hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
損傷関節軟骨に対する遺伝子治療

1.アデノウィルスベクターを介したFGF2の関節滑膜組織への導入と欠損骨軟骨に対する遺伝子治療の試み:アデノウィルスを介したFGF2のラット膝関節への導入が確認された。またアデノウィルス静脈内投与で血清中にFGF2の上昇が認められた。関節軟骨欠損モデルに対する遺伝子治療を用いた修復の試みは、ラット膝蓋大腿関節に骨軟骨欠損モデルを作製し、遺伝子導入しその発言と関節軟骨修復の関係について検討した。ベクターにはFGF2組み替えアデノウィルスベクター(AdCAsFGF-2)とコントロールアデノウィルスベクター(AxCAEGFP)を用いた。関節局所の投与ではAdCAsFGF-2による炎症反応が強く、FGF2発現と組織修復性との関連が明らかではなかったため、静脈内投与を行なった。その結果、AdCAsFGF-2投与群では欠損関節軟骨の修復傾向が認められた。2.IL-4のメカニカルストレスに対する軟骨保護効果:ラット培養軟骨細胞を用いて、機械的過刺激に対するIL-4の軟骨保護効果を検討した結果、in vitroでIL4による軟骨基質合成保持効果が認められた。このことより、関節軟骨修復機転においてもその効果が期待される。この研究成果は第8回軟骨代謝学会(平成13年3月8日、前橋市)と第17回整形外科基礎学術集会(平成14年10月11日、弘前市)にて発表した。3.非ウィルスベクターを用いた遺伝子導入:非ウイルスベクターとしてはプラスミドを用いた系を利用して検討した。関連実験としてフィブロネクチンプラスミドをマウスコラーゲン関節炎モデルに対する投与で、関節炎の進行が抑制されただけでなく、関節炎の程度も軽減した。これらの結果はArthritis and Rheumatismに発表した。1.FGF2及びIL4の関節滑膜組織の導入:FGF2及びIL4ともにアデノウィルスを介したラット膝関節への導入が確認され、FGF2及びIL4の関節滑膜における発現が確認された。更に家兎おける発現を検討している。2.関接軟骨欠損モデルに対する遺伝子治療:関節軟骨欠損モデルに対する遺伝子治療を用いた修復の試みは、当初、ラットを用いて試みていたが欠損モデルの作製が技術的に困難なことと導入された遺伝子の発現が関節のどの組織で確認されるかが判別し難いため、家兎を用いて研究中である。家兎膝蓋大腿関節に軟骨下骨まで至骨軟骨の欠損モデルを作製しFGF2組み替えアデノウイルスベクター(AdCAsFGF-2)とコントロールアデノウィルスベクター(AxCAEGFP)を用いる。3.IL-4の軟骨保護効果:ラット培養軟骨細胞を用いて、機械的過刺激に対するIL-4の軟骨保護効果を検討した結果、in vitroでIL4による軟骨基質合成保持効果が認められた。この研究成果は本年度の軟骨代謝学会(前橋市)にて発表を予定している。4.非ウィルスベクターを用いた遺伝子導入:非ウィルスベクターとしてはプラスミドを用いた系を検討中である。これらの所見はすでに昨年11月のアメリカリウマチ学会(サンフランシスコ)で発表し、さらにArthritis and Rheumatismに投稿中である(掲載予定)。関節軟骨欠損モデルに対する遺伝子治療を用いた修復の試みは、ラット膝蓋大腿関節に骨軟骨欠損モデルを作製し、遺伝子導入しその発言と関節軟骨修偵の関係について検討した。

ベクターにはFGF2組み替えアデノウイルベクター(AdCAsFGF-2)とコントロールアデノウィルスベクター(AxCAEGFP)を用いた。関節局所の投与ではAdCAsFGF-2による炎症反応が強く、FGF2発現と組織修復性との関連が明らかではなかったため、静脈内投与を行なった。その結果、AdCAsFGF-2投与群では欠損翠節軟骨の修復傾向が認められた。2. IL-4のメカニカルストレスに対する軟骨保護効果:ラット培養軟骨細胞を用いて、機械的過刺激に対するIL-4の軟骨保護効果を検討した結果、in vitroでIL4による軟骨基質合成保持効果が認められた。このことより、関節軟骨修復機転においてもその効果が期待される。この研究成果は第8回軟骨代謝学会(平成13年3月8日、前橋市)と第17回整形外科基礎学術集会(平成14年10月11日、弘前市)にて発表した。3.非ウィルスベクターを用いた遺伝子導入:非ウィルスベクターとしてはプラスミドを用いた系を利用して検討した。関連実験としてフィブロネクチンプラスミドをマウスコラーゲン関節炎モデルに対する投与で、関節炎の進行が抑制されただけでなく、関節炎の程度も軽減した。これらの結果はArthritis and Rheumatismに発表した。
降雨と地震の複合作用に対する盛土安定性能評価のための基礎的研究

研究成果として水分特性曲線は不飽和土の有効応力解析に不可欠であること。不飽和土の安定性評価には浸透作用およびサクション載荷によるコラプス量の把握が必要。繰返し載荷時の不飽和状態の過剰間隙水圧の発生は小さく、不飽和状態から再度浸透作用を受けた土は液状化破壊を示した。また加圧膜法によるサクション制御を行い、規準化されている加圧板法では得られない高い測定技術の蓄積が得られた。平成22年度の研究計画項目は3種類の土試料を対象として物理試験、保水性試験、不飽和非排気・非排水三軸圧縮試験(単調載荷試験)である。物理試験は液性限界・塑性限界試験ならびに粒度試験、砂の最小密度・最大密度試験である。呼び名稲城砂の場合、砂分61.6%、シルト分21.0%、粘土分17.4%、液性限界32.6%、塑性限界27.8%。呼び名シルト質土は砂分1.0%、シルト分87。0%、粘土分12.0%、液性限界24.7.6%、塑性限界22.8%であった。豊浦砂の最小密度・最大密度試験を行ったところ砂の最小密度・最大密度試験(JIS A 1224)に明示されている目標値の範囲にあった。豊浦砂の保水性試験では加圧膜法を用いて水分特性曲線を測定した。膜には材質がPolyether sulfone、AEV値が250kPaの微細多孔質膜を使用した。同微細多孔質膜による加圧膜法の方がセラミックフィルターを用いるよりも測定時間の短縮化が実現されかつ測定精度が良い。含水比調整した豊浦砂を静的に締固めて、相対密度を0.39%から73.3%の範囲で供試体を準備し水浸飽和させた後に、20kPa以下のマトリックサクションの制御を行い乾燥・湿潤過程の水分特性曲線を求めた。相対密度が大きくなるほどTransition領域における水分特性曲線の傾きが緩やかになった。特に供試体のAEV値が増大し、両者の関係が直線で示された。また湿潤過程のマトリックサクションがOkPa付近の体積含水率は水浸飽和時の体積含水率に比べて50%以下であった。不飽和単調載荷試験では、初期サクション10kPa、20kPaの不飽和供試体に非排水状態で三軸圧縮試験を行った。基底応力を50kPaと200kPaとした。せん断終了時にはマトリックサクションはゼロまたはゼロを下回る結果が得られた。特にせん断過程中の過剰間隙圧とマトリックサクションの変化に注目した。非排気・非排水状態の方が排気・非排水状態に比べて、過剰間隙空気圧および過剰間隙水圧の増大が顕著で、大きいことが明白になった。平成23年度の研究計画に従い主に土の保水性試験と不飽和土の非排気・非排水状態の繰返し三軸試験である。水分特性曲線測定に関してセラミックフィルターを使用する加圧板法との比較検証を詳細に行い、加圧膜法による測定結果が加圧板法よりも精度が高い点を明白にした。とりまとめた内容がASTMに掲載された。また加圧膜法では制御マトリックサクション範囲が20kPaであるので、20kPa以上のサクションに対しては加圧板法で測定した。シルト質土と稲城砂の乾燥密度が保水性に与える影響を検討した。乾燥密度は最大乾燥密度の80%以上とした。乾燥密度が高いほど水分特性曲線に空気侵入値に相当する変曲点を評価することは困難であった。特に実験条件で最も高い乾燥密度(シルト質土:1.49g/cm^3、稲城砂:1.55g/cm^3)の場合、サクションOkPaから20kPaの範囲において水分特性曲線が緩やかな直線として表わされた。一方、乾燥密度が小さい境界値として予備圧密圧力3kPaのシルト質土に対して、土の保水性試験を行い、乾燥密度1.49g/cm^3の水分特性曲線と比較することで、シルト質土の水分特性曲線の範囲を求めた。これによって不飽和土の有効応力評価へのパラメータ設定の精度が向上する。不飽和土の非排気・非排水状態の繰返し三軸試験ではシルト質土、稲城砂を対象に行った。手順は締固めた試料を(1)通水により膜を通じて見かけ飽和させ、(2)加圧膜法でサクション20kPa載荷、(3)再び、膜を通じて見かけ飽和。(1)から(3)における条件での繰返し三軸試験(基底応力100kPa、載荷周波数1Hz、載荷繰返し振幅0.24)を行った。同一セル内で連続的に(1)から(3)の飽和化、不飽和化を実現し、測定結果を示した報告は研究代表者が知る限りでは見当たらない。この成果は加圧膜法の詳細な検討にある。

(1)の飽和状態ではDA6.3%で有効応力がゼロに至るが、(2)の不飽和状態では過剰間隙水圧の発生によりサクションがゼロに至るが大変形を生じなかった。しかし、再び飽和するとDA7.8%で有効応力がゼロに至った。あやはり不飽和状態の土構造物の降雨浸透後の地震による強度特性にはサクション消失が大きく寄与している。本研究は降雨浸透と降雨浸透後の盛土の地震に対する性能評価の検証のため不飽和土に非排気・非排水条件での単調載荷三軸圧縮試験および繰返し三軸試験を行った。特に平成24年度は加圧膜法によってサクション制御を与えた不飽和土に浸透作用を行い、見かけ飽和状態の土を対象に非排気・非排水状態の繰返し三軸試験を実施し、載荷周波数が異なる試験条件(載荷周波数0.1、0.5、1.0Hz)下で載荷回数と過剰間隙水圧、繰返し応力振幅比、有効応力経路などの動的強度・変形特性を明らかにした。また、サクション制御・載荷さらには水浸作用による不飽和土の体積収縮(コラプス現象)を確認すると同時に一定基底応力下での水分特性曲線測定も測定した。このようなサクション載荷から水浸作用さらには再度、サクション載荷を短時間での測定・制御はセラミックディスクでは行えないことであり、加圧膜法の大きな優位性である。以下に得られた知見をとりまとめる。1不飽和状態よりも浸透作用後の見かけ飽和状態の土の方が間隙比低下の影響によって単調載荷試験で得られた最大主応力差は高い。平均有効主応力と主応力差の関係から破壊規準線を求め、強度定数を算出し、繰返し載荷時の破壊線決定に用いた。2繰返し載荷中の過剰間隙水圧と基底応力との比である過剰間隙水圧比が1.0に至る繰返し載荷回数と載荷周波数(0.1、0.5、1.0Hz)との間には定性的な関係を見出すことはできない。載荷周波数に関わらず軸方向の変形は圧縮側で進行するが、過剰間隙水圧比1.0を超えると伸張側のひずみも蓄積され、繰返し応力振幅比が低下する。3有効応力経路は載荷周波数(0.1、0.5、1.0Hz)の大きさによって異なり、載荷周波数との定性的な傾向を見出すことができない。圧縮側の主応力差は破壊規準線よりも大きな値を示す結果が見られた。平成23年度研究計画は不飽和土の非排気・非排水状態の繰返し三軸試験にあった。載荷周波数は1HZ、載荷繰返し振幅0.24の1条件であったが、飽和化→不飽抽化→再飽物化のサクション変化を考慮した繰返し強度特性を明らかにしている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度の研究で得られたサクション載荷履歴の影響をさらに深く検討するために試験ケース追加したい。特に、再飽和時のサクション消失に伴うコラプス量に注目したい。
稀少特徴と言語地域の音韻類型論：コイサン音韻論の貢献

昨年度までに収集した資料の確認・敷衍のための追跡調査を研究代表者(中川)と研究協力者(大野仁美)がボツワナ共和国で実施した。それ以外のメンバーは最終追跡調査の準備のために資料整備を行った。モロッコのラバトで開催された世界アフリカ言語学者会議(WOCAL9)でコイサン言語学セッションを企画し、中川(午前)と海外共同研究者のGueldemann(午後)が座長を務めた。また、プロジェクトから中川、大野、Job、Gueldemannが研究発表をして、本研究課題の成果の一部を報告した。また、同会議に連結して、本プロジェクトによる第4回国際研究集会を同一会場で開催した:内容は(i)Pratchettによる前年度の調査の報告、(ii)Witzlackによる全員参加型の語彙コーパスの資料整備実習、(iii)中川によるプロジェクト成果出版の提案と討議である。研究集会での決定に従い、プロジェクト成員はオンライン共有している通コイサン語彙平行コーパスのデータ・クリーニングを進めた。現時点で18言語のデータセットが入力済み、その半数が実質的な資料整備を終了、残りも最終段階にある。整備済みのデータセットを用いて語彙内音素頻度分布の通言語比較を開始した。プロジェクトの最初の成果発表が刊行物として実現した:国際学術誌Africana Linguisticaにおいて、中川とGueldemannの責任編集によるコイサン音韻類型論特集で、プロジェクトメンバー執筆の6本の論文が掲載された。また、中川とWitzlackによるコイサン諸語総説論文が、The Cambridge Handbook of African Linguisticsに掲載された。さらに、中川とChebanneの共同編集で、Anthony Traillの遺稿、A Trilingual !Xoon Dictionaryが刊行された。通算4回目となる国際研究集会で実施した共同演習的ワークショップが効果的で、通コイサン語彙平行コーパスの編纂が順調に進んでいる。そのおかげで、重要な具体的成果をすでに刊行することができた。主要な海外研究協力者8人(5カ国)との研究連携も円滑に進み、国際共著論文・国際共同編纂辞書・国際共同発表も複数実現している。さらに、追加的資料収集のために必要な、ボツワナ共和国における調査許可証の継続取得にも成功している。全般的に見て順調に進展していると評価できる。昨年度までに集約した全サンプル言語の音素目録の通言語的分類のための素性セットを完成し目録データベース作成を年度の早い時期に終える。一方で、通コイサン語彙平行コーパスの拡大利用を進め、音素や素性の語彙における分布に関する統計的調査を行う:統計的手法で検証する仮説については、すでにラバトでの国際研究集会で議論し設定済みで、仮説ごとに担当者を決定している。第5回国際研究集会を8月にライプチヒで開催し、目録ベースのコイサン音韻類型論的プロフィールについての研究成果報告と討議、語彙における音素・素性の分布の通コイサン比較の成果報告と討議を行う。さらに、通コイサン平行テキスト資料の集約を開始する。9月に中川、Witzlack、Gueldemann, Lionnetの4人は、国際言語類型論学会に出席し、このプロジェクトの成果の中間発表を行う(採択済み)。2016年10月東京で第1回国際研究集会(参加10人)を開催し、研究組織としてのプロジェクト運営を開始した。研究課題趣旨・サンプル言語と調査責任者・各調査トピック担当者を確認した。集会の発表セッションでは計7本の調査報告があり、報告と討議により、年度前半の調査進捗や準備状況の把握ができた。また、本プロジェクト最初の共同研究成果となる国際学術誌特集号(Africana Linguistica, special issue)の編集についての具体案を完成した。下位プロジェクト「平行コイサン語彙コーパス構築法」と「準平行的通言語テキスト資料収集法」については、特に詳細に議論した。発表セッションで報告されたトピックは、コイサン音韻論総合的接近法・コイサン音韻論調査票・ナロ語分析事例・クリック弱化プロセス・南東ジュー変種における音韻変異・語根第1音節の母音同化・南部アフリカ音韻地域における特徴の分布であった。2017年3月に南アフリカ共和国で開催された国際コイサン言語学シンポジウムに本プロジェクトの研究組織メンバー9人が参加し、本研究課題の成果を含むそれぞれの研究成果を発表した。また、同会議の前日にサテライト会議として本プロジェクトの第2回国際研究集会を開き、年度後半の研究進捗、サンプル言語の拡大実現(担当研究協力者決定)を討議した。さらに、語彙コーパスの試験的使用の実演ワークショップを行った。これら研究集会の開催と並行して、サンプル言語の調査担当者は各々現地調査を進め語彙コーパス作成のための欠損データを収集した。研究代表者はさらにプロジェクトに直接関連する新規トピック(幼児音韻論と構音障害音韻論)を発展させるデータの収集にも成功した。研究実績の概要に記した通り、2回の研究集会が首尾よく実施できて、2016年度の計画タスクはほぼ全うできた。研究プロジェクト初年度としてスムーズな滑り出しと自己評価できる。また、新しいプロジェクト参加者を加えることができ、興味深いサンプル言語の拡大が実現した。さらに、グイ語の現地調査によって、新規トピック(幼児音韻論と構音障害音韻論)のプロジェクトへの組み入れが現実的であることが確認され、本プロジェクトの射程は広がった。全般的にみて、当初の計画よりも進んだ進捗状況と判断できる。フィールド調査:研究代表者と連携研究者の大野仁美がボツワナでグイ語の調査を実施;

海外共同研究者のPhiri氏がジンバブエでの東カラハリ・コエ語派の調査、Naumann氏がナミビアでター語の調査、Pratchett氏がボツワナでカラハリ・コエ諸語およびジュー語の調査を実施した。研究代表者と連携研究者がドイツに滞在し、滞在中にイェーナのマックスプランク人類史科学研究所で国際研究集会を開催した。各研究者の研究成果発表に加えて、平行コイサン語彙コーパス管理担当のWitzlackとLionnet両氏による、データ入力のワークショップを開いた。さらに、年度内のフィールド調査とコーパス共同編纂作業のスケジューリングについて合意した。さらに、本プロジェクトの成果の最初の刊行となる、国際アフリカ言語学学術誌Africana Linguisticaにおけるコイサン音韻論特集の寄稿・編集について最終的な決議をした。またドイツ滞在中にキールを訪問し、キール大学のWitzlack氏からコイサン音韻論資料のコーパス言語学的なデータ処理・分析法について助言を受けた。Africana Linguisticaのコイサン音韻論特集の編集は円滑に進み、全ての原稿の掲載が決定し、最終稿は編集文字校正中である。また、研究代表者と共同研究者Witzlack氏の共著によるCambridge Handbook of African Linguisticsのコイサン諸語の章が校了した(2018年夏刊行予定)。この章の音韻論の節は、本プロジェクトの成果の一部である。昨年度の調査で新規に組み入れた2つのトピック(幼児音韻論と構音障害音韻論)の考察が進み、具体的な研究成果が出始めた(日本言語学会の春季大会で幼児の音韻発達におけるクリックを扱った論考の発表、秋季大会でグイ語話者の器質性構音障害の考察の発表)。第3回国際研究集会の開催が成功し、その後の通コイサン語彙平行コーパスの編纂が予定通り進んでいる。第1段階のデータ入力を年度内に終了し、新年度の早い時期に資料のクリーンアップが見込める。昨年度の研究集会で日程調整をしたフィールドワークの実施も全て円滑に実施でき、目標どおりの資料収集が実現できた。また、プロジェクトの成果発表も順調に始まっている。全般的に見て順調に進展していると評価できる。昨年度までに収集した資料の確認・敷衍のための追跡調査を研究代表者(中川)と研究協力者(大野仁美)がボツワナ共和国で実施した。それ以外のメンバーは最終追跡調査の準備のために資料整備を行った。モロッコのラバトで開催された世界アフリカ言語学者会議(WOCAL9)でコイサン言語学セッションを企画し、中川(午前)と海外共同研究者のGueldemann(午後)が座長を務めた。また、プロジェクトから中川、大野、Job、Gueldemannが研究発表をして、本研究課題の成果の一部を報告した。また、同会議に連結して、本プロジェクトによる第4回国際研究集会を同一会場で開催した:内容は(i)
FGF23、及びαklothoを分子標的とした摂食―老化連関の解明

抗老化遺伝子として知られるα-Klothoの発現が、絶食により視床下部において増加し、その発現増加は、弓状核で摂食促進性に働くNPY/AgRPニューロンにおいて顕著であった。そこで、α-Klothoヘテロ欠損マウスにおける摂食行動について検討したところ、野生型マウスと比較して絶食後の再摂食量が低下していた。また、絶食時の視床下部におけるNPYやAgRPの発現増加が、野生型と比較してα-Klothoヘテロ欠損マウスでは軽度であった。以上の結果より、α-Klothoは、視床下部において絶食時のNPYやAgRPの発現を誘導し、摂食促進作用を発揮する可能性が示唆された。1絶食時の視床下部におけるαklothoの蛋白発現をウエスタンブロット法にて検討したところ、自由摂食群に比して絶食群においてαklotho蛋白の発現の有意な増加が認められた。そこで、視床下部のどのような核において、αklothoが絶食時に増加するのかを二重免疫組織染色法を用いて検討を行った。αklothoは弓状核において発現しており、その発現増加は弓状核においてのみ認められ、また、それらのαklotho陽性細胞は、NPYやAgRP陽性の神経細胞であった。さらに、遺伝的レプチン欠損肥満マウス(ob/obマウス)の視床下部におけるαklothoの発現を検討したところ、野生型とob/obマウスの間でαklothoの発現に差は認められなかった。2絶食時の視床下部におけるFGFR1, FGFR2, FGFR3, FGFR4の発現をウエスタンブロット法により検討したところ、いずれのサブタイプの受容体も絶食時の視床下部において発現が認められた。3αklothoミュータントマウスのホモ接合型は、病的老化症状が強いため視床下部における機能解析は困難であるため、そのヘテロ接合型(αklothoヘテロミュータントマウス)を用いて自由摂食下と絶食24時間後、48時間後において解析を行った。体重や血糖値は、野生型とαklothoヘテロミュータントマウスの間で有意な差は認められなかった。また、視床下部における摂食関連分子(NPY, AgRP, POMC)の発現を免疫染色法により検討したところ、これらの摂食関連分子の視床下部における発現パターンに野生型とαklothoヘテロミュータントマウスの間で差は認められなかった。ところが、視床下部におけるSirt1の発現をウエスタンブロット法にて検討したところ、自由摂食下の視床下部において、野生型に比してαklothoヘテロミュータントマウスではSirt1の発現が有意に増加していた。絶食によりSirt1の発現は野生型では有意に増加したが、αklothoヘテロミュータントマウスではほとんど変化しなかった。昨年度の研究から、絶食時のマウスの視床下部においてαklothoの発現の増加が観察されたため、そのリガンドである線維芽細胞増殖因子(FGF)23の発現を検討した。自由摂食下と絶食下の野生型マウスの視床下部におけるFGF23の発現量をウェスタンブロット法と免疫染色法で検討したところ、絶食によりFGF23の発現の増加が視床下部弓状核において認められた。この結果より、絶食時の視床下部において、FGF23がαklothoに作用し、何らかの機能を発揮している可能性が示唆された。絶食時の視床下部におけるαklothoの発現は、ニューロペプチドY(NPY)やアグーチ関連蛋白(AgRP)などの摂食促進作用を持つニューロペプチドを発現しているニューロンに認められることから、視床下部におけるαklothoは摂食行動に関与している可能性が示唆された。そこで、自由摂食下の体重や摂食量を野生型とαklothoへテロ欠損マウスで比較したが、有意な差は認められなかった。しかし、野生型とαklothoへテロ欠損マウスを絶食後、再び餌を与えてその再摂食量を測定したところ、αklothoへテロ欠損マウスにおいて再摂食量の減少が認められた。また、αklothoへテロ欠損マウスにおける再摂食量減少の原因を検討するために、絶食後の視床下部における摂食関連遺伝子の発現を検討したところ、NPYやAgRPの発現が減少していた。摂食抑制作用を持つプロオピオメラノコルチンやコカイン・アンフェタミン調節転写産物の発現に変化は認められなかった。以上の結果より、絶食時の視床下部において、FGF23-αklotho系はNPYやAgRPの発現を増加させることにより摂食促進効果を発揮している可能性が示唆された。神経解剖学、神経病理学αklothoは、絶食時に視床下部のNPY/AgRPニューロンで増加するという結果を得た。

また、FGFR1, FGFR2, FGFR3, FGFR4のいずれのサブタイプの受容体も絶食時の視床下部において発現が認められた。αklothoヘテロミュータントマウスを解析し、体重や血糖値、視床下部における摂食関連分子の発現パターンが野生型と差が認められないことが明らかとなった。しかし、自由摂食下において、αklothoヘテロミュータントマウスの視床下部におけるSirt1の発現が野生型と比較して増加しており、野生型でみられた絶食によるSirt1の視床下部での増加は、αklothoヘテロミュータントマウスでは認められなかった。以上の結果より、平成25年度の研究実施計画は順調に遂行されており、おおむね順調に進展しているといえる。平成25年度に実施した研究では、視床下部におけるSirt1の発現以外は野生型とαklothoミュータントマウスの間で差が認められなかった。αklothoミュータントマウス(klothoマウス)はこれまで老化研究などに頻繁に用いられているが、klotho遺伝子の単一遺伝子欠損マウスではない可能性がある。このため、αklotho単独の機能を解析するために、今後はklotho遺伝子の単一遺伝子欠損マウスであることが確認されているαklothoノックアウトマウスを用いる等の対策を講じる。平成26年度は、まず、絶食時の視床下部においてαklothoの発現が増加していたため、そのリガンドであるFGF23の発現を検討する。自由摂食下と絶食時の血中FGF23濃度をELISA法により検討するとともに、絶食時の脳内におけるFGF23の発現量の変化と発現局在をウエスタンブロット法と免疫組織染色法を用いて検討する。次に、in vitroで視床下部神経細胞にFGF23を処置し、視床下部における摂食関連分子の発現をウエスタンブロット法やリアルタイムPCR法により検討する。また、それらの遺伝子が実際に視床下部にて誘導されるのかをFGF23を投与したマウスの視床下部を用いて、ウエスタンブロット法やリアルタイムPCR法にて検討する。また、klotho遺伝子の単一遺伝子欠損マウスであるαklothoノックアウトマウスなどを用い、自由摂食下と絶食下における体重や摂食量を検討するとともに、エネルギー代謝のパラメーターを解析する。また、自由摂食下と絶食下における血糖値や血清インスリン値を測定し、全身の糖代謝について検討する。さらに、視床下部における摂食やエネルギー代謝、糖代謝に関連した分子の発現をウエスタンブロット法やリアルタイムPCR法などを用いて検討する。
無加圧超微細造形を目的とした超音波振動下における軽合金溶湯の凝固過程の解明

音響キャビテーションの発生下における金属溶湯の充填,密着挙動について評価した.振動面に対向配置した金属材に設けた細溝への溶湯の速やかな充填に成功し,密着および,精密な転写が可能であることが示された.また,この溶湯の充填性が向上(≒音響毛管現象)するメカニズムについて検討した.音響キャビテーションの発生下における金属溶湯の充填,密着挙動について評価した.振動面に対向配置した金属材に設けた細溝への溶湯の速やかな充填に成功し,密着および,精密な転写が可能であることが示された.また,この溶湯の充填性が向上(≒音響毛管現象)するメカニズムについて検討した.超音波加振下における鋳型内表面では,溶湯とのみかけの濡れ性が向上し,鋳型内面形状の鋳物表面への精密な転写に大いに寄与するものと考えられる.超音波振動の印加が,どのようなメカニズムで転写性(密着性)向上に寄与するのかを明らかにすることが本研究の目的である.そのためには,液体中において,超音波キャビテーションが固体表面で崩壊するときに固体に及ぼす実効的な力を測定することが不可欠である,Sn合金(融点約230°C)溶湯中でキャビテーションを発生させ,そのキャビテーション発生部近傍に配置した金属試料に働く実効的な力を測定するための冶具・測定系を作製した.これを用いて,Sn合金溶湯中の金属試料に働く実効的な力を調べた.振動周波数が40kHz,振幅が約7μmの振動端と金属試料との距離が0.5mmの場合,金属試料には,約87mNの吸引力が作用する.キャビテーションの形成・消滅挙動の調査として,金属試料表面に記録されたキャビテーションアタックの痕跡の観察を行った,その結果,試料表面で崩壊し吸引力を発現させるキャビテーションバブルの単位時間当たりの数密度が評価できた.キャビテーション現象に伴う音をマイクロフォンで収録した.音響測定のデータの周波数解析を行った結果,振動周期と相関のあるキャビテーションノイズが分離できた.また,金属試料に設けた幅350μmの溝へ溶融Sn合金を速やかに充填することに成功し,精密な転写が可能であることが証明された.超音波加振下における鋳型内表面では、金属溶湯と鋳型の"みかけの濡れ性"が向上し、鋳型内面形状の鋳物表面への精密な転写に大いに寄与することが期待される。超音波振動の印加が、どのようなメカニズムで転写性向上に寄与するのかを明らかにすることとが本研究の目的である。音響キャビテーションの発生下における金属溶湯の充填、凝固挙動について評価した平成19年度の研究に引き続いて、平成20年度は、液体の充填性向上(≒音響毛管現象)メカニズムの解明を目指した。キャビテーションの発生を制御するために雰囲気圧力が調整可能な実験系を構築した。音響毛管現象が発現している時の毛管内の圧力変動を測定するために高い時間分解能を持つ圧力センサを、毛管開口部におけるキャビエーションの形成挙動を観察するために高速度カメラを導入した。音響キャビテーション(数十k Hzの超音波振動による)を伴う音響毛管現象が発現中の細管内圧力変動の周期については、音源からの基本周波数成分に加えて、その2倍の周波数(第2高調波)成分が占めることが観測された。その際の音圧振幅は、キャビテーションが発生していない場合のそれを越えることはなかった。音響キャビテーション気泡が存在する液体中を音圧変動が伝播する過程において非線形性が強く現れた結果と言える。音響毛管圧力の発現を説明付ける簡素化した力学モデルを提案するに至った。本年度の研究成果については、現在、国際学術雑誌への投稿準備を進めている。
インプラント試験による合金球状黒鉛鋳鉄溶接熱影響部の限界破断応力の検討

本研究はNi,MoおよびSiを単独あるいは複合添加した低合金球状黒鉛鋳鉄について、インプラント試験により、これらの合金元素が溶接熱影響部の限界破断応力に及ぼす影響を検討したものである。高周波溶解炉にて(1)Ni1%(2)Ni2%,(3)Ni1%,Mo0.5%,(4)Ni1%,Mo1%,(5)Ni2%,Mo1%,(6)Si4%,(7)Si5%の7種の合金球状黒鉛鋳鉄を溶製し、直径6mmの平滑試験片を削り出して実験を行った。7種の試験片のうち(1),(2)はパーライト組織となる熱処理を行ない、(3),(4),(5)は鋳放しのままのブルスアイ組織,(6)(7)はフェライト化焼なましを行った。室温溶接とプロパンバーナーによる、300°C予熱の実験を行った。溶接入熱は21KJ/cmとし、支持板には19mm厚さの軟鋼板を用いた。Ni単独あるいはNi,【M_0】を複合添加した低合金球状黒鉛鋳鉄では、基地組織の焼入性が増すため、溶接部の限界破断応力は、素材強度に比べ大きく低下する。この低下の割合は合金元素量が多いほど大きく、またパーライト基地の方が、ブルスアイ素組よりも低下の度合が大きい。Ni,【M_0】添加材,Ni単独添加材とも溶接熱影響部の強度低下を予熱によって軽減するには、300°C程度の予熱では不十分で、より冷却時間が長くなるような高温予熱が必要である。他方Siを通常の球状黒鉛鋳鉄より多く添加し、フェライト化焼きなましを行えば、溶接熱影響部の強度低下は少なく、予熱効果も比較的低い予熱温度で得ることができる。本研究の範囲ではSi4%,5%どちらも同等の効果が得られたが、Si含有量が増すと炭素当量が増加することとなり、細かい黒鉛粒が多数基地組織中に分散することとなって、かえって素材強度の低下につながるので、Si5%添加が上限と考えられる。
相変化粒子挙動シミュレーションによる高炉内通気性予測手法の開発

高炉プロセスにおいて、安定で高効率な操業のためには高炉内ガス流れの制御が特に重要であり、ガス流れは炉内で積層された粒子挙動に大きく依存している。本研究では、高炉における相変化を伴う粒子挙動を解析するためのシミュレーションモデルの構築を目的とした。炉頂から装入された粒子が積層により粉化し、加熱により軟化融着し、最終的に溶融する極めて複雑な粒子挙動を解析する手法を創成し、炉内ガス流れの解析と組み合わせることで高精度な高炉内通気性予測手法の開発を目指した。固体状態における粉化、軟化を含めた非球形粒子挙動についてはADEM(Advanced Distinct Element Method)を用いることとし、溶融後の融液に関してはSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)を用いた。これら二つの手法のカップリングモデルにより、鉱石の加熱時における軟化溶融挙動の再現を試みた。単一の鉱石の定性的な溶融挙動の再現に成功し、構築したモデルが上記の解析に対して有効であることが示された。鉱石の荷重軟化試験における温度-収縮率曲線を実験的に取得し、それを再現するシミュレーションパラメータの探索を行った。ADEMで表現されるクラスター粒子の構成粒子数が実験値の再現において重要な因子であることが見いだされ、十分な構成粒子数を確保することで実験値の再現が可能であることがわかった。単一の荷重軟化試験で決定されたパラメータを用いて粒子層の荷重軟化試験に適用することで、充填層の収縮挙動を予測できることが示された。高炉プロセスにおいて、安定で高効率な操業のためには、高炉内ガス流れの制御が特に重要であり、ガス流れは炉内で積層された粒子挙動に大きく依存している。炉頂から装入された粒子が積層により粉化し、加熱により軟化融着し、最終的に溶融する極めて複雑な粒子挙動を解析する手法を創成し、炉内ガス流れ解析と組み合わせることで、高精度な高炉内通気性予測手法の開発を目指した。まずは簡単のため、還元反応が起こらない条件としてAr雰囲気下における予備還元鉱石の昇温試験を行い、鉱石一粒子の溶融挙動を直接観察した。鉱石表面から昇温されて軟化が始まり、融液が徐々に生成して最終的に全ての鉱石が融液となるまでの挙動を得た。得られた鉱石の軟化溶融挙動をシミュレーションで再現するため、昇温に伴う固体の軟化現象をADEMにおける連結バネ定数の減少で表現した。固体状態で潜熱に相当する熱量を粒子が受けとった段階で流体へと相変化させることで、実験における軟化溶融挙動を再現することに成功した。当初の計画通り、ADEMにおける連結バネ定数変化によって鉱石粒子の軟化挙動を再現することに成功している。また、SPHとカップリングすることで流体の表現が可能となり、固体から融液が生成するまでの挙動をシームレスに取り扱うことが可能になった。定性的な固液相変化時の挙動の再現には成功したが、今後は軟化溶融時の実際の物性値を反映させた解析を進める必要がある。特に、融液生成初期における固液共存状態における粘度の取り扱い方について、実験で得られている情報を反映させた解析を実施する予定である。今後の研究では、構築したシミュレーションモデルを用いて、複数粒子を充填した充填層における軟化溶融挙動解析を実施する予定である。粒子充填層における軟化溶融により、充填層の空隙率の変化がどのように生じるのかを解析する。軟化溶融シミュレーションにより得られた粒子の座標情報をもとにガス流れ解析を実施することで、相変化を伴う粒子挙動が充填層通気性にどのような影響を及ぼすのかを明らかにしていく予定である。

計算の対象とする粒子数が増加することで計算負荷の増大が課題になることが予想される。新規計算機の導入や、並列計算の実行性能の向上に関する開発を並行して実施することで、大規模計算が可能な環境の構築に努める。既存設備を効率的に使用できたことから新規設備の導入が無く研究を実施することができ、次年度へ繰り越した。本年度実施予定の軟化溶融試験において実験に関わる治具や実験試料を購入する計画であり、その費用に充てる予定である。
けい酸塩系表面含浸材による硫酸劣化に対する抑制効果と下水施設の延命化への適用提案

平成30年度は、主に低pH条件による硫酸劣化条件にて試験を行い、劣化後のモルタル供試体を用いて各種試験を行い、硫酸劣化に対するけい酸塩系表面含浸材の塗布効果について検討した。その結果、表面含浸材を塗布することで、pH1で7日間硫酸浸漬しても形状は維持されたが、1日硫酸浸漬した試験体と比較すると、その透水抑制効果は低かった。また、硫酸イオンとの反応により、表層に残存する難溶性塩の量が形状維持や透水抑制効果に影響していると考えられ、塗布することにより表層の難溶性塩量が増加し、表層の多孔化の抑制に繋がったと考えられる。また、pH2で412週間浸漬した場合、剥離等が抑制され、形状の維持効果は確認できたが、透水抑制はほぼ得られず、低pH条件下では酸による劣化の影響が大きいと考えられる。しかしながら、得られた結果より、剥離抑制等の形状維持や表層の多孔化抑制は期待できると考えられ、今後硫酸塩劣化について検討していく予定である。また、pH2で1日間硫酸劣化させた後にけい酸塩系表面含浸材を塗布したところ、透水抑制効果は得られ、硫酸劣化後でも表層の改質効果が得られることがわかった。ただし、得られた透水抑制効果は、半分ほどであり、塗布前の劣化状況が大きく影響することが示唆された。さらに、使用したけい酸塩系表面含浸材の高機能化のために、主成分であるけい酸ナトリウムの組成と改質効果について検討を行ったところ、けい酸ナトリウムのモル比(SiO2/Na2O)が2.32.7において最も高い効果が得られることがわかった。そのため、本研究課題においては、モル比2.5のけい酸ナトリウムを表面含浸材として用いて研究を遂行した。硫酸劣化後の塗布効果に関する知見が多少得られているが、当初行う予定であった圧縮強度試験などの物理的な評価試験や低劣化条件下における抑制効果の検討に着手できておらず、進捗状況は遅れていると判断する。平成30年度に得られた結果を考慮して、評価・検討項目を適宜修正しながら、効率良く研究を遂行する必要があると考える。得られた結果を考慮して、高硫酸劣化条件下における劣化度合いの物理的な評価を行うと共に、劣化後の表層における化学種について同定し、期待される形状維持効果との関連について、化学的に検討する。また、酸による劣化の影響が大きく、表層に残存する難溶性塩量が劣化抑制効果の主原因になると予想されるため、高い硫酸塩劣化条件における含浸材の塗布効果について評価することとし、硫酸イオンの侵入量および表層の化学種同定などの化学種分析およびビッカース硬さ測定や空隙率測定などの物理面からの検討を中心に行う。研究進捗状況がやや遅れたことと、表層の化学分析のために計上した外部分析依頼を行わなかったため、物品費および謝金に余剰が生じた。

平成31年度の当初物品費は平成30年度に比べて少なく計上しており、繰り越し分と合わせて効率良く消耗品を購入していく予定である。また、表層の化学分析および解析の専門家を研究分担者として追加予定であるため、繰り越しの一部は研究分担者の直接経費とする予定である。
層状ペロフスカイト型マンガン酸化物の低エネルギー電荷励起と物性制御

巨大磁気抵抗効果を示す代表的なMnペロフスカイトLa(1-x)Sr(x)MnO(3)およびそのMnサイトの一部をAlで置換し、系統的にランダムネスを制御した一連の単結晶試料を作製し、光反射率と直流抵抗率を測定した。これにより、二重交換系における電荷-磁気-乱れの特異な結びつきを明らかにした。以下に具体的成果を記す。(1)Mnペロフスカイトがいわゆる「不良金属(bad metal)」であること、また、光学伝導度スペクトルにおけるコヒーレントーインコヒーレント転移が、直流伝導度のモット極限を境に生じることを明らかにした。(2)スピン分極に由来する、光学伝導度スペクトルの「exchange-gap励起」が2つ(約3eVと5eV)に分裂していることを明らかにした。このことは、従来は局在スピンと単純化されていたt2g電子も、スピン分極に伴う電子状態の変化に関与していることを示唆する。(3)Al置換により誘起される強磁性絶縁(局在)相の光学伝導度スペクトルは、直流伝導を担う赤外域のピークの他に、可視域に別のピークを持つ特異なものであることを示した。(4)Mnペロフスカイトの高Sr置換域でみられる常磁性金属相は乱れに対し不安定で、2%程度のAl置換で絶縁体化することを示した。このことは、二重交換物質Coペロフスカイトの安定な常磁性金属相と対照的であり、これまで単純な二重交換模型に従うとされてきたMnペロフスカイトの高Sr置換域においてもなお、付加的機構が有効に働いていることを示唆する。本研究は、巨大磁気抵抗(CMR)などの性質から将来様々な分野への応用が期待される層状ペロフスカイト型マンガン酸化物について、直流電気伝導や遠赤外光学応答といった低エネルギー電荷励起の面からその特異な金属状態を理解し、その成果をもとに物性制御指針を得ることを目的としている。初年度である平成11年度は、主として測定系の整備、高品位単結晶の作製と電気抵抗率による評価、予備的な光反射率の測定を行い、以下の成果をおさめた。(1)現有のフーリエ分光器光学系を、自動化(遠隔操作化)・デジタル化し、微小試料についても光反射率の精密な温度変化測定を可能にした。(2)代表的なCMR物質である、La_<1-x>Sr_xMnO_3の低キャリア濃度(x=0.175)について、理想的な試料表面である劈開面を用いて、精密な反射分光実験を行った。その結果、従来報告されていたマンガン酸化物強磁性金属相における「極端に小さなドゥルーデ・ウェイト」が、研磨にともなう試料表面の劣化による実験的な誤りであり、正しい振動子強度は比熱やホール効果などの実験結果と矛盾しない、大きなものであることを明らかにした。(3)La_<1-x>Sr_xMnO_3のMnサイトを系統的にAlで置換した一連の単結晶試料作製に成功した。この成果はすでに国内外の学術的会合で発表している。この単結晶試料を用いた光反射率そのほかの測定は現在進行中であり、来年度中には学術誌に成果を発表する予定である。
ハイブリッドペプチドを用いた魚アレルギー免疫療法の開発

本研究は魚アレルギー免疫療法の基盤的研究として、魚抗原・ペプチドを特定し、魚アレルギーマウスに投与することで免疫寛容を成立させる画期的な治療薬創製の可能性を探求するものである。最終年度は、抗原調製、ならびに、抗原に対する感作マウス血清中IgEの反応、細胞増殖試験の検討実験を主眼に置き研究を実施した。魚抗原の作製:前年度、14種の抗原候補物の遺伝子を受託合成し、大腸菌の発現系を用いて蛋白質10種を合成した。残り4種の調製については発現・精製行程に課題があるため完了できなかった。感作マウス血清を用いた抗原の特定:調製した抗原に対して、魚粗抽出物で感作成立したマウス血清のELISAを実施した。結果、PBS(未感作)群と同等の反応性であり有意な差が得られなかった。魚粗抽出物を用いた細胞増殖試験:2016年度で得られた結果を基に実施したが、試験系の再現性が得られなかった。IgEエピトープの特定:抗原反応性の課題が生じたため実験を保留としている。抗原調製に関しては、他の菌株の採用、行程の見直し等検討が必要である。マウスを用いた各試験系の検討について、総IgE値やIL-13の産生量は顕著に増加し感作が成立したと考えられる。しかしながら、抗原に対するIgE反応性や細胞増殖試験では良好な結果が得られなかった。おそらく、ELISA、細胞増殖試験の両試験系については感作のみ成立したマウス試料のみでは感度不十分の可能性が示唆される。そのため、アレルギー状態を増強させる経口惹起試験など高感度な試験系の実施が必要であり、当研究期間が終了しても引き続きこれら課題を克服し進める予定である。本研究は魚アレルギー免疫療法の基盤的研究として、魚抗原由来ペプチドを特定し、魚アレルギーマウスに投与することで免疫寛容を成立させる画期的な治療薬創製の可能性を探求するものである。本年度は、アレルギーマウスの作製法の確立、原因抗原の特定と作製に主眼を置き研究を行った。魚アレルギーマウスの作製:遺伝子の登録数やアレルギー患者が比較的多い鮭を用いて実験を遂行した。鮭身から得られた粗抽出物とアジュバンド(水酸化アルミニウム)を腹腔内投与し、能動的に感作させた。感作状態を確認した結果、血清IgE量は有意に上昇していた。WST-1による鮭粗抽出物を用いた脾臓細胞増殖試験の結果、著しく細胞が増殖した。細胞培養した上清中のサイトカイン産生量を測定した結果、IL-13やIFN-γが有意に上昇した。以上の結果より、魚アレルギーマウス作製に成功した。魚主要抗原の作製:魚の主要アレルゲン4種(パルブアルブミン、アルドラーゼ、エノラーゼ、GAPDH)の遺伝子を受託合成し、pETベクターシステムに挿入して大腸菌の発現系を用いて蛋白質を合成した。今後、これら蛋白質を用いて血清中IgEとの結合実験を試みる。質量分析装置を用いたMHCに提示された抗原ペプチドの特定:実験の進行状況はやや遅れている。来年度以降に対応する予定である。ペプチド合成:ペプチド合成機(Intavis社)を新たに導入した。鮭パルブアルブミン配列をもとに、全配列を網羅したペプチドを作製することに成功した。今後は任意の抗原ペプチドを合成する予定である。魚アレルギーマウスの作製、抗原作製に関する実験系の確立がなされ、かつ、エピトープ免疫療法に用いるペプチドの合成システムが確立されたことは、当該研究の土台構築という観点から重要な達成点であった。以上の次第であり、これまでの研究進捗はおおむね良好であると言うべきである。ただ一方で、MHC提示ペプチドの単離法については遅れている状況であり、その遅れを取り戻すために来年度に向けて方法論を確立する。特に、マウス末梢血単核球からの樹状細胞化、貪食実験・ペプチド提示の高効率化、MHC提示ペプチドの単離、質量分析装置の測定条件等、を行う予定である。本年度は、抗原蛋白質の調製、ならびにペプチド合成の準備を主眼に置き研究を行った。MHC提示ペプチドの特定:アレルギーマウス由来の抗原提示細胞を回収し、細胞上MHC提示ペプチドの単離実験を当初立案していたが、期間内での実験系構築が容易ではないため別案を採用した。つまり、魚の主要抗原を大腸菌により作製し、アレルギーマウスの脾細胞を用いた細胞増殖試験により、免疫優性アレルゲンを特定する方法である。魚抗原の作製:前回、パルブアルブミンをはじめとした魚の主要抗原4種を作製したが、今回は引用文献等を参考にし14種の抗原候補物の遺伝子を受託合成し、大腸菌の発現系を用いて蛋白質を合成した。今後、これらリコンビナント蛋白質を用いた血清中IgEとの結合実験、脾細胞を用いた細胞増殖試験を試みる。IgEエピトープの特定:新たに導入したペプチド合成機を用いて、18種の抗原アミノ酸情報をすべて網羅したペプチドを作製した。来年度に向けて、アレルギーマウス血清を用いたIgEエピトープを特定予定である。当初、MHCクラスIIの提示ペプチドを単離し、質量分析装置により特定する方法で原因抗原を特定する予定であったが、感度特異度の観点を克服するために長期間かかる見込みであるため、当法の採用を見送ることとした。

代替案として、脾細胞を用いた免疫優性コンポーネントの特定をまずは採用した。そのため、抗原合成系の準備等で若干の遅れが出ている。アレルギーマウスについては、再現性を確認し安定的なモデルマウス構築に成功している。IgEエピトープについても、抗原候補18種のペプチド合成を終了し、来期のIgEエピトープの特定に向けて準備は整っている。本研究は魚アレルギー免疫療法の基盤的研究として、魚抗原・ペプチドを特定し、魚アレルギーマウスに投与することで免疫寛容を成立させる画期的な治療薬創製の可能性を探求するものである。最終年度は、抗原調製、ならびに、抗原に対する感作マウス血清中IgEの反応、細胞増殖試験の検討実験を主眼に置き研究を実施した。魚抗原の作製:前年度、14種の抗原候補物の遺伝子を受託合成し、大腸菌の発現系を用いて蛋白質10種を合成した。残り4種の調製については発現・精製行程に課題があるため完了できなかった。感作マウス血清を用いた抗原の特定:調製した抗原に対して、魚粗抽出物で感作成立したマウス血清のELISAを実施した。結果、PBS(未感作)群と同等の反応性であり有意な差が得られなかった。魚粗抽出物を用いた細胞増殖試験:2016年度で得られた結果を基に実施したが、試験系の再現性が得られなかった。IgEエピトープの特定:抗原反応性の課題が生じたため実験を保留としている。抗原調製に関しては、他の菌株の採用、行程の見直し等検討が必要である。マウスを用いた各試験系の検討について、総IgE値やIL-13の産生量は顕著に増加し感作が成立したと考えられる。しかしながら、抗原に対するIgE反応性や細胞増殖試験では良好な結果が得られなかった。おそらく、ELISA、細胞増殖試験の両試験系については感作のみ成立したマウス試料のみでは感度不十分の可能性が示唆される。そのため、アレルギー状態を増強させる経口惹起試験など高感度な試験系の実施が必要であり、当研究期間が終了しても引き続きこれら課題を克服し進める予定である。来年度について、合成した主要抗原の中から原因抗原を特定する。もし主要抗原が原因抗原でなかった場合には、鮭粗抽出物とマウス血清を用いたウエスタンブロッティングを実施し、血清中IgEがどの抗原と結合しているかを確認予定である。アレルギーマウスから単離した細胞と合成ペプチドを反応させるin vitro実験が研究の首座を占める可能性が高い。その間の動物実験は感作条件についてさらなる最適化を行い、アレルギーマウスを作製することで再来年度予定の免疫寛容候補ペプチドの投与実験に備える。来年度について、全種の抗原を用いた免疫優性抗原の探索と特定を行う。得られた候補抗原に対しIgEエピトープを決定し、エピトープ内の抗原性の高いアミノ酸を特定する。当情報を踏まえ、高抗原性のアミノ酸残基をIgEの結合しない残基へ置換させた低アレルゲン化蛋白質の遺伝子設計を行い、順次作製していく予定である。動物実験については、作製した魚アレルギーモデルマウスに魚粗抽出物を投与し症状の誘発度合を確認する。試薬・消耗品が当初の見込みより安価に購入できたから。試薬・消耗品が当初の見込みより安価に購入できたため。来年度以降の試薬・消耗品の購入に充当する予定である。
末梢神経系特異酸性糖脂質の構造とその生物学的研究

1.アメフラシ神経系特異糖脂質(FGLーIIb,Fー21,FGLーIIa及びFGLーV)の構造決定新潟大学理学部臨海実験所(佐渡)でアメフラシを採取し、神経組織を分離後Folch等の方法により、全脂質の抽出を行い、水溶性画分を濃縮、透析、凍結乾燥後Sephadex Gー50を通し、総糖脂質を得た。この総糖脂質画分より、それぞれの糖脂質を精製し、糖組成、脂肪酸及び長鎖塩基のGLCによる分析、比色定性定量分析及びアミノ酸アナライザ-による隣、ヘキソサミン、2ーaminoethylphosphonateの定量、更にメチル化分析、FABーMS,NMR分析により全化学構造を決定した。FGLーIIa,FGLーIIb,FGLーVは非還元末端ガラクト-スの3および4位の水酸基にピルビン酸が結合している神経線維に特異なフォスフォノ糖脂質であった。Fー21は、先に報告したSGLーII,SGLーI'と同じ糖鎖構造を有し、2ーaminoethylphosphonateを3モル結合した神経系所異フォスフォノ糖脂質であった。2.FGLーIIbによる抗原の組織内分布とその特性FGLーIIbに対して作製したポリクロ-ナル抗体を用い、免疫組織化学的実験により、アメフラシのabdominal ganglion,cerebral ganglion及びskinに共通して末梢と中枢のnerve bundlesが特異的に染め出され、神経細胞やそのほかの細胞に染色を見られなかった。そのnerve bundlesの染色はaxonの外側の細胞外マトリックス成分が不均一な形で染めだされた。更に、これらの染色は脂質性の抗原によるものであった。FGLーIIb抗体は、ピルビン酸のカルボキシル基をエピト-プとして認識し、FGLーIIa,FGLーV,Fー9,Fー1とも反応した。本抗体に反応性を示す糖脂質は、nerve bundlesに局在し、細胞外マトリックス成分と何らかの関わりを持って神経機能に役割を果たしているものと考える。3.アメフラシ神経系特異糖脂質の機能単離したアメフラシ神経節細胞、継代培養ニュ-ロンとアメフラシ神経節の実験系を用いピルビン酸含有糖脂質の生物活性をしらべた。はっきりした結果は得られていない。私共は先の研究でアメフラシ神経線維に特異的に存在する酸性糖脂質(FGL-11b)を見付けた。平成元年度には以下の実験を計画した。1.については確定構造式が得られJ.B.C.264、19922-19927'89に報告した。(図、1)2.については殆ど手つかずである。3.については電顕用に用いるためのきれいなアメフラシの固定標本が得られずいろいろ試みている所である。FGL-11bに対するポリクロ-ナル抗体作製による光顕レベルでの免疫組織の結果が得られ、J.B.106、927-976'89に報告した。それによると、この抗体は中枢及び末梢の神経束を染めた。