hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アスコルビン酸ペルオキシダーゼによる光過剰エネルギー消去の分子機構の解明

1.葉緑体型APXアイソザイムの選択的スプライシングによる発現調節機構の解明葉緑体型APXの前駆体mRNAにおける選択的スプライシング機構は組織特異的に発現制御されている。そこで、制御機構を明らかにするために、選択的スプライシングの制御のシス因子(SRE)と推定される23ntの配列(SRE)に様々な部位に変異を導入し、in vitroで生成させたmRNAに対するホウレンソウ核タンパク質の結合能をRNA-タンパク質ゲルシフト法により解析した。その結果、ホウレンソウやタバコの葉とタバコ緑色培養細胞ではSRE特異的に強い強度のシフトバンドが認められたが、根やタバコ黄色培養細胞では検出されなかった。シフトバンドはSREに種々の変異を導入することにより消失した。これらの結果から、SREを特異的に認識するRNA結合タンパク質(トランス因子,FactorX)は緑色細胞に存在しており、SREはtAPXmRNAの発現のためのエンハンサーとして機能していると考えられた。2.葉緑体型APXを過剰発現もしくは抑制させた形質転換タバコを用いたAPXアイソザイムの生理的意義の解明これまでに、葉緑体型APXは種々のストレス下において機能が低下していることが明らかになっている。そこで、葉緑体型APXの酸化的ストレス条件下での機能を検討するために、ホウレンソウおよびタバコのチラコイド膜結合型APX(tAPX)のcDNAを用いて、葉緑体型APXアイソザイムを過剰発現もしくは抑制したタバコの作製を試みた。ホウレンソウのtAPXcDNAをCMVプロモーター制御下に導入した遺伝子をアグロバクテリウムを介してタバコ(Nicotiana tabacum cv.xanthi)へ導入した結果、50系統の形質転換タバコ(TpTAP)が得られた。すべてのTpTAP系統は野生株と比較して約20-30倍のtAPXタンパク質量および活性を有していた。正常条件下でのCO_2固定速度、PSII活性および抗酸化酵素活性は両株間で有意な差は認められなかった。一方、アンチセンス法により葉緑体型APXを抑制させるために、タバコのtAPXcDNAをCaMV(CMV?)プロモーター下流に逆向きに連結した遺伝子をタバコへ導入した。現在、5系統のT_1世代が得られており、形質転換体の確認を行っている。葉緑体型APXアイソザイムの選択的スプライシングによる発現調節機構の解明選択的スプライシングの発現制御機構を解析するために、ホウレンソウの各組織における葉緑体型APXmRNAの発現比率をRNase Protection assayにより検討した。その結果、葉ではsAPXをコードする3種類のmRNA(sAPX-I,-II,-III)とtAPXmRNA(tAPX-I)はほぼ同じ比率で発現しているのに対し、茎および根ではtAPXmRNAの発現比率が著しく減少していた。この発現比率の変化はsAPX-IIImRNAの増加およびtAPX-ImRNAの減少に依存しており、sAPX-Iおよび-IIの比率は変化していなかった。この結果から葉緑体型APXの選択的スプライシング機構が組織特異的に制御されていることが明らかになった。現在、組織特異的制御に関与する因子の同定を行っている。葉緑体型APXを過剰発現もしくは抑制させた形質転換タバコを用いたAPXアイソザイムの生理的意義の解明葉緑体型APXの生理的意義を解明することを目的とし、ホウレンソウのtAPXcDNAをCaMV35Sプロモーター下流に順向き(過剰発現用)もしくは逆向き(アンチセンス;抑制用)に連結し、アグロバクテリウムを介してタバコへ導入した。過剰発現タバコは50系統得られ、遺伝子の導入およびチラコイド膜上で約20倍のAPX活性の増加が確認された。現在、T2世代の栽培を行い、光酸化的ストレス条件に対する応答を検討している。一方、抑制タバコでは通常光(300μE/m^2/s)でのカルスの培養が困難であった。これは葉緑体型APXの抑制が光酸化的ストレス耐性能の著しい低下をもたらしたためと考えられた。そこで、弱光(50μE/m^2/s)下で再度培養を行った結果、7系統の形質転換体が得られた。現在、遺伝子の導入およびAPX活性の減少を確認している。

そこで、葉緑体型APXの酸化的ストレス条件下での機能を検討するために、ホウレンソウおよびタバコのチラコイド膜結合型APX(tAPX)のcDNAを用いて、葉緑体型APXアイソザイムを過剰発現もしくは抑制したタバコの作製を試みた。ホウレンソウのtAPXcDNAをCMVプロモーター制御下に導入した遺伝子をアグロバクテリウムを介してタバコ(Nicotiana tabacum cv.xanthi)へ導入した結果、50系統の形質転換タバコ(TpTAP)が得られた。すべてのTpTAP系統は野生株と比較して約20-30倍のtAPXタンパク質量および活性を有していた。正常条件下でのCO_2固定速度、PSII活性および抗酸化酵素活性は両株間で有意な差は認められなかった。一方、アンチセンス法により葉緑体型APXを抑制させるために、タバコのtAPXcDNAをCaMV(CMV?)プロモーター下流に逆向きに連結した遺伝子をタバコへ導入した。現在、5系統のT_1世代が得られており、形質転換体の確認を行っている。葉緑体型APXアイソザイムの選択的スプライシングによる発現調節機構の解明葉緑体型APXの前駆体mRNAにおける選択的スプライシング機構は組織特異的に発現制御されている。そこで、制御機構を明らかにするために、選択的スプライシングの制御のシス因子(SRE)と推定される23ntの配列(SRE)に様々な部位に変異を導入し、in vitroで生成させたmRNAに対するホウレンソウ核タンパク質の結合能をRNA-タンパク質ゲルシフト法により解析した。その結果、ホウレンソウやタバコの葉とタバコ緑色培養細胞ではSRE特異的に強い強度のシフトバンドが認められたが、根やタバコ黄色培養細胞では検出されなかった。シフトバンドはSREに種々の変異を導入することにより消失した。これらの結果から、SREを特異的に認識するRNA結合タンパク質(トランス因子,Factor X)は緑色細胞に存在しており、SREはtAPX mRNAの発現のためのエンハンサーとして機能していると考えられた。葉緑体型APXを過剰発現もしくは抑制させた形質転換タバコを用いたAPXアイソザイムの生理的意義の解明これまでに、葉緑体型APXは種々のストレス下において機能が低下していることが明らかになっている。ホウレンソウのtAPXcDNAをCMVプロモーター制御下に導入した遺伝子をアグロバクテリウムを介してタバコ(Nicotiana Tabacum cv. Xanthi)へ導入した結果、50系統の形質転換タバコ(TpTAP)が得られた。
民法典の「分かりにくさ」をめぐる問題群の比較法史的研究

わが国の民法典は、一般国民にとってのみならず、法律家にとってさえ分かりにくいと言われている。本研究の目的は、この分かりにくさの背景には条文作成のための様々な技術の特殊性があることを明らかにすることにある。これらの技術が用いられた理由を明らかにし、その特殊性を理解することが、分かりやすい条文を起草するための前提作業となる。20世紀の「民法典の分かりにくさ」の原因は、その条文の抽象性にある。これに対して、1794年のプロイセン一般ラント法は、非常に具体的な多数の条文をおいていた。このような差異が生じた背景として、「裁判拒絶の禁止」の原則が18世紀末以降に有力になったことがある。2013年度は、この原則がどのような経緯で登場したのか、そして、この原則の登場がどのような影響を立法・行政・司法の三つの権力に与えたのか、を検討した。従来、この原則に関する研究が欠落した。2007年の第11回ドイツ・クロアチア法律家大会『裁判拒絶禁止の原則と判決遅延禁止の原則』というシンポジウムの報告書が2010年に刊行された。2013年度は、この報告書を、18世紀末から19世紀初頭にかけてのヨーロッパにおける司法制度・法律家資格試験・法学部教育の改革に関する諸研究と関連付けながら分析した。その結果、第1に、この原則の登場が三権分立論に短絡することができないことが判明した。第2に、この原則の登場が司法権や法学のあり方に関する見解の転換と不可分のものであることを確認した。第3に、この原則のもとでの法学のあり方に関する見解の転換が、1804年のフランス民法典、1811年のオーストリア民法典、1900年のドイツ民法典では異なることを確認した。2、民法典における擬制について、ドイツ民法典162条・オーストリア一般民法典での欠缺補充・ドイツ旧商法典396条などを素材にして、停止条件の故意による成就妨害における成就の擬制(日本民法130条)と故意による条件成就将来における不成就の擬制(最判平成6年5月31日民集48巻1029頁)とでは、擬制の実質が異なることの論証を試みた。3、2011年のイーストリア一般民法典の施行200年を契機として刊行された論考を収集し、施行100周年でのキーワードであった「われわれの民法典の生命力」をめぐる100年後の議論状況を整理することを試みた。1)最終年度に実施した研究の成果は、「民法典の分りにくさ」の問題群のひとつとしての「定義規定の欠如」の背景について見通しを得たことである。「あらゆる事案について個別の規定を含む」という意味での「完全無欠な民法典」の編纂が不可能である以上、その条文は「柔軟な解釈」に耐えうるものでなければならないにもかかわらず、「定義規定」はその足かせとなりかねない。ドイツでは、「法律であっても拘束力のないもの」という概念が案出され、定義規定はその典型例とされる。そこには、「法律」概念をめぐる19世紀中葉以降の公法学と私法学とのせめぎあいがある。もっとも、このせめぎあいの実相を明らかにしえないまま最終年度の研究を終えざるをえなかった。2)研究期間全体を通じて実施した研究の成果は、「民法典の分りにくさ」の論理的メカニズムの大枠を確認しえた点にある。第1に、18世紀末のヨーロッパ各国の政治のレベルで「法規の欠如を理由として裁判を拒絶してはならない」という原則が確立し、にもかかわらず、第2に、あらゆる事案について事前に法規を定立する「完全無欠な民法典」の編纂が不可能であるとの認識から、第3に、この限界を補完する装置が求められた。この装置を、フランス民法典は暗黙裡に18世紀までの法学の蓄積に委ね、オーストリア民法典は条文として規定し、ドイツ民法典は編纂過程で『理由書』などの立法資料に書き入れて「自律的な法学」と「実務」に委ねた。このような、民法典の編纂とその運用との分業を担保する装置の一つが、上記1)で指摘した「法律であっても拘束力のないもの」という概念であり、運用の阻害となりかねない「定義規定の排除」であった。比較法学2013年度は、法科大学院で、前任者の退職の後任補充が認められなかったため、これまで担当した経験のない科目を3つ担当することになった。このため、一からの講義資料の作成に時間を投入せざるをえなかった。このため、科研費による資料収集は行ったものの、それらを活用する時間がなく、当初の予定よりも、若干遅れることとなった。1、民法典の分かりにくさをめぐる問題群として、1学問法との協働、2法律概念の変遷、3定義規定の回避、4概念形成のオープン化、5法源と欠缺補充、6法的構成のオープン化を設定した。2、これらのうち、平成24年度は、1と5を取り上げるにとどまった。

その理由は、平成25年3月に定年退職する教員の不補充が決定したことにより、平成25年度に全く新規の科目を2科目担当することとなり、そのシラバスと講義ノートの作成に多大な時間をとられたことによる。2014年度は、1年間のサヴァティカルを享受する。このため、これまでの遅れを取り戻すべく、本学の年4回の機関誌(龍谷法学)のうち2号から4号まで3ヶ月ごとに研究ノートを寄稿する予定である。1、平成25年度は、上記の問題群のうち、2法律概念の変遷、3定義規定の回避の2つを取り上げる。その場合、法律概念が要件・効果を含む完全法規へと変質したことが、定義規定の回避と連動していることを論証する。2、平成26年度は、上記の問題群のうち、4概念形成のオープン化、6法的構成のオープン化を取り上げる。その場合、概念形成を判例・学説にゆだねたことが、法的構成のオープン化と連動していることを論証する。1、当該年度に取り上げる問題群に関する資料の収集に努める。とくに、他の機関が所蔵する文献について、相互貸借制度を活用するため、複写費などこれに要するその他費目に研究費の執行の比重を移す。
製品の放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因・文化的相違とそれへの経営対策

本研究では、福島第一原子力発電所の事故から生じた放射能汚染の結果、消費者が被災地で生産された商品の購買を減らす要因として、食べ物に関連する製品カテゴリー、外国籍、中高年齢、不確実性回避、観察した他消費者の購買パターン、マスコミの客観的な報道、原子力の使用に反対する今までの姿勢を特定した。一方、これらの商品の購買を増やす要因として、本研究では、男性らしさ、長期的志向、災害経験、社会的ネットワークの災害による被害、マスコミの情緒に訴えることを狙う報道を特定した。企業や公共機関は、後述の要因を活用すれば、災害による経済的な影響を和らげることができるのではないかと思われる。福島第一原子力発電所の事故から生じた放射能汚染の結果、消費者が被災地で生産された商品を避けるという傾向は、特に国外市場で、さらに国内市場でも確認されている。本研究では、平成25年度にまず製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因及び文化的相違の探求を深め、企業や公共機関がとるべき対策を導くことにした。前年度に開始したアンケート調査を継続し、米国とボリビアから収集したデータ数を増やし、またフランスおよびスリランカ、エクアドルで同様のアンケート調査を行った。さらに、欧州と米国の研究者との協力で、理論構築を進め、研究成果を国際会議および学術誌で発表した。発表した論文では、自己カテゴリー化理論に基づき、製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因及び文化的相違を説明する概念的枠組みを構築し、実証研究で検証した。その結果、放射能汚染リスクによる購買低減反応が特に強いのは、携帯電話よりも食べ物の文脈、日本人よりも外国人(特に欧米人)の消費者、そして中年と年配の消費者である。文化性向の中では、不確実性回避は放射能汚染リスクによる購買低減反応に正の影響を与える一方で、男性らしさと長期的志向は負の影響を与え、また権力差と個人主義は影響を与えないという結果を得た。継続研究の論文では、まず新たなデータで前述の結果を再現することができ、さらに製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の追加的な要因を特定した。消費者の購買低減反応を主に引き起こすのは、放射能汚染に関する知識である。その知識を構成する要因は、主に観察した他消費者の購買パターン、またマスコミの客観的な報道、および消費者の原子力発電所に反対する今までの姿勢となっている。一方、マスコミの情緒に訴えることを狙う報道、および災害経験、社会的ネットワークの災害による被害は、逆に消費者の購買増大反応を引き起こす傾向がある。平成24年度に本研究では、まず製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因及び文化的相違を探求することにした。具体的には、研究の枠組み及び理論を構築し、アンケートを設計し、それに消費者の製品に関する一般的な態度、放射能汚染リスクの下での態度、そして文化的性向について、それぞれリッカート尺度及びSD尺度を併用した複数の質問項目を用意した。アンケートを基に消費者の反応を測定するために、食べ物及び携帯電話、洋服といった文脈を取り上げ、日本及び米国、ボリビアにおいて消費者を対象にアンケート調査を行った。アンケートから取得した消費者の回答を電子化し、データベースを構築した。その後、データ入力の正確性とデータの妥当性を確認した。発表した論文においては、食べ物の文脈で、放射能に敏感である子供の消費者行動と大人の消費者行動の相違点を分析した。その結果、子供の健康でない消費パターンの原因は、仲間集団圧力及び知識不足よりも認知発展の不足にあることを明らかにし、子供を守るための公衆衛生政策への提案を導いた。まだ査読中の論文では、製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因及び文化的相違を探求した。理論の構築とアンケート調査は計画通りに進んだ。ただし、研究協力者の都合により、調査対象国の準備が多少前後し、ドイツの代わりにボリビアでデータを収集した。平成24年度に開始したアンケート調査を他国に広げ、膨大なデータを基に分析を行い、そして研究成果を報告する計画をしている。また、今後、消費者の製品が持つ放射能汚染リスクに対する消費者反応の原因及び文化的相違のみならず、企業や公共機関がとるべき最適な対策を導くことにも焦点を当てる予定である。平成24年度に研究資金を非常に効率的に使用したため、年度末に未使用の研究資金が残った。平成25年度に、この未使用額を含めた研究資金を、主にデータ収集の費用、研究協力者への謝金、そして研究成果の報告等に使用する計画である。
自己潤滑性ナノ粒子添加イオン性液体のトライボロジー特性に関する基礎研究

トライボロジーの高度化が求められており,これに対応するためは新物質を効果的に適用する必要がある.潤滑材料の領域では,液体潤滑を担う新物質として不揮発性・難燃性などの特徴を有するイオン性液体がより広い適用環境を有する新トライボロジー材料として高い可能性を有し,また,固体潤滑の分野では自己潤滑性ナノ粒子が新固体潤滑材として提案されている.耐環境性に優れ,マイクロ・ナノからマクロ領域までの潤滑制御に適するトライボロジーシステム構築の可能性を探るため,自己潤滑性ナノ粒子を添加したイオン性液体からなる複合系を生成し,その基礎的なトライボロジー特性を明らかにすることを目的とした.自己潤滑性ナノ粒子としてカーボンオニオンを選択し,これを添加したイオン性液体複合系のトライボロジー特性をボールオンディスク摩擦試験を採用して評価した.大気および真空中にて,摺動部の温度を常温から数百°Cに変化させて試験を行った.その結果,しゅう動負荷が高い場合,複合系はイオン液体自身よりも低い摩擦係数を示した.これは,複合系の粘弾性が増加し,複合系の潤滑挙動がグリースの潤滑挙動に近いものになったためと考えられる.また,真空中での複合系の潤滑特性は,室温,200°Cともにイオン液体自身より優れていることがわかった.一方,自己潤滑性ナノ粒子としてダイヤモンド微粒子を分散させたイオン性液体複合系についても同様の評価を行った.シリコンウェハ上でのしゅう動試験の結果,複合系はシリコン表面の摩耗を伴うことがわかった.トライボロジーの高度化が求められており,これに対応するためは新物質を効果的に適用する必要がある.潤滑材料の領域では,液体潤滑を担う新物質として不揮発性・難燃性などの特徴を有するイオン性液体がより広い適用環境を有する新トライボロジー材料として高い可能性を有し,また,固体潤滑の分野では自己潤滑性ナノ粒子が新固体潤滑材として提案されている.耐環境性に優れ,マイクロ・ナノからマクロ領域までの潤滑制御に適するトライボロジーシステム構築の可能性を探るため,自己潤滑性ナノ粒子を添加したイオン性液体からなる複合系を生成し,その基礎的なトライボロジー特性を明らかにすることを目的とした.自己潤滑性ナノ粒子としてカーボンオニオンを選択し,これを添加したイオン性液体複合系のトライボロジー特性をボールオンディスク摩擦試験を採用して評価した.大気および真空中にて,摺動部の温度を常温から数百°Cに変化させて試験を行った.その結果,しゅう動負荷が高い場合,複合系はイオン液体自身よりも低い摩擦係数を示した.これは,複合系の粘弾性が増加し,複合系の潤滑挙動がグリースの潤滑挙動に近いものになったためと考えられる.また,真空中での複合系の潤滑特性は,室温,200°Cともにイオン液体自身より優れていることがわかった.一方,自己潤滑性ナノ粒子としてダイヤモンド微粒子を分散させたイオン性液体複合系についても同様の評価を行った.シリコンウェハ上でのしゅう動試験の結果,複合系はシリコン表面の摩耗を伴うことがわかった.カーボンオニオンをイオン性液体に添加し,乳鉢中で混練したのち,超音波加振機で分散させた.その後,遠心分離によって過剰なイオン性液体を除去して相分離を行った結果,カーボンオニオンが分散したイオン性液体は流動性を失って,ペースト状のカーボンオニオンゲルが生成された.カーボンオニオンゲルの空気中における潤滑特性をボールオンディスク式摩擦試験機によって評価した.シリコンウェハ表面にカーボンオニオンゲルを薄く均一になるように塗布し,ステンレス鋼球を押しつけてしゅう動させて摩擦力を測定した.比較の潤滑材として単層カーボンナノチューブゲルとイオン性液体を用いた.その結果,低荷重領域ではしゅう動速度によらずカーボンオニオンゲルは高い摩擦係数を示すが,低しゅう動速度かつ高荷重の場合には,ゲルはイオン性液体単独よりも低摩擦特性を示すことがわかった.また,添加されるナノカーボンの種類によってゲルの潤滑特性が異なることがわかった.トライボロジーの高度化が求められており,これに対応するためは新物質を効果的に適用する必要がある.潤滑材料の領域では,液体潤滑を担う新物質として不揮発性・難燃性などの特徴を有するイオン性液体がより広い適用環境を有する新トライボロジー材料として高い可能性を有し,また,固体潤滑の分野では自己潤滑性ナノ粒子が新固体潤滑材として提案されている.耐環境性に優れ,マイクロ・ナノからマクロ領域までの潤滑制御に適するトライボロジーシステム構築の可能性を探るため,自己潤滑性ナノ粒子を添加したイオン性液体からなる複合系を生成し,その基礎的なトライボロジー特性を明らかにすることを目的とした.自已潤滑性ナノ粒子としてカーボンオニオンを選択し,これを添加したイオン性液体複合系のトライボロジー特性をボールオンディスク摩擦試験を採用して評価した.大気および真空中にて,摺動部の温度を常温から数百°Cに変化させて試験を行った.その結果,しゅう動負荷が高い場合,複合系はイオン液体自身よりも低い摩擦係数を示した.これは,複合系の粘弾性が増加し,複合系の潤滑挙動がグリースの潤滑挙動に近いものになったためと考えられる.また,真空中での複合系の潤滑特性は,室温,200°Cともにイオン液体自身より優れていることがわかった.一方,自己潤滑性ナノ粒子としてダイヤモンド微粒子を分散させたイオン性液体複合系についても同様の評価を行った.シリコンウェハ上でのしゅう動試験の結果,複合系はシリコン表面の摩耗を伴うことがわかった.
地球規模の海洋生態系変動(GLOBEC)の研究企画と推進

1.5月614日に、神奈川県湘南村で開かれた国際IGBPのコングレスで、「日本GLOBEC」に関するセッションを持ち、国際GLOBECの推進委員等との議論を行った。2.3月10日午前に東大海洋研究所で第2回目の全体会議を開き、大学および水産庁のGLOBEC関連の情報交換に関する研究計画を行った。また、合わせて文部省科研費特定領域研究等への申請のための研究計画、重要課題と戦略・方法の新たな枠組について打ち合わせを行った。午後には、分科会を持ち、科研費特定領域研究「黒潮流域生態系の気候変化へのダイナミクス」に関する下記は、下記の課題に関する議論を行った。1.気候変化による黒潮変動のダイナミクス2.黒潮の生物輸送機能とその変動過程3.外洋生態系の生物採集・計測技術の開発と応用4.表層混合層の動態とプランクトン生態系のモデル化1.5月614日に、神奈川県湘南村で開かれた国際IGBPのコングレスで、「日本GLOBEC」に関するセッションを持ち、国際GLOBECの推進委員等との議論を行った。1.気候変化による黒潮変動のダイナミクス2.黒潮の生物輸送機能とその変動過程3.外洋生態系の生物採集・計測技術の開発と応用4.表層混合層の動態とプランクトン生態系のモデル化
冠状動脈造影シネ画像を対象とした高精度冠状動脈径計測装置の製作

冠状動脈造影シネ画像を対象とした血管径の計測を高精度で行う装置の開発を目的とする。これまで欧米ではシネフィルム画像を4倍拡大でディジタル化した径計測を行っている。しかしながら、例えば高脂血漿症例についてある期間の前後における被験者の血管径の変化を検出するには画像の拡大率が高い方がよいと考える。またKurisuら(1987年)の研究においてはライン(1次元)センサを用いて10倍拡大と等価な画像を対象に血管径変化の研究を報告している。われわれはそこで10倍拡大の画像を取り込み、その画像から血管径を計測するシステムを開発した。本装置は2部分から成る。1つは画像読み込み部であり、他の1つは径計測用画像処理部である。画像読み込み部ではフィルム1コマ全画面を取り込むテレビカメラと10倍拡大画像を取り込む高拡大カメラを用意した。また径計測対象血管軸が画素列と平行となるよう、高拡大カメラの光軸が回転できるようにした。この回転角の決定には、テレビカメラで取り込んだ画像上で血管軸に沿った2点を入力することにより自動処理した。この画像データのファイル名は被験者ID、検査年月日、撮影角度、対象血管名により構成される。径計測用画像処理部は、径計測までの一連の処理を区切りごとに操作者が観察できるようにした。何らかの理由で満足な結果が得られない場合には、用手的介入ができるようにした。血管辺縁検出アルゴリズムはエントロピーフィルタを適用した。これの適用についてはすでにこれまで行った研究結果から、正確さと精密さにすぐれていることが確認されている。ある期間を隔てた二時点で撮影した画像から血管径を比較するには、較正法の確立が欠かせない。この点についても平行して研究を進め同一カタログ仕様のカテーテルを較正尺度とすることの根拠を明らかにした。本装置は装置本体(機械系および画像処理装置)ならびに血管径計測用ソフトウェアからなる。本年度は装置本体の製作を行った。まず、装置の仕様について池上通信機(株)の担当者と詳細な協議をおこなった。その概略は以下の通りである。(1)テレビカメラによるシネ画像観察機能画像計測の対象は冠状動脈シネ画像である。したがって計測対象となるコマを探し出す観察機能をもたせる。(2)画像読み取り領域指示機能本装置では1コマの一部分を10倍拡大して読み込む。したがって、読み込み部分の指定および読み取りコマ上の血管像が画像上で垂直または水平になるような回転角の指示機能をもたせた。(3)高拡大画像読み取り機能と記憶部血管像を10倍拡大で読みとる機能と画像データの記憶部であって、血管径計測対象領域、ならびに絶対径計測のためのカテーテル画像領域を切り取り、以後の処理に引き渡す。以上の機能を備えた装置は本年度納入された。装置本体の製作と平行して画像処理用ソフトウェアのヒューマンインターフェースについての検討も行った。例えば、画像処理中しばしば発生する誤動作に対する修正法についての処理法を整理した。画像上の血管辺縁の検出過程において、近くにある他の血管辺縁が検出され、本来の辺縁が検出されないことがおこった。それを避けるために、辺縁検出領域に制限を加える措置を導入した。このような使い易さに関わることは、処理例を増やすことにより洗い出されるのでさらに検討を続けたい。冠状動脈径を計測する目的は、主として血管系の経年変化を定量的に評価することにある。わずかな径変化を検出するには画像分解能を高くすることが有効であると考え、われわれは10倍拡大で画像を取り込む装置を制作した。また、辺縁検出にはより精度が高いと考えられるエントロピー法を用いた。

○画像分解能は異なっても共通する問題点は多い。校正にはカテーテル像が使われるが問題点も多い。第一に画像歪みが挙げられる。さらに画像計測によるカテーテル径の計測精度がある。第一の点については、歪み補正をするより撮影条件を再現することで誤差を減らせるとの意見がある。われわれは第二の点を検討したので報告する。○まず、造影剤入りと無しの像について径計測時の標準偏差(sd)を比較した結果、後者の計測精度が高かった。以後造影剤なしのカテーテル像を計測対象とする。○つぎに同種類同寸法のカテーテル8本を画像中央に4本ずつ置き、4回位置を代えて撮影した。その結果、16本の各平均径を用いて求めた変動係数(これを同種変動係数と定義する)は1%であり、個々の径計測時の変動係数の2分の1以下であった。○さらに8種類各2本、合計16本の、カタログ値同径のカテーテル像を計測した。その結果、16本の各平均径を用いて求めた変動係数は、同種変動係数の約2倍であった。○5Fの2種および6Fの2種各12本の各平均径の同種変動係数間には差はなかった。○以上の結果を総合すると、カテーテル像を校正用に使う上では1)5Fと6Fの相対誤差は同等である、2)造影剤無しのカテーテル像を使う、3)同一被験者には2回の撮影に同種同寸法のカテーテルを使う、4)同種のカテーテルが使用できないときには同寸法のカテーテルを使用する、ことが誤差を少なくするために重要である。なお、ソフトウェアの作成は年度内に完成し納入される予定である。心臓血管に由来する心疾患の確定診断は冠状動脈造影法による。この方法は造影剤を選択的に左または右冠状動脈に注入し、同時にX線を照射して造影剤が血液とともに血管内を流れていく様子を映画像としてシネフィルムに撮影する方法である。シネ画像上では血管の狭窄部は細く写されるが、この狭窄の程度を定量化する方法はこの10年の間にかなり進歩した。本研究の目的は、これまでに開発された血管径計測装置の性能を上回る計測精度を持つ計測装置の開発である。本装置の性能本装置の医学的な使用目的は種々考えられるが、例えば3年間を挟む2時点における、ある特定の血管部分の血管径を計測しその変化を確かめることが挙げられる。上記の目的を達成するためには、2つの面から検討する必要がある。1つは計測精度の高上であり、他の1つは計測時の装置の操作性である。以下それぞれの項目につき完成した装置の特徴を述べる。(1)計測精度の高上についてこれは2つの要因で決められる。画像を計算機に取り込む際の拡大率と血管径計測法である。計測精度を向上させるためシネフィルム画像の拡大率を10倍とした。また、ディジタル画像であることを考慮して画像を計算機に取り込む際に血管軸が水平となるようにした。このため、モニタに表示された画像上で血管軸に沿って線分を入力し、その線分の角度を計算することにより高拡大入力カメラの光軸を回転させ、取り込み対象血管軸が水平となるようにした。(2)装置の操作性について装置の使いやすさは操作性の良さで決まる。
分散協調問題解決における通信制御法に関する研究

複数のエージェントが協調して一つの問題を解決する分散協調問題解決の汎用的手法である波及型探索アルゴリズムにおいて,探索が広がるにつれ,エージェント間の通信が指数的に増加し,性能が急速に低下するという通信オーバヘッドの問題があった.そこで本研究では波及型探索で生じる通信を適切に制御して,探索の並列性と通信オーバヘッドのバランスをとりながら,全体的な性能を向上させるための以下に示す三つの手法を開発し,分散迷路探索によるシミュレーション実験によりその評価を行った.(1)局所静的通信制御手法まず,エージェント毎に並行依頼の上限数を抑える手法を開発した.各エージェントは並行依頼の上限数を示すカウンタを設け,そのカウンタの上限値を定数で抑える.(2)局所動的通信制御手法(1)の方法では通信路の混雑の変化に柔軟に対応することができない.そこで通信路の混雑状況に応じて並行依頼の上限数を自動的に調整する手法を開発した.すなわち,通信路が混雑している場合は並行依頼の上限数を抑え,空いているときは上げるようにする.(3)大局的通信制御手法(2)の局所的な制御手法ではエージェント数が増加すると,エージェントが個別に通信量を調整してもシステム全体の通信量が増加する.そこで送通信量を規制するために,システム全体の並行探索上限数を固定し,この値を各エージェントに配分する手法を開発した.集中制御ではなく,分散的に実現するために並行探索総数を示すト-クンを導入し,これをエージェントに配分するようにした.この手法により,探索初期には初期状態付近のエージェントが活発に探索を行い,終盤には目標状態付近のエージェントが活発になるような分散的で柔軟な探索制御を行うことが可能になった.複数のエージェントが協調して一つの問題を解決する分散協調問題解決の汎用的手法である波及型探索アルゴリズムにおいて,探索が広がるにつれ,エージェント間の通信が指数的に増加し,性能が急速に低下するという通信オーバヘッドの問題があった.そこで本研究では波及型探索で生じる通信を適切に制御して,探索の並列性と通信オーバヘッドのバランスをとりながら,全体的な性能を向上させるための以下に示す三つの手法を開発し,分散迷路探索によるシミュレーション実験によりその評価を行った.(1)局所静的通信制御手法まず,エージェント毎に並行依頼の上限数を抑える手法を開発した.各エージェントは並行依頼の上限数を示すカウンタを設け,そのカウンタの上限値を定数で抑える.(2)局所動的通信制御手法(1)の方法では通信路の混雑の変化に柔軟に対応することができない.そこで通信路の混雑状況に応じて並行依頼の上限数を自動的に調整する手法を開発した.すなわち,通信路が混雑している場合は並行依頼の上限数を抑え,空いているときは上げるようにする.(3)大局的通信制御手法(2)の局所的な制御手法ではエージェント数が増加すると,エージェントが個別に通信量を調整してもシステム全体の通信量が増加する.そこで送通信量を規制するために,システム全体の並行探索上限数を固定し,この値を各エージェントに配分する手法を開発した.集中制御ではなく,分散的に実現するために並行探索総数を示すト-クンを導入し,これをエージェントに配分するようにした.この手法により,探索初期には初期状態付近のエージェントが活発に探索を行い,終盤には目標状態付近のエージェントが活発になるような分散的で柔軟な探索制御を行うことが可能になった.
パルス伝播効果とレーザー誘起コヒーレンスを取り入れた量子制御理論の構築

超短パルスレーザーの技術が進展するにつれ,最近では5fsのパルスを発生させることが可能となってきた。可視波長域における5fs程度のパルスはわずか数サイクルしかレーザー電場を含まないため「数サイクルパルス」と呼ばれる。光強度が高い領域においては,たとえば高次高調波や超閾イオン化などの物理現象に絶対位相依存性のあることが見出されており,定性的にはトンネルイオン化描像によって明快に説明することができる。しかし,光強度の低い,いわゆる多光子イオン化領域において絶対位相効果が見られるかどうかはトンネルイオン化の描像からはもちろん予測できない。単純に時間非依存の摂動論的な多光子イオン化の遷移行列要素の式を思い浮かべると,位相依存性はないのではないかという結論に至る。更に,束縛状態の占有確率についても,トンネルイオン化描像は何も説明しない。しかしながら,もしもレーザー発振器レベルのパルスエネルギーで実現可能な光強度で何らかの物理量に絶対位相効果が見つかれば,実験的には非常にインパクトが大きい。なぜなら,レーザー発振器に関しては位相が安定化された数サイクルパルスレーザーは既に市販化もされていることからもわかるように,増幅パルスの位相安定化に比べ,技術的にははるかに容易であり,何らかの物理現象の位相依存性を通じて位相を知ることができれば位相安定パルスの位相制御にも役立つからである。我々は,時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解くことにより,多光子イオン化領域においてもサイクル数が極めて少ない(<2サイクル)パルスについて顕著な位相依存性が観測されうることを見出した。また,その物理的起源についてはトンネルイオン化とはメカニズムが全く異なることも発見した。レーザーによる量子制御の手法の1つに、相対位相が制御された複数色のレーザー光(例えば基本波とその3倍波)を媒質に入射させ、光反応を制御するというスキームがある。本年度は、最も基本的な束縛2準位系について、シュレーディンガー方程式とマクスウェル方程式を連立して解くことにより、伝播ダイナミクスを理論的に調ベた。特に、レーザー場が強い場合には、ac Stark shiftによって準位のエネルギーシフトが起こり、レーザー強度の変化に伴つて共鳴条件が変わるため、注意が必要である。まず、ac Stark shiftが無視できる光強度が弱い場合について考える。計算の結果、伝搬初期には吸収によって3倍波の光強度は減少するが、伝搬が進むにつれ、基本波からの波長変換により光強度を回復する。しかしながら、上位準位の占有密度は回復しない。これを理解するため、両方のレーザー光の相対位相の変化も計算した。媒質入射時の初期相対位相に関わらず、伝搬にともなって相対位相が変化し、最終的にπに落ち着くことがわかった。このπという値は基本波による3光子励起と3倍波による1光子励起の2つの遷移経路が完全に負の干渉をする相対位相値である。次に、光強度が強い場合についても計算を行った。この場合にはac Stark shiftを無視できない。ac Stark shiftによって、光強度は時間の関数として激しく振動する。相対位相もやはり激しく振動することがわかったが、ある程度の距離を伝搬した後は、相対位相は光強度がピークになるあたりでやはりπに落ち着く。細かなダイナミクスは異なるものの、光強度の弱い場合と基本的な振る舞いは変わらないことがわかった。昨年度は束縛2準位媒質に2色レーザーが入射した場合について、パルス伝播ダイナミクスを数値計算および解析によって明らかにした。本年度は昨年度に引き続き、媒質が内在的なコヒーレンスを持つ系について伝播ダイナミクスを調べた。このような系においては、系自身が光子場のあるなしにかかわらずコヒーレンスを持つため、束縛準位系には見られない何らかの干渉効果が見られるはずである。単一原子のダイナミクスを記述する波動方程式と光子場を記述するマクスウェル方程式の連立偏微分方程式を連立して解いた結果、束縛状態系には見られない奇異な振る舞いが見つかった:3光子励起によって媒質の自動電離付近に励起をした場合、3倍波発生の位相整合がとれている条件下では、通常、基本波と位相整合のとれた(つまり位相差が0である)3倍波が発生・伝播すると考えられるが、実際の所、位相差は0ではなく、自動電離媒質の持つ内在的なコヒーレンスによってその値は決定される。言い換えれば、位相差の値は自動電離共鳴のプロファイルおよび励起レーザー波長の共鳴中心からの離調に強く依存する。この結果は3光子遷移と1光子遷移の強度比には敏感ではない。つまり、3光子遷移が1光子遷移に比べはるかに強い条件下でも成り立つ結果である。数値計算結果をよりよく理解するため、弱励起を仮定することによって波動方程式(2式)とマクスウェル方程式(2式)の連立偏微分方程式(計4式)をマクスウェル方程式のみの連立微分方程式(2式)へと帰着し解析を行ったところ、数値計算の結果をよく説明できることがわかった。高強度の超短光パルスが希ガスなどの原子媒質に照射されると、非線形相互作用によって高次高調波が発生する。これによって、非線形光学現象を誘起しうるだけの高強度の極端紫外光パルスの発生が可能になりつつある。最低次の非線形光学過程は2次であり、たとえば2光子超閾イオン化などが挙げられる。量子制御という観点からも、このような極端紫外波長域における高強度光源は大変興味のあるところであるが、残念ながら原子についてさえ極紫外波長域での応答は調べられていない。

そこで本年度は、極端紫外光パルスによって誘起される希ガスの2光子超閾イオン化断面積の理論評価を摂動理論を用いて行った。この時問題となるのは、2光子目で起こる連続-連続遷移をどう取り扱うかである。一般によく使われるlength gaugeでは、動径方向の積分によって得られる双極子モーメントが収束しないという困難に突き当たる。ここでは打開策として、動径の小さなところ(<20原子単位)ではlength gaugeによって双極子モーメントを積分し、これより大きな動径についてはacceleration gaugeを使った積分を行うことによって収束の問題を克服した。こうしてAr, Xe原子について2光子超閾イオン化断面積を計算することに成功した。得られた結果は、最新の実験データとよい一致を示した。しかしながら、光電子の角度分布については我々の理論値と実験データには相違が見られた。原因としては、計算に用いた波動関数があまりよくないということが考えられるが、そもそも光電子の角度分布を計算できたということ自体がまず画期的であり、詳細についてはこれからよく調べる予定である。超短パルスレーザーの技術が進展するにつれ,最近では5fsのパルスを発生させることが可能となってきた。可視波長域における5fs程度のパルスはわずか数サイクルしかレーザー電場を含まないため「数サイクルパルス」と呼ばれる。光強度が高い領域においては,たとえば高次高調波や超閾イオン化などの物理現象に絶対位相依存性のあることが見出されており,定性的にはトンネルイオン化描像によって明快に説明することができる。しかし,光強度の低い,いわゆる多光子イオン化領域において絶対位相効果が見られるかどうかはトンネルイオン化の描像からはもちろん予測できない。単純に時間非依存の摂動論的な多光子イオン化の遷移行列要素の式を思い浮かべると,位相依存性はないのではないかという結論に至る。更に,束縛状態の占有確率についても,トンネルイオン化描像は何も説明しない。しかしながら,もしもレーザー発振器レベルのパルスエネルギーで実現可能な光強度で何らかの物理量に絶対位相効果が見つかれば,実験的には非常にインパクトが大きい。なぜなら,レーザー発振器に関しては位相が安定化された数サイクルパルスレーザーは既に市販化もされていることからもわかるように,増幅パルスの位相安定化に比べ,技術的にははるかに容易であり,何らかの物理現象の位相依存性を通じて位相を知ることができれば位相安定パルスの位相制御にも役立つからである。我々は,時間依存シュレーディンガー方程式を数値的に解くことにより,多光子イオン化領域においてもサイクル数が極めて少ない(<2サイクル)パルスについて顕著な位相依存性が観測されうることを見出した。また,その物理的起源についてはトンネルイオン化とはメカニズムが全く異なることも発見した。
ポリフィリン単分子層のナノ構造制御と電子移動

本研究の目的は、ポルフィリン単分子層の構造と電極触媒能との関係を系統的に明らかにすることであるが、本年度は単分子層の構築に焦点を当てた研究を展開した。ポルフィリン単分子層は、アルカンチオール側鎖を導入したポルフィリン分子の自己組織化によりAu(111)電極上に構築した。ポルフィリン環の配向の制御は側鎖の数を選択することにより可能であった(1本鎖では環が電極表面にほぼ垂直、4本鎖では平行)が、金属を先に導入しておくと側鎖がメタルに配位してしまい、デザイン通りの単分子層構造が得られなかった。そこで単分子層構築後に金属を入れることとし、フリーベースポルフィリン単分子層修飾電極を浸した金属塩の溶液をリフラックスした。金属導入はXPSのN1sのピロール窒素に由来するピークの減少から見積もった。コバルトの場合、リフラックス時間と共に金属導入量は増加し、サテライトピークによる寄与分を補正すると3時間でほぼ100%となった。酸素の還元活性も金属導入量に依存して増加した。Fe(II)、Mn(II)、Ni(II)、Cu(II)などの金属の導入もXPSで確認でき、単分子層の酸素分子の還元反応に対する活性も文献と整合する挙動を示した。また、リフラックスをしても単分子層は安定であり、吸着量もポルフィリン環の配向もリフラックスの前後で変わらなかった。側鎖数の異なる1本鎖および4本鎖ポルフィリン単分子層についてこのような検討を行い、本法が単分子層の構造を変えることなくポルフィリン環に金属を導入できる良い方法であることがわかった。関連研究として、ポルフィリン分子膜への酸素分子の吸着挙動の水晶振動子マイクロバランスによる測定などを行った。
遺伝子改変マウスの神経活動を覚醒下で記録し、大脳基底核の運動制御機構を解明する

大脳基底核は、大脳皮質との間でループ回路を形成し、運動制御に寄与している。大脳基底核の入力部である線条体は、大脳皮質からの入力を受けると同時に、中脳ドーパミン作動性ニューロンの主要な投射先でもある。線条体内のドーパミン神経伝達が運動制御において重要な役割を持つことは広く知られているが、機能の詳細は不明である。本研究では、大脳基底核内情報伝達におけるドーパミンD1およびD2受容体の機能を明らかにすることを目的として、ドキシサイクリンの投与によりD1受容体の発現を調節できる遺伝子改変マウスとD2受容体のノックアウトマウスにおいて、線条体直接路ニューロンの投射先である淡蒼球内節と、間接路ニューロンの投射先である淡蒼球外節の神経活動を覚醒下で記録した。D1受容体の発現を調節できるマウスにおいて、大脳皮質を電気刺激して淡蒼球内節ニューロンの応答を調べると、D1受容体が発現している状態では、野生型マウスと同様に興奮ー抑制ー興奮の3相性の応答を示したが、D1受容体の発現を低下させると、3相性応答のうち抑制が著しく減弱した。淡蒼球内節における抑制は、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球内節路を介して伝達されるので、D1受容体を介した神経伝達は、線条体から淡蒼球内節に投射する直接路ニューロンに対して興奮性に作用することが示唆された。一方、D2受容体のノックアウトマウスの淡蒼球外節では、大脳皮質の電気刺激が惹起する3相性応答のうち、抑制とそれに続く興奮が著しく増強されていることがわかった。淡蒼球外節で記録される抑制とその後の興奮は、それぞれ、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球外節路と、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球外節ー視床下核ー淡蒼球外節路を介して伝達されるので、D2受容体を介した神経伝達は、線条体から淡蒼球外節に投射する間接路ニューロンに対して抑制性に作用することが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。運動制御の高次中枢である大脳基底核の主要な入力部である線条体は、大脳皮質の広い領域からの入力を受けると同時に中脳ドーパミン作動性の投射を受けている。パーキンソン病において線条体内のドーパミンが枯渇すると重篤な運動障害が生じることから、ドーパミン神経伝達が運動制御において極めて重要であることは知られているが、機能の詳細は不明である。本研究では、大脳基底核内情報伝達と運動制御におけるドーパミン神経伝達の機能を解明することを目的として、ドーパミン受容体ノックアウトマウスをはじめとする遺伝子改変マウスにおいて、覚醒下で神経活動の記録を行っている。ドーパミンD1受容体の発現を調節することが可能な遺伝子改変マウスにおいてD1受容体の発現を低下させると、淡蒼球内節ニューロンにおいて、大脳皮質の電気刺激が惹起する3相性の応答のうちの抑制が著しく減弱した。淡蒼球内節における抑制は、大脳皮質-線条体-淡蒼球内節路(直接路)を介して伝達されることから、直接路ニューロンの興奮性が低下していると考えられる。このような状態のマウスの自発運動量を測定したところ、低下していることがわかった。以上の結果より、D1受容体を介したドーパミン神経伝達は、線条体の直接路ニューロンに対して興奮性に作用することにより、運動の発現を促進するように働くことが示唆された。本研究により、大脳基底核内情報伝達におけるD1受容体を介した神経伝達の機能を明らかにすることが出来た。今後さらに、D2受容体の機能も明らかにすることにより、大脳基底核内情報伝達におけるドーパミン神経伝達の機能の全貌を明らかにすることが出来る。また、D1およびD2受容体を介したドーパミン神経伝達の消失が、パーキンソン病の症状発現において、それぞれどのように関与しているのかも明らかにすることにより、効果的な治療法の開発にも貢献できると期待され、社会的影響も大きいと考えられる。

淡蒼球内節における抑制は、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球内節路を介して伝達されるので、D1受容体を介した神経伝達は、線条体から淡蒼球内節に投射する直接路ニューロンに対して興奮性に作用することが示唆された。一方、D2受容体のノックアウトマウスの淡蒼球外節では、大脳皮質の電気刺激が惹起する3相性応答のうち、抑制とそれに続く興奮が著しく増強されていることがわかった。淡蒼球外節で記録される抑制とその後の興奮は、それぞれ、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球外節路と、大脳皮質ー線条体ー淡蒼球外節ー視床下核ー淡蒼球外節路を介して伝達されるので、D2受容体を介した神経伝達は、線条体から淡蒼球外節に投射する間接路ニューロンに対して抑制性に作用することが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。大脳基底核内情報伝達と運動制御におけるドーパミン神経伝達の機能を解明という目的を達成するため、D1受容体の発現を調節することが可能な遺伝子改変マウスの神経活動を覚醒下で記録し、大脳基底核内情報伝達におけるドーパミンD1受容体を介した神経伝達の機能を明らかにすることが出来たため。大脳基底核内情報伝達におけるドーパミンD2受容体の機能を明らかにするため、D2受容体のノックアウトマウスの神経活動を、覚醒下で記録する実験を行う。
母体経鼻免疫における仔マウスにおける免疫学的メモリーの研究

肺炎球菌表面蛋白抗原PspAを用いた母体経鼻免疫による仔マウスへの肺炎球菌に対する特異的免疫応答の記憶と、母乳栄養を介した特異的免疫応答の誘導について検討した。母体経鼻免疫母マウスより生まれた仔マウスでは、6週齢でPspAにより再度刺激を行なった結果、抗PspA特異的IgG抗体の再上昇を認めた。また、免疫母乳栄養を受けた仔マウスでは、抗PspA特異的IgG抗体は3週齢において有意に上昇した。これらの結果から、母体経鼻免疫では母乳を介して新生児マウスに免疫応答が移行し、仔マウスでの免疫学的な記憶が誘導されることが判明した。1.母体経鼻免疫による仔マウスの肺炎球菌に対する特異的免疫応答の記憶の検討肺炎球菌表面蛋白抗原PspA(10μg)をコレラトキシンBをアジュバントし雌マウス(BALB/c、4週齢)に1週間に2回、3週間、計6回の経鼻免疫を行い、雄マウスと交配した後に新生児マウスを得た。この新生児マウスにおける抗肺炎球菌PspA特異的免疫応答の検討を行った。すなわち、新生児マウスの脾臓における抗PspA特異的IgG産生細胞の検討をおこなった結果では、母体経鼻免疫母マウスより生まれた仔マウスでは、非免疫母マウス由来の仔マウス(コントロール)にくらべ有意に多い抗PspA特異的IgG産生細胞を認めた。さらに、仔マウスを6週齢まで哺乳飼育した後にPspA(5μg)単独による刺激をおこない、血清中の抗PspA特異的IgG抗体価の経時的な変化を検討した結果では、母体経鼻免疫由来の仔マウスでは、血清中抗PspA特異的IgG抗体がPspA刺激の1週後(7週齢)より上昇し、コントロール仔マウスに比較して2週(8週齢)から3週(9週齢)後まで高値であった。2.母体経鼻免疫による子マウスの肺炎球菌感染予防効果1と同様の免疫スケジュールで、肺炎球菌表面蛋白抗原PspA(10μg)による母体経鼻免疫を行なった後。新生児マウスを6週齢まで哺乳飼育した後にPspA(5μg)単独の刺激をおこない、さらに2週後(8週齢)に肺炎球菌TIGR4株を10000 CFU腹腔内接種し生存期間を検討した。コントロールマウスでは、48時間以内にすべて死亡した後に対して、母体経鼻免疫由来の仔マウスでは、有意な生存期間の延長が認められた。これらのことから、PspAによる母体経鼻免疫により新生児マウスに長期に免疫学的記憶が誘導されることが判明した。1.母体免疫による新生児マウスへの特異的免疫応答の誘導PspAにて雌マウス(BALB/c)を1週間に2回計6回の経鼻免疫を行った。第1ー4免疫はコレラトキシンBをアジュバントとして用い、第5ー6免疫はPspA単独で行った。免疫後に雄マウスと交配し約3週間後に新生児マウスを得た後に、生後1週齢での新生児マウスの血清中の抗PspA特異的抗体価(IgA、IgG、IgM、IgGサブクラス)をELISA法にて検討した。また、新生児マウス脾臓よりリンパ球を分離しPspA刺激により培養を行った後の培養上清中のサイトカイン(IL-4、IL-17、IFN-γ)をELISA法にて、サイトカイン産生細胞数をELISPOT法にて検討した。母体経鼻免疫された母親より生まれた新生児マウス血清中には抗PspA特異的IgG抗体が認められた。また、PspA刺激で培養された新生児マウス脾臓リンパ球の培養上清中にはIL-17が高値で認められると共に、IL-17産生細胞が認められた。2.母体免疫による新生児マウスへの特異的免疫応答の免疫学的記憶母マウスをPspAにて経鼻免疫を行った後に交配し新生児マウスを得た。新生児マウスを6週齢まで哺乳飼育した後にPspAにより再度刺激を行ない、免疫応答の変化について血清中抗PspA特異的IgG抗体価の変化を検討した。母体経鼻免疫母マウス由来の新生児マウスでは、6週齢では抗PspA特異的IgG抗体価は測定感度以下に低下していたが、PspA単独にて再刺激することで抗PspA特異的IgG抗体の再上昇を認めた。以上の結果から、母体経鼻免疫由来の新生児マウスにおける免疫応答には従来までのTh1/Th2系免疫応答のみでなくTh17系免疫応答の関与が考えられるとともに、母体経鼻免疫により誘導されたPspA特異的免疫応答は長期間に記憶されている可能性が考えられた。肺炎球菌表面蛋白抗原PspAを用いた母体経鼻免疫による仔マウスへの免疫誘導のメカニズムとその免疫学的記憶についての検討をおこなった。とりわけ、母乳中に含まれる母マウスのリンパ球が仔マウスの小腸上皮を経由して全身循環に入りさらに脾臓や胸腺に移行することにより、母マウスの免疫学的記憶が仔マウスに伝達・維持される。PspA母体経鼻免疫を行なった母マウスから出生した仔マウス(母体免疫由来仔マウス)において肺炎球菌感染あるいはPspA刺激後の抗PspA特異的免疫反応と肺炎球菌感染予防について検討するとともに、仔マウスを6週齢まで哺乳飼育した後にも免疫学的記憶が存在するかについて検討した。また、母乳を介して抗体以外に新生児に移行しうる抗肺炎球菌特異的免疫応答について検討した。