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レジオネラ感染症に対する肺コレクチンの生体防御機構解明と臨床応用

肺コレクチンは呼吸器における生体防御において重要な役割を果たすC型レクチンである。本研究では、肺コレクチンがレジオネラ感染時に誘導されるオートファジーを特異的に抑制することを明らかにした。さらに、肺コレクチンはレジオネラ菌がエフェクター分子を宿主細胞内に分泌するのを抑制した。これらの結果は、肺コレクチンが既知のものとはまったく異なる分子機構でレジオネラ感染から宿主細胞を保護していることを示唆している。肺コレクチンは、肺胞-気道表面を覆っている肺サーファクタント中に含まれる生体防御レクチンであり、呼吸器における生体防御において中心的な役割を担っている。これまでの研究で、肺コレクチンはレジオネラ菌の細胞内増殖を抑制することが明らかとなっていたが、その分子メカニズムは不明であった。本研究課題では肺コレクチンによるレジオネラ菌の細胞内増殖抑制の分子メカニズム解明を目的に研究を行なった。レジオネラ菌等の細胞内寄生細菌に対する生体防御機構として、オートファジーが重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。肺コレクチンはレジオネラ菌の細胞内増殖を抑制することから、肺コレクチン存在下でレジオネラ菌が感染した細胞内では、オートファジーが促進されているのではないかと考えた。そこで、レジオネラ菌を感染させたマクロファージ内で起こっているオートファジーを、オートファジーのマーカー蛋白質であるLC3の免疫染色およびウエスタンブロッティングにより解析した。その結果、予想に反して肺コレクチン存在下でレジオネラ菌を感染させた細胞内ではオートファジーが抑制されていた。このことは、肺コレクチンが既知の生体防御機構とは全く異なるメカニズムでレジオネラ菌の排除を行なっている可能性があることを示している。この現象に関与する分子基盤を明確にすることができれば、肺コレクチンの臨床応用や、これまでのものとは全く異なる発想に基づいた創薬に発展することが期待される。肺コレクチンは、レジオネラ感染時の宿主細胞の膜傷害を軽減する。また、レジオネラ菌を取り込んだファゴソームの成熟を促進することで、マクロファージ内でのレジオネラの増殖を抑制する。本研究課題では、肺コレクチンがレジオネラ菌の細胞内増殖を抑制する分子メカニズムを解明することを目的に研究を行なった。昨年度の研究成果から、肺コレクチンはレジオネラ感染により誘導されるオートファジーを抑制することが明らかとなった。レジオネラはIV型分泌装置を介して宿主細胞内に様々なエフェクター分子を注入することで、宿主細胞の免疫応答を撹乱して細胞内で生存する環境をつくることが知られている。これまでの研究成果は、肺コレクチンがIV型分泌装置のはたらきを阻害していることを示唆している。そこで、IV型分泌装置を介して宿主細胞にエフェクター分子を注入すると宿主細胞内のcAMP濃度が上昇するような実験系を用いて、肺コレクチンがIV型分泌装置のはたらきに与える影響を解析した。マクロファージによるレジオネラ菌の食食効率は、肺コレクチン存在下ではむしろ増加する傾向にある。それにもかかわらず、肺コレクチン存在下では、IV型分泌装置のはたらきが有意に低下することが明らかとなった。これらの結果は、肺コレクチンがIV型分泌装置のはたらきを抑制することで、レジオネラ菌が宿主細胞内にエフェクター分子を注入することができず、その結果として細胞内増殖が抑制されていることを示唆している。肺コレクチンは呼吸器における生体防御にとって非常に重要な役割を果たすことが多くの報告から明らかになってきている。しかしながら、本研究課題の結果から示唆されるような分子機構はこれまでに報告がなく、新規性の非常に高い知見を得ることができた。今後、細胞内寄生菌を原因とする感染症の予防・治療法として応用できる可能性がある。
分子性導体の特異な電荷ダイナミクスと超伝導

本研究は、分子性導体中の電荷秩序状態近傍での電荷の自由度に着目して、それの引き起こす特異なダイナミクス、および超伝導に関する理論的研究を行うことを予定した。電荷秩序状態は、最近実験的に数多く見出されるようになってきたものであり、それに関する問題はまだ詳しく研究されていない。さらに、分子性導体では電子相関の効果も強いと考えられ、このような状況での電荷自由度に関し多くの課題が残されている。長距離の斥力的相互作用を仮定した拡張型ハバードモデルというモデルに対しては、平均場近似による研究や数値計算によって、電荷秩序が形成されることが分かっている。我々は基本的にはこのモデルを用いて、伝導を担うキャリアが導入された場合や、フラストレーションが生じている場合などを調べた。また電荷秩序状態がゆらぎとなった場合、そのゆらぎを通して超伝導転移が可能かどうかについても研究を行った。スピンゆらぎと次元性についても、擬1次元系の数値くりこみ群の手法を用いて明らかにした。また、モット絶縁体状態でのスピン液体の可能性について、1次元化という観点から調べた。本研究では、分子性導体中の電荷秩序状態近傍での電荷の自由度に着目して、それの引き起こす特異なダイナミクス、および超伝導に関する理論的研究を行う。さらに、分子性導体では電子相関の効果も強いと考えられ、このような状況での電荷自由度に関し多くの課題が残されている本年度は、まず数値的な計算のためのプログラムの開発を行うとともに、解析的な定式化についても平行して行なった。我々はこのモデルを、いくつかの現実の物質に即した結晶格子に適用し、かつ伝導を担うキャリアが導入された場合を調べた。実際の物質においては、格子構造に起因するフラストレーションの効果がある。この状況では、電荷秩序の発達がフラストレーションによって押えられ、代わりに大きな電荷自由度のゆらぎが発生し、そのゆらぎを通して超伝導が実現する可能性がある。我々はこのモデルの基底状態および有限温度の状態について、乱雑位相近似のもとに研究を行った。その結果、パラメータ空間において電荷秩序状態の近傍に、フラストレーションの効果による今まで考えられてこなかったような、f波のトリプレット超伝導状態が実現することを見出した。本研究では、分子性導体中の電荷秩序状態近傍での電荷の自由度に着目して、それの引き起こす特異なダイナミクス、および超伝導に関する理論的研究を行うことを予定している。電荷秩序状態は絶縁体であるが、それが融解すれば特異な伝導状態を生じることが期待される。これに関して、フラストレーションによって電荷秩序が融解する場合を厳密対角化によって調べた。その結果、2次元拡張ハバードモデルにおいて最近接クーロン斥力がフラストレーションを引き起こす場合、広いパラメータ領域で電荷秩序が融解した金属状態が見出された。電荷秩序状態がゆらぎとなった場合、そのゆらぎを通して超伝導転移が可能である。θ-型有機導体は、分子が異方的三角格子を組んだ3/4フィリングの系であり、多くの物質において電荷秩序が見出されている。その1つであるθ-DIETS_2[AuCN)_4]は、常圧下においてT=226Kで金属-絶縁体転移を示すが、圧力によってこの相転移を抑制すると、絶縁相に隣接した超伝導が生じる。この場合、スピン揺らぎだけでなく、電荷揺らぎも超伝導に寄与すると考えられる。本研究では擬二次元有機導体のモデルとして異方的三角格子上での最近接斥力相互作用を持つモデルを調べた。具体的には、最近接斥力の値を三角格子上で等方的に取り、バンドは異方性をもつという状況を考えた。その結果、CDW相近傍でスピン一重項に加えてスピン三重項f波の超伝導が有利になることを見出した。

CDW相近傍では、大きな電荷揺らぎのため、電子間の有効相互作用がある特徴的な波数において引力的になる。f波超伝導は、この引力を利用して安定化したと考えることができる。本研究では、分子性導体中の電荷秩序状態近傍での電荷の自由度に着目して、それの引き起こす特異なダイナミクス、および超伝導に関する理論的研究を行うことを予定している。θ-型有機導体は、分子が異方的三角格子を組んだ3/4フィリングの系であり、電荷秩序が見出されている。その1つであるθ-(BEDT-TTF)_2Xでは、三角格子のために最近接相互作用Vにフラストレーションが生じ、電荷秩序が壊れる量子融解という現象が起こる。今年度は平均場近似および変分モンテカルロ法を用いて量子融解が起きたあとの金属状態について詳しく調べた。今までは電荷秩序状態として、ストライプ型のものが考えられてきたが、最近提唱された新たな3倍周期を持つ電荷秩序状態も含めて拡張ハバードモデルの基底状態を調べた。その結果、量子融解した後の金属状態では、これらのパターンの異なる電荷秩序状態がエネルギー的に拮抗していることを明らかにし、さらにこの場合、強い揺らぎを用いたスピン三重項f波超伝導が実現可能であることを見出した。また電荷秩序が生じたときに、スピン帯磁率などスピン自由度があまり影響を受けないということが知られている。このことに関して1次元の拡張ハバードモデルを用いてスピン自由度に対する電荷秩序の影響というものを調べた。U→∞の極限においてスピン電荷分離型の波動関数を用いて基底状態を調べると、有効交換相互作用は最近接斥力相互作用Vによって抑えられ、帯磁率が増加することが分かった。さらにT=0で電荷秩序が発生する臨界点において、帯磁率には際だった特異性が現れない。これは電荷秩序転移がBKT型の転移であるためである。この結果は臨界点近傍で、電荷揺らぎが非常に重要な働きをしており、電荷秩序がスピン自由度に対して大きな影響を及ぼさないことを意味している。有機導体における電荷秩序の起源については、オンサイト斥力Uに加えて、最隣接クーロン相互作用Vが重要であると考えられている。もし最隣接クーロン相互作用Vどうしの間に幾何学的フラストレーションの効果があると、2つの相互作用はお互いに異なる電荷秩序状態を安定化しようとして競合する。この場合、電荷秩序が融解する可能性がある。これについて有限系のハミルトニアンの厳密対角化によって調べ、2つの相互作用が拮抗するかなり広いパラメータ領域において、電荷秩序状態が量子融解し金属化した状態が現れることを見出した。さらに、これらに関する理論的研究を網羅したレビューをまとめた。また、具体的にθ-(BEDT-TTF)_2Xでは、三角格子のために最近接相互作用Vにフラストレーションが生じている。今年度は前年度に引き続き、変分モンテカルロ法を用いて量子融解が起きたあとの金属状態について詳しく調べた。
トランスジェニックマウス・ラットの実験動物化に関する研究

本研究は、TgrasH2、TgPVR21、p53、KOマウスおよびレニン・アンギオテシノーゲンTgマウス・ラット等の遺伝子操作動物に、実験動物学研究者とユーザーである医学・創薬研究者との共同により、その動物に適応した計画生産および動物実験システムを開発し、バイオサイエンスの為の合目的なモデル動物を確立する。計画生産では、ヒト・プロト型c-Ha-ras遺伝子導入マウスCB6F1-TgrasH2およびポリオウイルスレセプター遺伝子導入マウスIQI-TgPVR21について確立した。前者のTgrasH2マウスはホモ個体が得られなく、ヘテロ個体においても交配での繁殖性が低いことから、C57BL/6J-TgrasH2ヘテロ型オスとBALB/cByJメスとの体外受精によって得られた2細胞期胚を凍結保存によって維持しておき、必要に応じて、この凍結胚を融解し、仮親に移植する方式で、月200匹(TgrasH2)の生産が行われた。また、後者のTgPVR21マウスは前者と異なりホモ型個体が得られ、交配での繁殖能があることから、IQI-TgPVR21ホモ型オス1群(16匹)とIQIメス8群(8群×16匹=128匹)とのロ-テーション交配方式によって、週120匹(TgPVR21)生産が行われた。これらを動物実験システム開発研究に供給した。動物実験系の開発はTgrasH2マウスについては、発がん性の有無が明らかになっている化学物質を中心に、26週間にわたる発がん試験を実施した。その結果、現在までに得られた知見によりTgrasH2は、短期発がん試験法開発の上で有力なモデルになりうることが示唆された。また、TgPVR21マウスについては、複数の生ポリオワクチン由来株による脊髄内接種試験を実施した。その結果、PD50と従来のサルでの神経毒力試験成績の間に有意な相関がえられた。従って臨床症状のみをパラメーターとしても神経毒力は評価でき、TgPVR21マウスは神経毒力試験に十分使用可能であると結論された。本研究は、c-Ha-ras Tgマウス、p53ノックアウトマウス、レニン・アンジオテンシノーゲンTgマウスおよびラットなどのTg動物に、実験動物学研究者と、ユーザーである医学・創薬研究者との共同により、その動物に適応した動物実験システムを開発し、バイオサイエンスの為の合目的なモデル動物を確立する。また、実験動物学的には、必要な時に必要な動物数確保するための計画生産システムの確立、均一性と再現性を目指した遺伝的・微生物的品質統御、SPF化、生産に於けるDNAの解析技術、受精卵の凍結保存ならびに生殖工学的技術など、Tg動物実験動物化に関する普遍的なシステムを確立することにある。Tgマウスは一般的に繁殖不良で、実験動物化にあたっては、繁殖性を確保しながら、導入遺伝子以外の遺伝的背景を揃えることが必要である。平成7年度は、ヒト・プロト型c-Ha-ras遺伝子導入マウスの生産供給について検討した。このマウスはホモ型にならないことから、遺伝子をヘテロの持つ♂(Tg-C57BL/6-rasH2)にC57BL/6系並びにBALB/c系♀を戻し交配することにより、系統を育成した。計画生産は、この系統(Tg-C57BL/6-rasH2)のヘテロ型の♂とBALB/C系♀との体外受精によって得られる2細胞期胚を凍結保存によって維持しておき、必要に応じて、この凍結胚を融解し、偽妊娠マウスの卵管内に移植する。そして、移植後19日目に、SPF化のために帝王切開により、摘出した仔を、ビニールアイソレーター内の清浄里親に哺育させる方法を試みた。現在、このマウスについては計画的な、月産200匹の生産供給が行われている。Tgマウスは一般的に繁殖不良で、実験動物化に当たっては、繁殖性を確保しながら、導入遺伝子以外の遺伝的背景を揃えることが必要である。平成8年度は、経口生ワクチンの安全性試験への実用化研究のため、ポリオウイルスレセプター遺伝子を導入したトランスジェニックマウス〔IQI-TgPVR21(ヘテロ型)〕の、毎週120匹供給を目的に、その生産方式について検討した。このマウスの生産指数を7.5と見込み、バリア施設内にIQI(♂ワイルド型)1群(16匹)、IQI-TgPVR21(♀ホモ型)8群(16×8=128匹)を準備し、♀を♂の群に1週間毎に順次同居するロ-テーション交配方式を採った。

その結果、8週後から毎週120匹以上の〔IQI-TgPVR21(ヘテロ型)〕の生産が行われ、これらを実用化研究に供給した。本研究は、TgrasH2、TgPVR21、p53、KOマウスおよびレニン・アンギオテシノーゲンTgマウス・ラット等の遺伝子操作動物に、実験動物学研究者とユーザーである医学・創薬研究者との共同により、その動物に適応した計画生産および動物実験システムを開発し、バイオサイエンスの為の合目的なモデル動物を確立する。計画生産では、ヒト・プロト型c-Ha-ras遺伝子導入マウスCB6F1-TgrasH2およびポリオウイルスレセプター遺伝子導入マウスIQI-TgPVR21について確立した。前者のTgrasH2マウスはホモ個体が得られなく、ヘテロ個体においても交配での繁殖性が低いことから、C57BL/6J-TgrasH2ヘテロ型オスとBALB/cByJメスとの体外受精によって得られた2細胞期胚を凍結保存によって維持しておき、必要に応じて、この凍結胚を融解し、仮親に移植する方式で、月200匹(TgrasH2)の生産が行われた。また、後者のTgPVR21マウスは前者と異なりホモ型個体が得られ、交配での繁殖能があることから、IQI-TgPVR21ホモ型オス1群(16匹)とIQIメス8群(8群×16匹=128匹)とのロ-テーション交配方式によって、週120匹(TgPVR21)生産が行われた。これらを動物実験システム開発研究に供給した。動物実験系の開発はTgrasH2マウスについては、発がん性の有無が明らかになっている化学物質を中心に、26週間にわたる発がん試験を実施した。その結果、現在までに得られた知見によりTgrasH2は、短期発がん試験法開発の上で有力なモデルになりうることが示唆された。また、TgPVR21マウスについては、複数の生ポリオワクチン由来株による脊髄内接種試験を実施した。その結果、PD50と従来のサルでの神経毒力試験成績の間に有意な相関がえられた。従って臨床症状のみをパラメーターとしても神経毒力は評価でき、TgPVR21マウスは神経毒力試験に十分使用可能であると結論された。
密度成層内自然対流の生成条件と熱伝達率の精密測定

本研究では、主として矩形容器内にサッカロース水溶液の密度成層を形成し、これを加熱熱流束一定、冷却面温度一定の条件で両側面より加熱・冷却を行い、局所および平均熱伝達率の測定を行った。実験は加熱熱流束、初期密度勾配、初期温度、冷却面温度をパラメータに行い、以下の知見を得た。温度差による浮力と濃度差による浮力の比を表すパラメータに従い形成される分離対流層の厚さが決定され、それにより熱伝達率は大きく変化する。一般に層厚さが薄いほど対流が弱いので熱伝達率は小さくなるが、層厚さがある程度以上になると、境界層の先端効果により逆に層厚さの薄い方が熱伝達率は向上する。このことは分離対流層が形成された準定常状態と、溶質の物質伝達により層が消失して全域にわたって濃度が一様となった定常状態との熱伝達率を比較すると、層厚さが薄い場合には分離対流層が存在する場合の方が定常状態に比べて熱伝達率は小さいが、層がある程度以上厚くなると逆に定常状態の熱伝達率よりも大きくなることから確認された。また初期温度と冷却面温度の関係については、初期温度が冷却面温度に近い場合には対流層は加熱面側から形成されるが、初期温度と冷却面温度との温度差が大きくなるにつれ冷却面側からも形成されるようになり、初期対流層に大きな影響を及ぼす。しかし本実験のように熱流束一定の条件下では、層が薄く対流が弱くて熱伝達が悪い層では、加熱・冷却面間の温度差が大きくなり対流の駆動力が増大して層を厚くするように作用するので、対流層の不均一を押さえる方向に働き、初期温度の影響によってそれほど熱伝達率は大きな影響を受けなかった。しかし、壁温一定の条件下では対流層の厚さが不均一となって熱伝達率に大きな影響を及ぼす可能性があり、この点については今後さらに検討する予定である。
酸素濃度による角膜幹細胞の分化・増殖制御機構の解明

低酸素培養は輪部より分離したヒト角膜上皮幹細胞の増殖を促進する。酸素濃度はHypoxiainducible factor(HIF)によって感知され、HIFの酸素感受性のalphaサブユニットは3種類知られる。本研究では、ヒト角膜上皮幹細胞におけるHIF-aの発現と機能を解析した。RT-PCR解析によれば、初代培養ヒト角膜輪部上皮細胞及びヒト角膜上皮細胞株はHIF-1a,-2a,-3aを発現していた。siRNAを用いた抑制実験によれば、HIF-2aの抑制により増殖が抑制されたが、HIF-1aの抑制は細胞増殖に影響を与えなかった。Flow cytometry解析によれば、HIF-2a抑制群ではG2期にある細胞が増加していた。なお、HIF-2aの過剰発現は増殖に影響を与えなかった。これらの結果はHIF-2aと角膜輪部上皮細胞の増殖との関連性を示唆する。我々は以前低酸素培養(2%O2)がヒト角膜上皮細胞を未分化に維持したまま増殖を促進することを見出し、本研究においてその機構を解析している。我々は予備実験の段階で、角膜上皮細胞がHIF1a mRNAに加えてHIF2a mRNAを発現することを、RT-PCRを用いて確認していた。平成21年度においてはまずウェスタンブロットによるタンパクレベルの発現確認を行い、正常酸素培養群の核抽出液においてもHIF1a,HIF2aのバンドは見られるものの、低酸素培養群ではより濃いバンドを示すことを確認した。次にHIF1a,HIF2aをそれぞれsiRNAで抑制し、細胞の増殖に与える影響を確認した。その結果、HIF1aに対するsiRNAは細胞の増殖には影響を与えないものの、HIF2aに対するsiRNAは細胞増殖を抑制することを確認した。また、HIFが分化に与える影響を分化特異的遺伝子インボルクリンのreal time PCRを用いて検討したところ、HIF1a siRNAおよびHIF2a siRNA双方を加えた群でインボルクリンの発現が上昇する傾向が見られた。なお、これらの増殖および分化に与える影響は正常酸素培養群でも見られ、前述の正常酸素濃度でもバンドが確認できることと併せると、HIFは低酸素濃度下のみならず、正常酸素濃度下においても角膜上皮細胞の増殖及び分化制御に関与していることが示唆された。我々は以前低酸素培養(2%02)がヒト角膜上皮細胞を未分化に維持したまま増殖を促進することを見出し、本研究においてその機構を解析している。我々は平成21年度においてヒト角膜上皮細胞株に対してHIF-1a,HIF-2aのsiRNAによる抑制実験を行い、HIF-1aではなくHIF-2aの抑制が細胞増殖を抑制すること、この増殖抑制は低酸素濃度下のみならず、正常酸素濃度下においても起こることを見出した。平成22年度においては以下の実験を行った。HIF-1aおよびHIF-2aは細胞周期のG1期をc-Mycを介して制御することから、HIF-2a抑制の細胞周期に対する影響を核蛍光染色後のフローサイトメトリーおよび蛍光顕微鏡観察により確認した。予想どおりHIF-2aの抑制によってS期およびM期の細胞は減少していたものの、予想に反してG1期ではなくG2期の細胞が増加していた。また抑制実験に加えて、HIF-1aおよびHIF-2aの遺伝子導入が細胞増殖に与える影響の検討も行った。正常酸素濃度および低酸素濃度下において、どちらのHIF-aを導入した細胞も、コントロールベクター導入細胞に対して細胞数の有意な増減を認めなかった。これらの結果は、HIF-2aが角膜上皮細胞の恒常性維持に必須であり、HIF-2aの増加は細胞増殖には影響を与えないものの、HIF-2a抑制でG2 arrestが引き起こされる可能性を示唆する。今後はどういう機構でHIF-2a抑制時にG2 arrestが引き起こされるかを確認したいと考えている。我々はヒト角膜上皮細胞株に対してHIF-1a,HIF-2aのsiRNAによる抑制実験を行い、HIF-1aではなくHIF-2aの抑制が細胞増殖を抑制すること、この増殖抑制は低酸素濃度下のみならず、正常酸素濃度下においても起とることを見出した。

HIF-1aおよびHIF-2aは細胞周期のG1期をc-Mycを介して制御することから、HIF-2a抑制の細胞周期に対する影響を核蛍光染色後のフローサイトメトリーおよび蛍光顕微鏡観察により確認したところ、HIF-2aの抑制によってS期およびM期の細胞は減少していたものの、G1期ではなくG2期の細胞が増加していた。平成23年度ではこの詳しい機構を解明するため、G2期を制御するタンパクについて解析を行った。G2期の細胞周期制御にはCyclinB-CDK1複合体が関与する。CDK1はMyt1およびWee1によって抑制的リン酸化を受けるが、Cdc25Cにより抑制的リン酸化が解除されると、細胞がG2期からM期へ進行する。そこで、CDK1,Cdc25C,Wee1,Myt1についてウェスタンブロットによる解析を行った。その結果、正常酸素濃度下および低酸素濃度下のどちらにおいても、HIF-2a抑制群において抑制的リン酸化されたCDK1の量が優位に増加していることが確認できた。これらの結果により、HIF-2aが角膜上皮細胞の恒常性維持に必須であり、HIF-2a抑制でCDK1の抑制的リン酸化を介してG2 arrestが引き起こされる可能性を示唆された。
口腔粘膜損傷により発症する機械痛覚過敏に対する免疫応答系の関与の解明

口腔粘膜損傷により機械痛覚過敏が発症する。以前代表者は頬粘膜切開による機械痛覚過敏の発症にTRPA1が関与することを明らかにした。しかし、機械刺激を受容するTRPV2やTRPA1のmRNAの発現に関与するとされるIL-6の関与は明らかでない。そこで、頬粘膜切開ラットを用いた行動実験、免疫組織化学実験を行った。実験結果として、頬粘膜切開により発症する熱および機械痛覚過敏には、頬粘膜を支配しているペプチダージックな三叉神経節(TG)ニューロンにおけるTRPV2の発現増加の関与が明らかとなった。また、頬粘膜切開部組織から放出されるIL-6量は、切開処置後1日目に有意な増加を示すことが明らかとなった。口腔粘膜を損傷した際に発症する機械的な痛覚過敏の発症機序の解明を目的として、TRPチャネルに着目して研究をすすめており、すでに自身が口腔粘膜損傷後の痛覚過敏との関連を明らかにしたTRPA1の発現制御機構について、損傷部より遊出されると考えられるIL-6との関連について実験を行っている。平成27年度は以下研究計画に基づき良好な研究結果を得た。1口腔粘膜損傷モデルラットの作成:これまでの報告に従う。2本モデルの機械的痛覚過敏発症の経日変化では、疼痛反射閾値を計測したところ切開処置後5日目まで機械的痛覚過敏の発症を確認した。3頬粘膜切開部組織の組織学的変化の解析では、HE染色により確認したところ、切開処置後3日目まで顕著な炎症性所見を認めた。4頬粘膜切開部組織のLPSおよびIL-6量の継時的変化では、痛覚過敏の発症が確認されている切開処置後1日目および3日目においてELISA法によりタンパク量の変化を計測したところ、LPSは無処置群と比較して有意な差を認めなかったが、IL-6では未処置群と比較して切開処置群において増加する傾向を認めた。5切開部組織を支配する三叉神経節細胞におけるTRPA1の発現変化解析では、未処置群と比較して切開処置後1日目3日目において有意な増加を認めた。上記1から5で得られた結果は申請書に記した仮説から逸脱しておらず、頬粘膜切開後に機械的痛覚過敏を発症すると、切開部組織に炎症が生じ、また切開部組織中にIL-6の遊出が起きるとともに、切開部を支配する三叉神経節にはTRPA1の増加が認められることが明らかとなった。これらの結果はTRPA1関連機構を解明する上で必要な情報と考えられる。今年度はTRPA1とIL-6との関連についてアンタゴニストを用いた行動薬理学的解析を中心に免疫組織化学的解析の追加実験を行うことで仮説の立証を目指す。摘出した切開部組織中の各ターゲットの免疫組織学的解析において、特にIL-6のタンパク定量の正確なデータの検出に時間を要し、H27年度に予定されていた頬粘膜切開部へのアンタゴニスト投与による実験を完了できなかったため上記区分とした。口腔粘膜を損傷した際の機械的痛覚過敏発症機構の解明を目的としてTRPチャネルに着目して研究をすすめている。これまでTRPA1に着目して実験を行ってきたが、近年、機械的痛覚過敏に対しTRPA1の他にTRPV2の関与が注目されている。本年度では以下の項目を明らかにした。頬粘膜を切開し、熱及び機械痛覚過敏が発症した切開処置後3日目のラットにおいて、1切開部を支配する三叉神経節(TG)細胞ではTRPV2の発現が未処置ラットと比較して有意に増加する。2TRPV2のアンタゴニストであるトラニラストを切開部に投与して行った逃避反射閾値測定の結果、熱及び機械痛覚過敏がコントロール群と比較して有意に抑制される。3切開処置により増加したTRPV2がどのような細胞で増加しているのかを調べるためにIB4との共発現を解析した実験では、切開処置後のTG細胞では未処置と比較してTRPV2陽性かつIB4陰性の細胞が有意な増加を認めたことからペプチド性のニューロンでTRPV2は増加する。以上のことから、頬粘膜切開処置後の熱及び機械痛覚過敏の発症にはペプチド性ニューロンに発現するTRPV2が関与することが明らかとなった。頬粘膜切開部下流の疼痛発現機構に対し免疫応答系に着目した実験では、切開部からのIL-6の放出についてELISA法にて確認を行ったところ、切開処置後3日目では放出は認めるものの、未処置ラットと比較して有意な増加を認めなかった。そこで切開処置後1日目に同様の方法にて確認を行ったところ未処置と比較して有意な増加を認めた。よって切開部からのIL-6の放出は切開処置後1日目をピークに減少することが明らかとなった。TRPA1とIL-6の三叉神経節内の共存を免疫組織学的に解析を行った実験では未処置と比較して発現の増加傾向を認めた。よって当初の仮説に修正を加え今後の展開を再考する必要があると考えられた。

また、頬粘膜切開部組織から放出されるIL-6量は、切開処置後1日目に有意な増加を示すことが明らかとなった。今後は、頬粘膜切開性機械痛覚過敏の発症におけるTRPA1とIL-6との関連を立証するため、これまでの研究結果より得た切開処置後の痛覚過敏発症の経日変化と免疫組織学的解析の結果をもとに、IL-6アンタゴニストおよびIL-6のシグナルトランスデューサーであるGp130のアンタゴニスト持続投与下での行動薬理学実験とTRPA1とIL-6を関連させた免疫組織学的解析により、機械的痛覚過敏が発症している頬粘膜切開部下流のメカニズムを検索する。28年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴学28年度が最終年度であるため、記入しない。
初期スピン分極を有するラジカル対の動的挙動の研究

液相系における化学反応に対する磁場効果は、ラジカル対機構では三重項+1(T+1)及びT-1準位にあるラジカル対がT0準位にあるラジカル対とは磁場中で異なったふるまいをすることが原因であると説明する。そこで電子スピンの初期分極が極めて大きい系、つまり生成時点でT+1及びT-1準位とT0準位の存在量が大きく異なっている系に対して精密な磁場効果の測定を行い、各準位にあるラジカル対の挙動を分離することを試みた。大きな磁場効果を発現するためにドデジル硫酸ナトリウムミセル溶液中の反応とし、強い初期分極を有する系として2-メチルナフトキノンを、対照系としてほとんど初期分極を示さないベンゾフェノンの光化学反応を比較測定した。本研究費により、高精度定電流電源と高精度デジタル式ガウスメーターを導入し、0^1テスラの磁場にわたり、12.5ミリテスラごとに磁場効果を測定できるようにした。両者の磁場依存性は、見かけ上はかなり異なるが、散逸ラジカル量を基準に比較すると大域的挙動は極めてよく一致する事がわかった。これは両者に作用している磁場効果の機構自身が同一であることによると考えられる。しかしながら中間磁場では両者にわずかながら差異が見られる。これは初期分極を有する系では励起三重項状態からラジカル対へ分極が移動する際、外部磁場の強弱で三重項各副準位への分布状況が変化するので分極を持たない系とは異なる磁場依存性を持つという、期待した結果に対応するとも考えられる。しかし、差異が極めて小さいため反応を精密に解析し、反応速度に基づいた評価が必要であると考え、現在研究を進めている。
チトクロームPー450の分子生物学:機能の分子機構

1)石村らはラットおよびウシ副腎皮質からアルドステロン合成を司る新しいPー450分子種を分離(J.Biochem.105およびJ.Biol.Chem.,投稿中)するとともに、アロマターゼチトクロムPー450反応をモデル系を使って追求し、10ー水酸化ノルアンドロステンジオンを中間体とする新しい反応機構を提出した(J.Amer.Chem.Soc.,111)。2)森島、飯塚、北川らは、EPR、高分解能NMRあるいは共鳴ラマン散乱法などを用いてPー450ならびに近縁ヘムタンパク質の構造を解析し、ヘム周辺の微細構造の変化が配位子結合反応に及ぼす効果を解明した(J.Biol.Chem.,264in press他)。3)川戸らはミトコンドリア膜中に埋れたPー450の回転運動や蛋白間相互作用をPー450・COのフラッシュフォトリシス偏光解消を利用して測定し、基質の結合によるPー450の運動性の変化や電子伝達系成分と結合して生ずる複合体の解離会合を解析した(J.Biochem.,104)。4)井柳らはパルスラジオリシス法等を用いてPー450および関連する電子伝達系成分の電子状態ならびに電子移行機作を解明した(J.Biol.Chem.,263他)。5)片桐らはPー450_<11β>によるアロマターゼ反応のメカニズムを解析するとともに、ある種の微生物からステロイドを代謝する新しいPー450分子種を発見した(Arch.Biochem.Biophys.,267他)。6)武森らは精製したPー450_<C21>、Pー450_<17α、lyase>ならびに関連電子伝達系をリポソームに埋め込み、Pー450量、NADPH-P-450還元酵素、チトクロームb_5、基質濃度などの影響を詳細に検討し、糖質コルチコイドとアンドロゲン生成の分子レベルでの調節機構を解析した(Biochim.Biophys.Acta,937他)。7)岡本ら、吉田らはそれぞれPー450_<11β>系およびPー450_<14DM>の作用機作を追求し、DOCから19ーnorーDOCへの転換経路ならびに基質結合に必須なアミノ酸残基などを明らかにした(Biochem,Biophys,Res,Communs,115他)。
インターフェロン制御転写因子IRF-2の生物学的機能

炎症や感染症によって産生されるサイトカインに応答して転写因子が上昇し、標的遺伝子が活性化され、これらが細胞内因子を調節することによって免疫制御などの生体防御機構が担われる。炎症やIFN-γなどのサイトカインで血小板産生誘導が促進されることが知られている。IRF(interferon regulatory factor)-2がマウス骨髄中の造血幹細胞分画に特異的に高発現していることを見いだし、IFN-γによるCD41発現誘導に伴う巨核球細胞誘導にはIRF-2による制御が関連していることを明らかにした。感染症や炎症による造血機能の変化においてIRF-2が重要な役割を担っているという新しい知見を得た。本研究はIRFというインターフェロン系で見いだされた因子を血液分化系関連因子としての可能性を推定し、既に知られている血液系分化因子との相互作用を見いだし、IRF-2の血液分化制御における重要性を新規に見いだすことを目的とした独創的な研究として行なわれた。以下のように研究計画に沿った成果が得られた。1)IRFの血液系転写因子の制御-IRF-2が造血幹細胞の分化誘導においてどの因子を制御しているかを血液系因子(GATA-1,NF-E2等)を標的にその遺伝子の上流においてISRE様の配列を検索したところ、IRF-2が血小板産生に重要な表面マーカーであるCD41のプロモーターを制御していることが示唆された。2)血液系細胞におけるIRF-2発現-IRF-2遺伝子をレトロウイルスの系を用いてマウスの造血/前駆細胞に発現させて、RNAを取り、real-time PCRで巨核球細胞分化に関連の有る遺伝子の発現を検討したところ、CD41以外にPF4,GATA-1の上昇が確認された。3)IRF-2結合因子の探索-転写因子同士の結合を探索する。まずTF-TF bindingアッセイキットを用いて検討した。造血系に重要な転写因子GATA-2との結合が見いだされた。4)結合サイトの検索-IRF-2と3)で見いだされたGATA-2がお互いにどの領域で結合が担われているかを検討した。それぞれのcDNAからDNA結合ドメイン、N末、C末の欠損した変異cDNAを作成し、これらの遺伝子にタグをつけて293T細胞に遺伝子導入し、抗体アガロースを用いたbinding assayをすることで2つのタンパク質の結合部位を明らかにした。IRF-2は生において広く発現分布しており、またIRF-1と異なり半減期も長く安定で、サイトトカイン刺激等による発現変動も少ないことから通常においてもなんらかの生体機能に関わっていることが示唆される。さらに最近IRF-2の血液分化に及ぼす影響に関する内容が他の研究者によって報告されたことから、IRF-2の細胞分化、特に血液細胞分化に及ぼす影響を調べることは、生体機能解析に非常に役立つと考えられる。IRFの研究はそのノックアウトマウスのphenotypeなどからもインターフェロン(IFN)応答と切り離せないため、多くの研究者はIFN応答性との関係で行っているが、別の観点からすなわちIFN反応,感染ということから全く切り離して解析することにより、IRF-2の別の機能が明らかになり、IFNの疾患治療への応用にもつながると考えられる。本研究はIRFというインターフェロン系で見いだされた因子を血液分化系関連因子としての可能性を推定し、既に知られている血液系分化因子との相互作用を見いだし、IRF-2の血液分化制御における重要性を新規に見いだすことを目的とした独創的な研究である。IRF-2は生体において広く発現分布しており、またIRF-1と異なり半減期も長く安定で、サイトカイン刺激等による発現変動も少ないことから通常においてもなんらかの生体機能に関わっていることが示唆される。結果はIRF-2が造血幹細胞/前駆細胞を炎症時においで、血小板産生の過程で重要な細胞、巨核球細胞分化の誘導に関わるという結果を得た。
タイ東北部クーイ語の音声・音韻研究

タイ国スリン県に主として分布するクーイ語(スエイ語ともいう)について,研究代表者が音声、音韻および言語併用状況に関する調査を行った。一方,録音資料に基づき,研究分担者が音響分析および音韻分析を行った。1.同県はクーイ語の他、ラオ語(タイ語東北方言),スリン・クメール語の多言語使用地域でもあるため、現地の多言語使用の実態についての調査を行った。2003年度に地域の小学校,中学校を訪問し,インタビューを行ったが、他地方出身の教師を除けば、多数を占める地元出身の教師がクーイ語あるいはラーオ語の使用について、むしろ積極的であること、その結果、土着の母語に対して生徒たちが否定的な感情を抱くことがなく、土着語の使用をためらわないことが印象的であった。しかしその一方で、アンケートによる調査結果の分析からは、多言語使用の実態について、興味深い事実が観察された。15歳以下の若年層において、全般にタイ語の流暢度が格段に上昇していること、クメール語あるいはラオ語の母語話者に比べると、クーイ語の母語話者は、母語以外のタイ語、ラオ語、クメール語の運用能力が高いこと、クーイ語の使用ははばかられているわけではないが,クーイ語使用者が子供達のタイ語の使用に積極的であるため,危機的な状況にあることがわかる。2.現地で収集した録音資料に録音スタジオでの資料を加えたものに、研究分担者が実験機器を用いて、主として用いて音響的な分析を行い、さらにその音韻に関する記述を行った。モン・クメール系の言語において,特に音声的な特徴であるbreathy(息漏れ)母音の生じる音韻環境と,語頭の子音連続を中心とした記述と基本的な分析を行った。1.ノート型パソコン及び録音機、ビデオレコーダーなどを購入し、研究代表者がタイ国スリン県を中心として、クーイ語の音声、音韻を中心とした調査を行った。2.同県はクーイ語の他、ラーオ語(タイ語東北方言)、スリン・クメール語の多言語使用地域でもあるため、現地の小学校、中学校を訪問し、多言語使用の実態についての調査を行った。その結果、小学校、中学校ともに、教師が標準タイ語の他、その出身によってクーイ語、ラーオ語を日常的に用いて生徒たちと接していること、生徒同士は日常的にクーイ語で会話を行っていることなど、多言語使用の実態について、興味深い事実が観察された。特に,他地方出身の教師を除けば,地元出身の教師がクーイ語あるいはラーオ語の使用について,むしろ積極的であること,その結果,土着の母語に対して生徒たちが否定的な感情を抱くことがなく,土着語の使用をためらわないことが印象的であった。3.現地で収集した録音、録画資料をもとに、クーイ語とタイ語とを併用する場合のコードスイッチングについて,研究代表者が談話資料の解析を行った。特に改まった内容を語る場面では,(クーイ語で話すようにとの依頼がある場合であっても)どうしてもタイ語を使用する傾向があることがわかった。4.現地で収集した録音資料に基づき、研究分担者が実験機器を用いて、主として用いて音響的な分析を行い、さらにその音韻に関する記述を行った。モン・クメール系の言語において,特に音声的な特徴であるbreathy(気息)母音の生じる音韻環境と,語頭の子音連続を中心とした記述と本的な分析を行った。1.同県はクーイ語の他、ラーオ語(タイ語東北方言),スリン・クメール語の多言語使用地域でもあるため、現地の多言語使用の実態についての調査を行った。

198人を対象としたアンケートによる調査結果の分析によると,同地域のクメール語スリン方言の使用者が若年層において顕著に減少していること,またその一方で,高年齢層にはわずかしかいなかった標準タイ語の使用者が,おそらくはタイ語による初等,中等教育の普及により,若年層で大幅に増えていること,家庭内でのクーイ語の使用は世代を超えて安定していることなど,多言語使用の世代による差の実態について、興味深い事実が観察された。2.クーイ語の録音資料に基づき、研究分担者が実験機器を用いて、主として用いて音響的な分析を行い、さらにその音韻に関する記述を行った。特にモン・クメール系の言語において,特に音声的な特徴であるbreathy(息漏れ)母音の生じる音韻環境と,語頭の子音連続を中心とした記述と基本的な分析を行った。息漏れ母音の音響的特徴は言語によって,さらには男女によっても異なっていることがWayland et al.(2003)などの先行研究によって知られているが,クーイ語の息漏れ母音の音響分析の結果として,F1より低い周波数帯のエネルギーの増加,F3とF4付近のエネルギーの雑音成文としての増加が認められ,さらに付随的ながらも母音区間の前半でこれらの特徴が強く,後半では弱くなると同時に,母音としての特徴であるF1,F2が強く現れるという変化が見られた。3.バンコクを中心に,クーイ語を始めとするモン・クメール系諸言語の研究文献を収集した。
非専門主体の支援可能性に着眼したＡＬＳ患者の持続的在宅独居を支える住環境整備手法

ALSは、全身の筋肉が動かなくなっていく進行性の疾患である。ALSは、日常的な動作の障害が強く、やがて24時間全面介助を要するようになる。現状では治療方法もなく、病院や福祉施設での生活は、患者にとって満足なケアを受けることができない場合が多い。一方で、自宅での療養生活は、家族に非常に大きな介護負担を強いる。そこで、他人である介助者の世話を定常的に受けながら、一人で住む「在宅独居」という生活スタイルは、ALS患者が生きていくための重要な選択肢となる。本研究では、実態調査やワークショップを実施し、ALS患者だけでなく介助者にとっても望ましい在宅独居のための住環境整備の知見を得た。24時間連続介助を必要とする多くのALS患者が利用している重度訪問介護制度により、介助に入っている介助者は、患者の家族や福祉関係の仕事に初めて携わる人や学生等、非専門家も多く存在している。そのため、限られた狭い在宅療養空間の中で、介助に対し不慣れなことも多い非専門家であっても介助のしやすい、患者のケアに有効かつ機能的に在宅療養空間を整備する知見が必要である。そこで、経験や方法などが異なる多様な属性の介助者による動作寸法に幅があると考えられる介助行為において、狭い住空間の中で最低どれくらいのスペースを確保すればよいのかを分析し、患者、介助者双方の在宅療養環境、介助環境の質向上に役立つ資料を得ることを目的とする。対象は、他人介助による在宅生活を実現したALS患者3名と、各患者の介助者とその住居である。実際にそれぞれの患者の住居を訪問し、介助者が行う介助行為の動画撮影調査と、患者・介助者へのヒアリング調査の2つの調査を行った。撮影を行った介助行為内容は以下である。<清拭>患者の身体をタオル等で拭く。<口腔ケア>患者の口内を清潔に保つ。<文字盤>50音をかいた透明な板を用い、患者の目線から介助者が文字をひろう。<パソコンセット>患者の使用状況に応じてパソコンを移動させる。<スイッチセット>スイッチを患者の操作しやすい位置にセットする。<口文字>患者の口の動きによって文字をひろう。結果、以下のことが明らかとなった。1)上記の各介護行為の行為特性および行為範囲が把握できた。2)全面介助が必要な患者の介助は基本的にベッド周りに限定されている。3)介助者の立場や経験による行為範囲差はあまり見られず、介助者の体格差によるものが主であった。4)広い動作スペースを必要とするのは、パソコンセット、吸引、口腔ケアで、患者の必要とする介助に合わせたベッド周り空間の確保が重要である。今年度の研究計画において、主たる調査・支援対象として予定していた、住環境改修とコミュニケーション用設備制作のワークショップ対象者であった患者数名が病状が思わしくなく、外部者の調査を受け入れることができない状況にあること、さらに、1名が病状悪化のため今年度亡くなるに至ったことから、調査研究内容が計画通りに遂行できなかった。そのため、今年度は具体的な研究実績をあげるには至らず、1年の事業期間延長を前提に、調査計画の見直しと新たな調査対象者を得るための準備に時間を費やした。1:ALS患者と介護者をつなぐ意思伝達用設備の実態調査および第一期開発・改良ワークショップ在宅医療の中で医療機器の利用依存度が特に高いALS、その中でも、在宅療養生活を送るALS患者と、その意思伝達装置および療養空間に焦点を当て、在宅療養生活を送っているALS患者4名と、患者の介助者、そして、意思伝達装置に関連するスイッチの製作者1名を対象とし、患者が他者とコミュニケーションを図るために、どの症状の時期にどのような意思伝達装置を患者に提供すべきかを考察すると共に、症状の進行に伴う意思伝達装置の変化と、それに伴う周辺の物品配置、配線等の変化を調べ、その意思伝達装置の状態に即した療養空間の提案を試みた。並行して、簡易な技術と材料でかつ使いやすさを重視した、他者とのコミュニケーションのためのインターフェイスである意思伝達用設備の開発ワークショップを、患者と協働して複数回開催した。2.学生・支援者主体の自主工事による住空間改修指針の検討および第一回改修ワークショップ継続的に支援を実施している1名のALS患者とその介護者のための住宅を対象に、住環境に対するニーズを調査し、学生を主軸としたワークショップ形式により住空間の改修を実施した。主な改修部分は、患者と介護者を仕切る建具および間仕切壁の改善(軽量化・介護者が見守りしやすい建具デザインへの変更・患者の安静を保つための間仕切壁の防音性能の改善)、である。また、京都および山口にそれぞれ在住の、在宅独居移行を望む患者2名および介護者と面会してヒアリング調査を実施し、住空間整備に関するニーズ整理、今後の移行先住居の選定、住空間改修内容などの検討・支援を進めた。ALS患者の在宅

独居患者への非専門主体による支援可能性を考える上で独居事例では果たせなかった整備手法も視野に入れ、同居事例を含む患者世帯7事例を対象に発症時から現在まで、ALSの特徴である進行する病状とともに、患者と介助者、住環境がどのような変遷を辿ってきたのかを追った。全ての事例で病状進行に合わせて発生する課題群に対し、住環境・介助体制の両方を継続的に変化させていた。大きく1介助者の主たるスペースと患者療養室の配置に関する対応、2伝い歩きから車椅子使用へという移動障害の進行にともなう対応、3その他病状進行にともなう吸引器・人工呼吸器など医療機器設置への対応、4介護用品収納・管理への対応、が共通課題として発生し、うち124の対応には住まい方の形態の違いが少なからず影響を与えていた。別居では療養室と他人である介助者が待機するスペースを分離し、諸室が家族に占有されている同居では療養室と待機スペースが同室の形をとる傾向にある。移動障害にともなうスロープや手すり、リフト設置などの改修では総じて、病状進行に間にあわない、改修のサポートをする人材がいないなどの理由から介護保険などの制度をうまく活用できていないが、同居かつ持家のほうが伝い歩きの段階から家族介助者の手で各室に手すり設置するなど細やかに対応できている事例は多い。一方、病状進行により過去の改修内容が不要になる事例も散見された。収納・管理では、独居ではできるだけ療養室に収納し患者見自ら管理できるようにしている。同居では療養室以外にも収納場所が広がり、管理は家族介助者が行っている。以上、制度活用・療養初期からの細やかな空間整備・病状進行にともなう整備ニーズの変化などに対応できる知見の有無は、独居患者の負担緩和や非専門主体の支援可能性を左右すると考えられる。建築計画昨年に引き続き、当初の研究計画において主たる調査・支援対象として予定していた患者1名が諸事情により住空間改善に関わる調査・支援を望まない状況は改善されないままであるため、住空間改修をテーマにしたワークショップによる新たな知見の獲得は当初の目標には至っていない。また、東北地域における患者および介護者への調査は、調査許可を得るための準備に留まっている。ただし、在宅生活を送る新たな患者2名に対し、実際に調査者が介護に取り組むというワークショップを実施することにより、非専門主体による介護行為に関する調査・支援が実施できたため、非専門主体である介護者の介護負担の軽減につながる住空間整備上の貴重な知見は得ることができた。昨年・一昨年の実績において、1ALS患者とヘルパーである非専門主体や家族とをつなぐコミュニケーションツール開発に関する知見、2非専門主体がALS患者の在宅介護に従事することを想定した住環境整備に関する知見、については一定の成果を得ることができた。一方で、住空間改善に関わる実践的研究については、想定していた対象患者の容態がそれぞれ思わしくないため本格的に着手できず、実績に結び付けられない状況にある。
文化財に及ぼす大気汚染の影響と文化財保存環境形成の研究

本研究は、文化財の密集する奈良盆地北部の文化財所在地を主なフィールドとして、大気環境、とりわけ文化財の損傷の主原因である酸性大気汚染物質(二酸化硫黄、二酸化窒素、塩化物イオン)の濃度を観測するとともに、金属・顔料・染織等のサンプルおよび実際の文化財への影響を計測し、大気汚染が種々の材質よりなる文化財に及ぼす影響を定量化し、その予防策と大気汚染から文化財を保護する環境の形成を研究するものである。この研究は奈良のみならず日本全国、ひいては世界の大気汚染下にあって損傷の危機に曝されている文化財の保存に寄与するものである。本研究期間中の4年間、奈良盆地北部の東大寺経庫、正倉院、春日大社、元興寺、薬師寺等12観測点、レバノン・ティール、韓国扶余の海外観測点において、トリエタノールアミン円筒濾紙法による大気汚染の濃度測定、温湿度データロガによる温湿度変化測定の記録をとるとともに、7観測点に設置する金属・顔料等の大気曝露サンプルの色彩と表面生成物等の変化(劣化)の測定を行い、大気汚染の文化財への影響を定量化し評価した。その結果、奈良における大気汚染濃度は、東京、大阪、京都等の大都市と比較すると、濃度は1/31/5と低いものの、金属・顔料・染織サンプルの変化(劣化)は激しく、また文化財そのものの損傷(劣化)も年々深刻な状況となっている。奈良の文化財の損傷を止めるためには、1975年の大気水準に戻す必要がある。また、二酸化窒素の場合、文化財と大気汚染発生源の距離をさらに500m遠ざければ5ppb削減でき、その間に樹木帯を設ければさらに汚染度は半減できる。すなわち、奈良の文化財所在地では、半径500m以内には自動車乗り入れを禁止すればよいのである。これらのデータおよび考察を研究報告書にまとめ、文化財環境の改善への提言とした。大気汚染は私達の生活に深刻な影響を及ぼすとともに、人類の活動の所産である文化財にも多大な損傷を与えている。本研究は文化財の密集地である奈良盆地北部の文化財所在地12地点25ヶ所で、文化財に大きな損傷を与える二酸化イオウ、二酸化チッソ、塩化物イオンの濃度を測定するとともに、金属・染色布・顔料色彩の文化財サンプルを大気曝露して、大気汚染とサンプルへの影響の因果関係をつきとめ定量化を試み、また、東大寺大仏など屋内の文化財に沈着する大気汚染物質もあわせて採集・分析した。比較のために鹿児島県屋久島とレバノン・ティールでも同様の調査を行っている。本年度調査データを検討すると、各観測点によって大気汚染濃度差があり、大気汚染濃度の高い地点ほど文化財サンプルの錆化・褪色は著じるしく、また屋内文化財につもる埃からも多量の大気汚染物質が検出された。今後も観測・分析データを集積・検討し、文化財の損傷を定量化するとともに、文化財保存環境基準を提示したい。昨年に続き東大寺経庫(校倉)、東大寺大仏殿、正倉院、興福寺、春日大社、般若寺、元興寺、十輪院、平城宮跡、唐招提寺、薬師寺、奈良大学、一条高校の12地点26か所にトリエタノールアミン円筒濾紙を設置、一ヶ月間曝露した後、抽出して試料を調整しイオンクロマトグラフィーで分析して、二酸化硫黄・二酸化窒素・塩化物イオンの3種の酸性大気汚染物質の濃度を測定した。また、それぞれの観測点には温度・湿度用のデータロガ・自記温湿度計も設置し温湿度記録をとった。