化されたオレフィンに関し、クロロオレフィンでは脱塩素反応も進行し、アルコキシ化オレフィンでは脱アルコキシ化反応が主反応となった。アルケンニトリルではニトリル基への付加反応が先行し、その後オレフィン部分との反応が進行した。α,ω-ジエンでは環化は進行せず、高分子体が生成した。長鎖のヒドロポリシランやα,ω-ジヒドロポリシランも、スチレンとは異常反応することなく高収率で対応生成物を与えた。末端アルキンとの反応は実質的には進行せず、末端アルキンとB(C_6F_5)_3との強い相互作用が示唆された。この相互作用のため、末端アルキン部分を持つオレフィンの反応は進行せず、また、末端オレフィンと末端アルキンの混合物も実質的には反応しなかった。[HCu(PPh_3)]_6を触媒とするエタノールとH(SiMe_2)_nR (n=26,R=Me,Ph)との脱水素オリゴシラニル化は、オリゴシラニル基の構造を保ったまま高収率に進行した。両末端がHであるH(SiMe_2)_nH (n=26)とエタノールの反応は、同条件では全く進行しなかった。しかし配位子の効果は著しく、PPh_3に替えてdppeを用いるとH(SiMe_2)_nH (n=36)についてはオリゴシラニレン基の構造を保ったH(SiMe_2)_n(OEt)と(EtO)(SiMe_2)_n(OEt)の混合物が高収率で得られた。また、アルコールの反応性はn=3についてはPhCH_20H>EtOH>

PhOHとなり、単純なヒドロシランの場合とは異なる様相を示した。しかし、n=2の場合については不均化が著しく進行した。本手法をH(SiMe_2)_3Hとヒドロキノンの反応に応用することで、(SiMe_2)_3ユニットとp-フェニレンジオキシ基を繰り返し単位とする交互共重合体を得ることも可能であった。H(SiMe_2)_2MeによるPhIのジシラニル化は種々の配位子のPd錯体で検討したが、Si-Si結合の開裂した生成物が多量に生成した。Rh錯体では反応性が低かったが、その検討の過程でシロキシ基またはアルコキシ基で置換されたヒドロシランがPhIと高選択的に反応し、脱ハロゲンシリル化生成物が従来の触媒より高収率で得られることを見出した。B(C_6F_5)_3触媒では末端アルキンのヒドロオリゴシラニル化が進行しない。しかし、内部アルキンでは問題なく反応することも見出した。Berkeらが報告しているような、末端アルキンとB(C_6F_5)_3の反応における転位の難易が関係していると思われる。
酸化物メソクリスタル膜の作製とその透明導電膜への応用

本研究では,低環境負荷・高速成膜・低コストを達成する新しい成膜技術により,スズドープ酸化インジウムの代替材料開発を念頭に,酸化物系結晶薄膜を低温成膜することを目標とする。水溶液法の一つであるスピンスプレー法を用い,適切な流量と回転数を選択して製膜し,可視光透過率70%以上,比抵抗5×10-3 Ω・cmの酸化亜鉛膜を作製できた。次に,水溶性高分子を使用した場合,クエン酸三ナトリウムと異なる結晶形状の変化が見られた。また,透過率・比抵抗ともにクエン酸ナトリウム使用時よりも良好な結果は得られなかった。この結果より,吸着有機物や膜構造が紫外光照射時の比抵抗変化に大きく影響していることが示唆された。平成24年度はこれまでの実績をもとに,酸化亜鉛(ZnO)メソクリスタル膜の作製に注力した。とくに,メソクリスタル形成に重要となる有機添加剤の検討を行った。有機修飾剤としては主にイオン液体(1-alkyl-3-imidazolium塩や塩化コリン-尿素系の低共融点溶媒)の効果を調査した。Imidazolium塩のイオン液体では六角板状のZnO結晶が得られ,水酸化ナトリウムの添加量やアルキル鎖長をコントロールすることで板が連なった構造を取るとわかった。低共融点溶媒では柱状のZnO結晶が得られると分かった。特に反応温度などを変化させることで,ZnO結晶サイズ増加を確認したが,メソクリスタル形成は確認されなかった。これは低共融点溶媒はZnOに対して高い溶解度をもつためと考えられる。また,スピンスプレー装置を立ち上げ,ZnO成膜を行った。スピンスプレー法とは,加熱した基板に“金属塩を含む水溶液"と“pH調整用の水溶液"を同時に噴霧し,酸化物膜を作製する手法である。基板は加熱されたまま回転しているため,噴霧された2つの溶液は基板上で液膜を形成し,この液膜中で酸化物結晶の核生成と成長が進行する。この場合,基板加熱により基板上での不均一核生成と液膜中での均一核生成が同時に進行するものの,回転による遠心力によって,基板に密着していない粒子は流される。溶液は常にスプレーされるため,基板近傍での核生成と結晶成長は促進され,シード層が無くとも低温で密着性の良い酸化物膜を再現性良く得られる。これまでの研究成果から,硝酸亜鉛水溶液およびクエン酸ナトリウムを添加したアンモニア水溶液を使用し,同様の透明導電性ZnO膜を得ることができた。透明導電膜はフラットパネルディスプレイ(FPD),タッチパネル,太陽電池などの電極として必要不可欠な材料である。本研究では,低環境負荷・高速成膜・低コストを達成する新しい成膜技術により,スズドープ酸化インジウム(ITO)の代替材料開発を念頭に,酸化物系結晶薄膜を低温成膜することを目標とした。本年度は特にスピンスプレー法による酸化亜鉛成膜に注力した。スピンスプレー法とは,100°C以下に加熱した基板に“金属塩を含む水溶液"と“pH調整用の水溶液"を同時に噴霧し,酸化物膜を作製する手法である。シード層なしで,密着性の良い結晶化した酸化物膜を作製することが可能である。これにより.シード層が不可避な通常の水溶液低温成膜と比べてきわめて大きな差別化を図ることができる。H25年度は酸化亜鉛の適切な成膜条件を探索した。また,クエン酸三ナトリウムおよび水溶性高分子であるpoly(p-styrenesulfonic)acidを使用して酸化亜鉛成膜を行った。スピンスプレー実験条件のうち,水溶液流量,テーブル回転数を制御し,成膜を試みた。その結果,適切な流量と回転数を選択することで,作製した酸化亜鉛膜の透過率を向上させることができた。特に流量3.5L・h-1,回転数180 rpmでは可視光透過率70%以上を達成することができた。また,紫外光照射後の比抵抗を四探針抵抗測定によって測定すると5×10-3 Ω・cmとなった。次に,poly(p-styrenesulfonic) acidを使用した場合,クエン酸三ナトリウムと同様に酸化亜鉛結晶形状の変化が見られた。しかし,透過率はクエン酸ナトリウム使用時に比べ大きくは増加せず,また,紫外光照射後の比抵抗値もクエン酸ナトリウム使用時よりも減少しなかった。平成24年度の研究により,有機添加剤,特に種々のイオン液体とそのZnO結晶形状に及ぼす影響を調査できた。とくに,imidazolium塩と低共融点溶媒では全く異なる影響をもつことが分かった。これは有機官能機の影響だけでは無く,ZnOの溶解度も関連していると考えられた。

また,スピンスプレー装置を立ち上げ,ZnO透明導電膜を得ることに成功している。得られた比抵抗値は,これまでと同程度程度である。上記のように当初計画としてはほぼ順調に進行している。しかし,特性の劇的改善には至っていない点や,特性発現の基礎原理に不確かな点が多い点など解決すべき課題は多い。また,有機物添加量が比抵抗値に及ぼす影響は不明であり,構造変化に及ぼす影響やキャリア濃度増加の効果と併せて調査していく必要がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,平成24年度で得られた成果を深耕するとともに,ZnO以外の光触媒材料についても同様の効果があるのか調査する予定である。イオン液体についてはスピンスプレーに適用するとともに,添加量が構造や特性に与える影響について調査を進める。また,水溶性高分子類についても官能基や炭素鎖長の結晶形状への影響について調査を進める。これによって導電性付与の基本原理の解明と特性の更なる向上をはかる。ZnO以外の光触媒材料として,TiO2とSnO2を検討する予定である。これらは過去にスピンスプレー法による成膜の報告が無い。そこで,はじめにZnO成膜の知見をもとに溶質とpH調整水溶液を検討する。TiO2に関しては,Ti源として水溶性のヘキサフルオロチタン酸アンモニウムまたはチタンペルオキソクエン酸錯体,pH調整水溶液としてホウ酸,アンモニアまたは水酸化ナトリウム水溶液を使用する。SnO2に関しては,Sn源として塩化スズ(IV)もしくはフッ化スズ(IV),pH調整水溶液としては同様にホウ酸やアンモニア,水酸化ナトリウムを用いる。また,前駆体水溶液に有機系添加剤を導入し,メソクリスタル構造の形成を狙う。使用する有機系添加剤については,ZnOメソクリスタル膜形成にて有効であった水溶性高分子やイオン液体の中から検討する。また,それぞれの膜のキャラクタリゼーションおよび物理特性も評価する。
カルコゲナイドガラスと有機無機複合ガラス多層膜を用いた全固体光電池

無機複合高イオン伝導がラスとして、ビスアンモニウム塩を含むガラスの開発を行い、HMED, HMPDを含む高イオン伝導性ガラスが優れた特性を示す事を見い出した。このガラスの光学吸収測定・Ag-109NMR測定を行い、ガラスの構造・電子状態・イオン移動機構等を検討した。これらの結果は、アジア固体イオニクス国際会議をはじめ、日本物理学会、固体イオニクス討論会などで発表され、一部は、Solid State Ionics誌に掲載された。さらに、有機無機複合ガラスの母体である、アルキルアンモニウムハライド自体の相転移とガラス転移挙動を熱測定・インピーダンス測定により詳細に検討した結果、ハライドイオンの部もイオン移動に寄与する事が分かった。この結果の一部は、物理学会で発表される。一方、イオン蓄積層と機能する銀カルコゲナイドガラスの電気物性と局所構造を詳細に検討した結果、Ag-Ge-Se系、Ag-Ge-S系、Ag-As-S系において、銀濃度を変えると半導体から超イオン導電体へと伝導度が5桁以上も急激に変化することが見いだされた。この領域の電子顕微鏡観察により、これらのガラスではナノスケールでの相分離が発生しており、それが銀カルコゲナイドガラスの異常物性の原因であることが分かった。一方、異常を示さないAg-As-AsS-S系ガラスでは、そのような相分離は見られなかった。これは、光ドープ反応が現れるか否かとも一致しており、光ドープ反応はこの二相間の転移であることが予想される。この結果は、物理学会、ガラス討論会、固体イオニクス学会などで発表された。一方、これらの銀イオン伝導性ガラスの薄膜化を熱蒸着法により検討し、本年度は一部パルスレーザー蒸着法も試みた。銀/ヨウ化銀・モリブデン酸銀/ヨウ化エチルアンモニウム・ヨウ素からなる薄膜銀電池を作成し、基本的な電池特性を確認した。現在、銀カルコゲナイドガラスを負極とする薄膜電池について、その光電気特性を検討している。本年度はまず目的の多層膜を作成することとそのキャラクタリゼーション、および光電気化学測定装置の製作を目標とした。モデル光電池として、ヨウ化銀・アルキルアンモニウム系の有機無機複合ガラスを透明イオン電極とし、銀とITOを電子電極、ゲルマニウム・セレン化銀系ガラス半導体を蓄積層とする多層薄膜構造の光電気化学セルを構築した。薄膜形成はディップコーティング法とスパッタ法、フラッシュ蒸着法を組み合わせて行い・多層膜のキャラクタリゼーションはラマン散乱、蛍光X線膜厚計を用いておこなった。光電気化学測定装置の構築に必要とされる光源、分光計、サイクリック・ボルタンメトリー、インピーダンス測定装置なども用いた。材料としては、蓄積層として有望なAg-Ge-(S, Se, Te)系について、イオン伝導度、電子伝導度などを測定した結果、電子・イオン物性の基礎データを確立した。これにより、光により注入されたイオンの電気化学的な脱ドープ、およびその逆反応が起こる条件(組成、膜厚、スペクトル)を見つけ、さらにそのメカニズムを解明し、リチウムイオン等を用いた、より実用的な全固体光電池、また、新しい光イオンデバイスとしての可能性を見出すことができる。
ヒト末梢血樹状細胞による癌免疫療法の基礎及び臨床研究

樹状細胞は不均一な細胞集団である。我々は末梢血より一次免疫応答誘導能をもつ樹状細胞の分離法を確立してきた。しかし、その由来となる前駆細胞の性状については全く不明であった。それを明らかにすることで現在癌の免疫治療に応用されるようになった樹状細胞の分離法を改善しさらに担癌患者への臨床応用をおこなった。末梢血単核球をフィコール比重遠心法で分離後、パニング法によりT、B、N、K細胞及び単球を除いた残りの細胞を抗HLA-DR抗体FITCと抗CD2抗体PEで二重染色しフローサイトメトリーで解析した。HLA-DR brightの細胞分画はCD2(-)とCD2(+)の2つに分画された。HLA-DR dullの細胞分画はCD34(+)CD2(-)で幹細胞と推定された。抗原提示分子をもつHLA-DRbright、CD2(-)とCD2(+)分画をセルソーターにより精製した。両前駆細胞とも光学顕微鏡、電子顕微鏡下ではリンパ球より若干大型の円形の形態を示し、細胞質内に顆粒を有していた。両前駆細胞には蛋白抗原に対する抗原提示能はないが、分化して樹状様の形態に変化するとCD2(-)細胞由来の樹状細胞は二次免疫応答のみを誘導し、CD2(+)細胞由来の樹状細胞は一次、二次両方の免疫応答を誘導した。一次免疫応答誘導能をもつ前駆細胞はCD2(+)分画にありそのフェノタイプはCDla+,CDlc+,CD4+,CD33+,CD40+,CD54+,CD86+,HLA-A,B,C,DR,DQ,DP bright,lineage negativeで分化に伴いCD2,CD4,CD33の発現が低下し、CD40,CD54,CD80,CD86などの接着分子の発現が増強した。これら前駆細胞は末梢血単核球の0.5%以下であった。単核球からone layer Percollで樹状細胞を分離する方法を確立した。腫瘍lysateを抗原として肝癌、肺癌、大腸癌患者に樹状細胞ワクチン療法を開始した。従来よくわからなった一次免疫応答を誘導する抗原提示細胞をヒト末梢血単核球の培養細胞から種々の比重遠心法を組み合わせることによって分離するこに成功し、その由来となる前駆細胞を明かにし、さらに増殖能をもつ幹細胞を同定した。全くの健常者においてこれらの細胞は合成HIVタンパクの刺激によってT細胞の著しい活性化を誘導できることが明らかとなった。樹状幹細胞がどのような増殖因子によって樹状細胞を誘導してくるかを現在検討中である。明かとなった性状をもとに末梢血の単核球成分の表面抗原の解析を施行し、従来の5-10倍、樹状細胞を分離する方法を開発した。これによってアフェレ-シスをつかって患者から大量の細胞を分離する必要がなくなり、患者の負担の軽減が可能となった。癌抗原については、いくつかについて検討中であるが、B細胞悪性リンパ腫の特異抗原であるイデイオタイプを患者由来の培養細胞株からファージシステムを使ってリコンビナントのかたちで合成することに成功し、現在それを臨床応用できるかたちで精製するシステムを開発中である。

また、メラノーマ特異抗原であるMAGE,BAGE,GAGEが種々の消化器癌でも発現しており、すでに精製された蛋白抗原もあるため、その入手を完了している。外科的に切除された癌がどのタイプの特異抗原を発現しているかをmRNAレベルで調べたのち、それに対応した癌タンパクと患者本人の樹状細胞でワクチン療法を計画しており、大学の倫理委員会の許可が得られている。樹状細胞を使って癌に対するワクチン療法を成功させるためには2つの要素が必要不可欠である。1つはいかに効率よく患者から樹状細胞を分離するかであり、もう1つはいかに癌特異抗原を分離精製するのかという点である。従来、末梢血樹状細胞は単核球の0.1-0.5%と考えられてきた。樹状前駆細胞のフェノタイプを明らかにし、それに基づいてフローサイトメトリーを使って白血球中の前駆細胞を解析したところ樹状細胞が従来の報告の10倍以上存在することが明らかになり、新たな樹状細胞の分離法を開発した。また、同じ前駆細胞の一部に極めて強い増殖能をもつ幹細胞が存在することを見いだし、これらが種々のサイトカインを含む培養液中で一次免疫応答を誘導するという機能を保持しつつ、長期にわたって培養できることを明らかにした。幹細胞を使えば少量の採血ですみ、アフェレ-シスを使う必要がないため大幅に患者の負担を軽減できる可能性が高い。癌抗原の精製についてはまだ、十分とは言えない。外科的に切除した癌の継代培養をvitroでおこなっているがその多くは途中で死滅してしまい安定したワクチン抗原とはなっていない。多くの大腸癌はMAGE1をmRNAレベルで発現しており、それの部分抗原(ペプタイド)は合成も簡単であるが、HLA拘束性があるため応用できる患者は限られている。B細胞悪性リンパ腫の患者から切除した腫瘍組織から腫瘍特異抗原であるイデイオタイプを分離する方法は確立しており現在、患者応用にむけて精製段階である。慢性骨髄性白血病にみられる新たな融合蛋白BCR/ABL由来のペプタイドを使って患者の白血病細胞を障害するキラーT細胞を誘導することに成功した。慢性骨髄性白血病にみられる新たな融合蛋白質BCR/ABL由来のペプタイドと樹状細胞を使うことによって白血病細胞を障害するキラーT細胞を誘導できることがin vitroに実験で明らかにされてきた。このような基礎をもとに、患者からアフェレーシスで大量に白血球を採取した后,樹状細胞を分離し,合成BCR/ABL由来ペプタイドと混合培養した後十分洗浄后,樹状細胞のみを経静脈的に投与するというワクチン療法を開始した。有効性について判定するためにはこれから数ケ月かかると思われる。又末期脳腫瘍患者(malignant germinoma)ですでに放射線療法,化学療法が全く効かない状態においてin vitroで分化した患者本人の樹状細胞を経静脈的に投与するという養子免疫療法を行った。マウスの実験においても大量の樹状細胞を担癌マウスに投与すると腫瘍の縮少,延命効果があることが示されている。この患者においても治療開始3日目から著しい腫瘍の縮少がみられ,β-HCGなどの腫瘍マーカーも劇的に低下している。ワクチン療法とは異なる作用機序が考えられた。
空港運営主体についての理論・実証研究

本研究は,主に国が空港を管理する場合と地方が管理する場合の違いについて考察を行った。その結果,国が空港を管理する際の費用効率性が非常に悪い場合には,地方による管理が社会的に望ましいことが分かった。その後,何故国が空港を管理すると費用効率性が悪くなるかについて理論分析を行い,国管理空港の統一的料金設定と空港間の内部相互補助の存在によって,空港運営者がコスト削減努力を行うインセンティブを失う事を明らかにした。本研究の目的は,空港の運営主体について,国による運営,地方による運営,民間による運営のどれが望ましいかを明らかにすることである.近年は空港運営を民間に委託する動き,さらには地方分権の流れの中で,空港の運営主体を地方に移譲しようという流れが生じている.本研究ではその功罪について考察を行っている.今年度はその中で国による運営と地方による運営について比較検討を行った.また,その検討を始める前に空港の混雑が航空会社の戦略にどのような影響を及ぼしているのかについて,追加検討を行った.まず,航空会社が取る戦略を再確認するべく,航空会社が混雑空港に参入するのか,二次空港に参入するのか,という問題を議論し,混雑が激しいほど新規の航空会社は2次空港へ参入する傾向があることを明らかにした.さらに,本来なら混雑空港へ参入するべきであるにも関わらず,二次空港へ参入するケースがあることが明らかとなった.その結果を踏まえ,混雑料金の導入の重要性を主張すると同時に,混雑が生じているときの空港運営主体のあり方についての研究に着手した.その結果,空港が混雑しているという前提のもと,国による空港運営より地方による運営のほうが効率的であるならば,空港の規模が大きい場合は国による運営,規模が小さい場合は地方による運営が効率的であることを示した.また,その際の混雑料金と空港収入の違いについても分析を行い,空港の規模や運営主体の違いによって,混雑料金や空港収入に大きな違いが生じてくることも明らかになった.今年度は,まず,本研究の目的の1つである上下分離方式と上下一体方式のどちらの形態が効率的か,を公的管理方式と民間管理方式の2つのパターンで理論モデルを用いて比較を行った.この研究は昨年度の積み残しとしていたものだが,今年度の研究で,上下分離形式の公的管理型が社会的に望ましくなるためには,国が空港本体からの収入だけでなく,商業収入も重視する必要があることを明らかにした.従って,空港を商業の場と考えていない現状では,空港の管理方式を民間による上下一体型にするべきであることを明らかにした.次に,国が空港を管理した場合と地方が管理した場合,民間が管理した場合で費用効率性に違いが何故生まれるのかについて,理論モデルを用いた分析を行い,国が管理した場合,空港間の競争の欠如によって費用削減努力を行う動機が生まれないことを明らかにした.但し,その費用削減努力は,社会的にみると過大となる可能性もあることが明らかとなり,費用効率性の改善が社会厚生を改善するとは限らないことも明らかとなった.また,同研究で,国による料金決定は,実際に空港を運営している人たちに,費用削減努力を行わせる動機を生じさせないことも明らかとなった.その場合は,地方や民間に空港を管理させ,各空港に少なくともプラスの利潤が生じるような価格設定を許すことにより,費用削減努力が生じ,それが結果的に社会厚生を改善することがあることも明らかになった.以上の研究を通し,国が上下分離型で空港を管理・運営する方法には多少なりとも合理性は残るが,現在の日本の空港に対する考え方を加味すると,少なくとも国による管理は好ましくないことが分かった.今年度は,国が空港を管理した場合と,地方が管理した場合で費用効率性に違いが生まれることを,費用削減努力を空港運営主体が行う,という理論モデルを用いて明らかにした.国が空港を運営する場合,空港毎に潜在的な利用者数などが異なるにも関わらず,統一的な空港料金が設定される.また,それぞれの空港が赤字経営に陥った場合も,特別会計等を通して,赤字が補填される.こうした制度によって,各空港運営主体はモラルハザードを起こし,結果,十分な費用削減努力を行わない.一方,地方が空港を管理する場合,空港の潜在的な利用者数を考慮し,空港料金が設定される.また,国管理型のような大きな赤字補填も期待できない.そこで,空港運営主体は,費用削減努力を行うインセンティブを持つ.以上の結果,空港運営の費用,という面から見た場合,地方に空港の管理を任せた方がいいことになる.但し,地方に空港管理を任せた場合,空港料金を設定する際他地域への影響を考慮しないため,空港料金が割高になる,という非効率性も生じる.本研究では,以上のトレードオフが存在することを明らかにし,その上で地方間の潜在的空港利用者の差が小さい時は国が,大きい時は地方が管理することが望ましい事を明らかにした.尚,統計上からは収支報告書の作成方法の差異等があり,比較が極めて困難であったが,地方管理空港の効率性の方が高いことが読み取れた.今年度は,昨年度の遅れを取り戻すべく2本の新規の論文作成と前年に作成した論文の修正に取り組んだ.

その結果,以上の3本のうち2本は専門雑誌に投稿できる状態になると同時に,残る1本もほぼ完成し,学会報告等を通して完成度を高めるだけとなった.これらの論文作成によって,理論的な面からのアプローチに目途が立ったためである.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,これまで作成してきた論文を専門雑誌に投稿し,また直近に作成した論文は学会報告等を通してさらに完成度を高めていく.それと同時進行で,空港運営の効率性についての実証研究に取り掛かるべく,空港統計の整備,また国土交通省が発表してる国管理空港の試算結果の精査を進めていく.ここで問題になるのは,地方管理空港に関する収支の入手が困難であること,さらには国の計算方法との違いもあるので比較に意味をなさない可能性がある.その場合は,空港統計の利用者状況や飛行機の離発着回数など,公的な統計として発表されているデータを加工し,効率性を図る指標を作ることで,実証研究を完了させる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢ドライバーのリスク知覚とリスクテイキング行動の実証的研究

従来の研究の結果、高齢ドライバーの問題行動として、1)見通しの悪い交差点や一時停止交差点で一時停止しない(あるいは徐行が不充分である)傾向、2)交差道路の死角からの接近車を発見するための左右確認が不充分である傾向が示された。また、加齢に伴い、ハザード知覚能力の低下も明らかとなった。高齢者の起こす交差点事故の多さの背景に、こうした不安全行動が影響していると推測された。本研究では、こうした高齢ドライバーの問題行動を改善する教育プログラムを開発した。第一に、交差点での高齢ドライバーの一時停止と左右確認行動を改善させることを目的としたプログラムを提案した。本プログラムでの教育手法として参加型の教育手法を取り入れ、とりわけ「フィードバック手法」を採用した。実際に教習車で、教習所の所定のコースを走行させ、ビデオで問題行動を記録し(運転診断)、それを高齢者(教育対象者)に提示して問題点を理解させ、話し合いをさせた(ビデオでの行動チェックとフィードバック)。特長としては、1)教習所指導員が運転診断を行い、個人対応の参加型教育であること、2)自ら気づく、気づかせる手法であること、3)ビデオを活用したフィードバック、等であった。効果測定研究の結果、一定の効果が見られたので、教習所で活用できる教育プログラムとして提案した。第二に、ハザード知覚教育プログラムを教習所で実施し、「潜在的ハザード」への教育効果が見られた。本プログラムでは、ビデオ映像を用いて、指導員のフィードバックとお互いのディスカッションにより、運転場面でのハザードを理解し、的確に予測することで高齢者のハザード知覚能力を改善させることを目的とした。ディスカッション用の刺激場面を充実させ、フィードバックの手法についても検討を行い、教育プログラムを提案した。高齢ドライバーの運転パフォーマンスを行動指標(確認行動と速度行動)と指導員による運転評価指標を用いて測定し、他の年齢層ドライバーのものと比較した。さらに、ハザード知覚テストにより交通ハザードの能力を測定し、被験者群間で比較した。運転パフォーマンス上の指標とハザード知覚能力指標間の関連性を調べた。日本の4府県(各1カ所)の教習所の室内及び所内コースを用いて調査を実施した。調査対象者は中年層36名、準高齢者32名、前期高齢者88名、後期高齢者42名の計198名であった。確認行動の水準には加齢の影響が見られ、高齢者の左右確認回数は低くなった。通常の走行速度については、加齢による大きな影響はなかったが、見通しの悪い交差点や一時停止交差点での速度は高齢者の方が高かった。指導員評価でも同様の結果が見いだされた。ハザード知覚についても、加齢とともに得点は低下した。とりわけ、行動予測ハザードや潜在的ハザードヘの得点の低下が著しかった。運転パフォーマンスと指導員評価、ハザード知覚の指標間には中程度の相関が見られた。こうした知見に基づいて、高齢者の交差点での一時停止行動及び確認行動に対する教育プログラムを試作した。一時停止・左右確認とハザード知覚の教育プログラム(試作版)の効果測定研究を実施して、教育効果の有無や内容について検討を行った。一時停止・左右確認のプログラムの効果測定は青森と愛知の教習所で行い、教育実施群40名と教育未実施群37名で比較した。走行はプログラム実施前と実施直後と約3週間後の3回実施した。本プログラムの特長は、1)教習所指導員が運転診断を行い、個人対応の参加型教育であること、2)自ら気づく、気づかせる手法であること、3)ビデオを活用したフィードバック、等であった。結果として、指導員による観察評価と運転技能評価は未実施群では変化しなかったが、実施群の得点が高くなり、教育効果が見られた。自己評価は実施群の得点は教育後に低下した。総確認回数は実施群で増加し、未実施群は変化しなかった。一時停止交差点(右左折)の不停止率は実施群、未実施群とも教育後に低下した。

以上の結果から、「教育効果有り」と判断した。ハザード知覚のプログラムの効果測定は、京都の教習所で行い、教育実施群20名と教育未実施群19名で比較した。プログラム実施前と実施後(約3週間後)で比較したところ、実施群と未実施群では、教育前の水準に差が見られ、教育未実施群の方が得点は高かったが、教育実施群は教育後に得点が上昇したので、教育効果が見られた。また、潜在的ハザードへの教育効果が大きく、行動予測ハザードには効果が見られなかった。上記の結果に基づいて、新しい教育プログラムを作成・提案する。また、指導員向けの指導マニュアルを作成、中核教習所を指定し、教育の実施と指導員の訓練を行うことが大切である。従来の研究の結果、高齢ドライバーの問題行動として、1)見通しの悪い交差点や一時停止交差点で一時停止しない(あるいは徐行が不充分である)傾向、2)交差道路の死角からの接近車を発見するための左右確認が不充分である傾向が示された。また、加齢に伴い、ハザード知覚能力の低下も明らかとなった。高齢者の起こす交差点事故の多さの背景に、こうした不安全行動が影響していると推測された。本研究では、こうした高齢ドライバーの問題行動を改善する教育プログラムを開発した。第一に、交差点での高齢ドライバーの一時停止と左右確認行動を改善させることを目的としたプログラムを提案した。本プログラムでの教育手法として参加型の教育手法を取り入れ、とりわけ「フィードバック手法」を採用した。実際に教習車で、教習所の所定のコースを走行させ、ビデオで問題行動を記録し(運転診断)、それを高齢者(教育対象者)に提示して問題点を理解させ、話し合いをさせた(ビデオでの行動チェックとフィードバック)。特長としては、1)教習所指導員が運転診断を行い、個人対応の参加型教育であること、2)、自ら気づく、気づかせる手法であること、3)ビデオを活用したフィードバック、等であった。効果測定研究の結果、一定の効果が見られたので、教習所で活用できる教育プログラムとして提案した。第二に、ハザード知覚教育プログラムを教習所で実施し、「潜在的ハザード」への教育効果が見られた。本プログラムでは、ビデオ映像を用いて、指導員のフィードバックとお互いのディスカッションにより、運転場面でのハザードを理解し、的確に予測することで高齢者のハザード知覚能力を改善させることを目的とした。ディスカッション用の刺激場面を充実させ、フィードバックの手法についても検討を行い、教育プログラムを提案した。
細菌外膜小胞への選択的物質導入機構の解明

平成30年度は、前年度の研究で同定した、OMVに多量に存在するsRNA-Xに結合するRNAやタンパク質の同定を試みた。MS2 aptamerが結合する標的sRNA-Xをin vitro translation法により作製した。in vitroにてピロリ菌菌体溶解液と混合したのちに、MS2 aptamerとMS2 coat proteinのアフィニティを利用したMS2 coat protein結合maltose binding proteinを用いたビーズによるプルダウンアッセイに供し、SDS-PAGEにて展開後、sRNA-Xに特異的に結合するタンパク質バンドを確認した。LC-MS/MS解析の結果、MS2 aptamer結合sRNA-Xに特異的に結合する、ガイド分子候補タンパク質-Yを同定した。さらに、作製したsRNA欠損変異株等のRNA-seq解析およびiTRAQ解析を行い、sRNAが特異的に結合して発現を制御する可能性のあるmRNAを同定した。同定したガイド分子候補タンパク質-Yの欠損変異株作製を試みたが、欠損ピロリ菌は生育しないために欠損変異株を得ることができなかった。以上の結果から、OMVに存在量の多いsRNA-Xに特異的に結合するタンパク質-Yは、菌体の生存に必須のタンパク質である可能性が考えられた。当該年度は、まず、ヒトピロリ菌感染症と類似の症状を示すスナネズミ動物モデルにおいて高頻度に胃炎を惹起しうるATCC43504株のゲノム解析およびRNA-seq解析から、すでにsRNAの同定が報告されているゲノム解析株である26695株と共通して保存されているsRNAを同定した。次に定量的PCRにより、これらのsRNAのうち、ATCC43504株において発現量の高いsRNAを複数同定した。また、ピロリ菌OMVを分離し、画分内に含まれるsRNAを定量的PCRにより定量し、全菌体中の存在量と比較して、OMVに特に多量に存在するsRNAを同定した。同定したsRNAの欠失組換えピロリ菌を作出して電子顕微鏡観察に供した結果、ピロリ菌野生株と比較して、産出されるOMV量が大きく異なることが明らかになった。以上の結果から、同定したsRNAは、OMVに特異的に存在するだけでなく、菌体のOMV量を制御しうる可能性が考えられた。当初予定していたsRNA複合体の密度勾配による単離とRNA-seq解析は、技術的に困難なためまだ実施していない。しかし一方で予定を前倒しして、同定したsRNAの欠失組換えピロリ菌を作出することができた。さらに、電子顕微鏡解析から、同定したsRNAがOMV量の制御にも関与するという新しい重要な知見を得ることができた。平成30年度は、まず、同定したsRNAに結合するRNAやタンパク質の同定を行うために、MS2 aptamerが結合する標的sRNAをin vitro translation法により作製する。in vitroにて菌体溶解液と混合してMS2 aptamerとMS2 coat proteinのアフィニティを利用したMS2 coat protein結合maltose binding proteinを用いたビーズによるプルダウンを行い、特異的に結合するタンパク質の有無を精査する。さらに、作製したsRNA欠損変異株等のRNA-seq解析およびiTRAQ解析から、sRNAが特異的に結合して発現を制御するmRNAを同定する。これらの解析から、標的sRNAと複合体を形成するガイド分子を同定する。遺伝子組換え細菌の作製が予想よりも首尾よく作製できたため、菌体の培養に用いる消耗品を節約することができた。次年度で実施予定のin vitro translationによるプローブ作製費用として使用する予定である。
真核生物におけるモリブデン膜輸送システムの研究

モデル酵母Hansenula polymorphaおよびモデル植物シロイヌナズナを用いて、真核生物の細胞レベルのモリブデン吸収、排出に関わる膜輸送システムを解析した。吸収に関わる膜輸送体には高速型、高親和性型、誘導性と異なるタイプの膜輸送装置の存在が示唆された。酵母Hansenula polymorphaよりモリブデン吸収能が低下した変異株を選抜し、酵母のモリブデン輸送システムの概略を明らかにした。具体的には、野生株と昨年度までに得ていた候補変異株(タングステン耐性55株、硝酸同化欠損47株)のモリブデン吸収能力をを培養し、培地のモリブデン酸濃度を、新開発のモリブデン酸測定用蛍光分子プローブMolyProbeを用いて経時的に測定した。その結果、変異株をモリブデン吸収パターンの異なる複数のグループに分類することに成功した。結果より酵母は高親和性型、高速型、誘導型など複数のモリブデン輸送体やこれらを制御するシステムを持つと推察した。酵母Hansenula polymorphaの変異体ライブラリより単離した、硝酸を窒素源として利用できない変異株(nit, 47株)、モリブデンと同属元素のタングステンに耐性をもつ変異株(wr,55株)について解析した。変異株のモリブデン吸収能力を、培地のモリブデン減少速度により評価分類することで、高速輸送、高親和性輸送、誘導性輸送の存在が予想された。また、当初予定していた連携研究者のもつ近縁種酵母ゲノム情報が利用できなくなったため、あらたに、ピロシーケンス法で酵母Hansenula polymorpha JCM3620のドラフトゲノムを決定し、遺伝子破壊ベクターでタグされた配列と比較した。その結果、複数の変異株でタグされる遺伝子座が約40箇所見出された。並行して、植物のモリブデン輪送体遺伝子も検索した。具体的には、個別管理しているAmethyst遺伝子961種類を、CMVプロモータを持つ動物細胞発現ベクターに移植し、動物細胞発現用ライブラリを作製した。次に、総当たり発現スクリーニングの一例として、微量元素の一種であるモリブデンの細胞内濃度に影響する膜輸送体遺伝子を探索した。HEK293T培養細胞を宿主として、Amethyst膜輸送体とモリブデン酸可視化バイオプローブ(MolyProbe)を共発現させ、MolyProbeのFRET蛍光の経時変化を比較分類した。
南海・東南海地震による橋梁の津波被害想定

岩手県から福島県に至る12地区で実施する画像解析や数値解析結果から橋梁に作用する津波のタイプ,段波高,流速,作用力,抵抗力を取りまとめ,すべて定常流による桁の水平移動現象であるかの観点から損傷メカニズムを明らかにする。ついで被害分析に基づき実施した孤立波(300ケース)および定常流タイプ(100ケース)の実験結果を基に,津波タイプ別の桁への作用力評価式を提案する。
高分子ミセルキャリヤーの免疫原性制御のためのインターフェース設計

本研究は、高分子ミセルのABC現象(Accelerated Blood Clearance)解析を通して、ソフト界面での免疫認識機構を検証し、がん診断・治療に有効なキャリヤーシステムを確立することを目的とする。ABC現象は、PEG修飾リポソームの2回目投与でクリアランスが顕著に増大する現象で、PEG鎖を有するキャリヤーを用いた診断と治療には重要な現象である。本研究の推進により、ソフト界面の生物的な機能の新たな解明に結びつくと共に、固形がんなどの診断・治療の応用に大きな貢献をする。前年度までのPEG-修飾リポソームによってABC現象を検出する実験から今年度は条件を拡張して検討した。MRI造影剤キャリヤーシステムでは、1回目のどの投与量においても、2回目に投与した造影剤ミセルのマウスでの血中濃度に変化は観察されなかった。つまり、造影剤ミセルではABC現象を起こさない。一方、薬物キャリアーの高分子ミセルでは、PEG-修飾リポソームの2回目の投与で検出すると、PEG-PBLAミセルはABC現象を引き起こすが、2回目の投与を蛍光のFITCラベルした高分子ミセルで測定するとABC現象は検出されない。まとめると、内核が親水性の高分子ミセルMRI造影剤はABC現象引き起こさず、内核が疎水性のPEG-PBLAミセルではABC現象を引き起こすが、ABC現象では認識されないという、大変興味深い結果を得た。以上の結果は、基礎的にはPEG外殻と内核のソフト界面が,ABC現象の誘導と認識に重要な役割を果たしていることを明らかにしたとともに、医療応用の側面では、高分子ミセルキャリヤーは造影剤としても薬物治療剤としてもABC現象に関わる問題をなにも起こさない重要な事実が判明した。本研究は、高分子ミセルのABC現象(Accelerated Blood Clearance現象)解析を通して、ソフト界面における免疫認識機構を検証し、固形がん診断・治療に有効なキャリヤーシステムを確立することを目的とする。1,高分子合成及び高分子ミセル作製ミセル内核がポリエチレングリコール-b-ポリアミノ酸ブロックコポリマーからミセル内核が親水性の(a)MRI造影剤と、疎水性内核を有する(b)疎水性薬物のキャリヤーの2種の高分子ミセルを作製した。今年度は、(b)のFITC蛍光ラベル体を合成し、その解析を優先したので、鎖長を変化させたブロックコポリマーは合成しなかった。2, ABC現象の解析・Balb/cマウスにある間隔をおいて高分子ミセルあるいはポジティブコントロールのPEG-修飾リポソームを2回投与し、2回目のキャリヤーの血中濃度を測定してABC現象の有無を解析した。結果は、・親水性内核のMRI造影剤高分子ミセルではABC現象が起きない。特に興味深いのは、1回目にPEG-修飾リポソームでABC現象を起こした状態でも、MRI造影剤高分子ミセルの2回目投与時の血中動態の変化がなかったことである。この事実は、ABC現象を起こす免疫機能が、単にPEG鎖を認識しているのではなく、PEGが結合しているソフト界面を認識していることを強く示唆するものであり、興味深い。・疎水性内核の高分子ミセルではABC現象が起きる場合と起きない場合があることがわかった。また、起きる場合でも、2回目の投与をFITCラベル高分子ミセル(疎水性内核)で測定すると血中動態の変化は観測されなかった。この事実も、ABC現象が、PEGが結合しているソフト界面認識に起因することを支持する。