hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無限層銅酸化物ヘテロ界面における光誘起キャリア注入と電子物性制御

研究の計画段階においては、銅酸化物ヘテロ界面について広範な時分割スペクトル測定を行い、物理的な解釈も含めて超短パルス光を用いた電子物性制御について検討を行う予定だったが、東日本大震災後の節電の影響もあり、製膜条件の更なる最適化を行うことができず、予定していた試料の作製が困難となった。そのため、これまで実績のあったマンガン酸化物薄膜を作製し、基板界面及び歪みの効果について主に非線形光学を用いて対称性の議論を行った。まず、前年度までに作製した銅酸化物ヘテロ構造について時間分解非線形分光を用いて、より詳細に界面における分極のダイナミクスの測定及びその解釈を行った。その結果ヘテロ界面を介して、サブピコ秒の寿命を持つCuサイトあたり0.01個程度の光誘起キャリア注入を確認した。光誘起超伝導などの電子物性制御の実現には、より相境界に近い試料作製が必要であることが示唆された。また、電荷軌道秩序を示すNd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3薄膜において、前年度観測された「隠れた」定常光誘起相についてラマン散乱測定を行った。光スペクトルの解釈と合わせて、電荷不均化及び軌道整列が弱まった状態になっていることを明らかにした。さらに、当初予定になかった典型的な強磁性金属であるLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3薄膜を(210)基板上に作製することで、室温において強磁性かつ金属でありながら分極を持つ相が確認された。非線形光学を用いた詳細な偏光解析測定の結果、表面及び薄膜内部の分極の方向を同定した。これは、分極を持つ強磁性金属の最初の例であり、本研究で得られた知見をもとにこの時間・空間反転対称性の破れた状態が輸送現象に与える影響が今後の詳細な測定により明らかになれば、固体物理学において大きなインパクトを与える研究となることが期待される。前年度から行ってきた薄膜試料における可視から赤外の幅広いスペクトル領域での過渡複素誘電率・光学伝導度を、過渡透過・反射率からクラマース・クローニッヒ変換なしに求める測定及び解析手法を確立した。また、ポンプ光強度を可変にするシステムの自動化、ポンプ光のエネルギーを可視から近赤外まで変えることができる測定系の構築を行い、今後無限層ヘテロ界面を有する試料に対して系統的な超高速広帯域スペクトル分光を行っていく環境がおおよそ整備された。銅酸化物については、まだ原子層レベルで構造が制御された試料の作製条件を探索中であり、十分なデータを得ることができていないが、当初予定していなかったマンガン酸化物薄膜、SrTiO_3(110)基板上に作製したNd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3薄膜について、低温の電荷軌道秩序相において赤外域に興味深い光誘起相の特徴を見出した。まず、過渡応答において0.5eVに鋭いピークを持ち、100psかけて立ち上がり1ns後でも安定に存在する準安定光誘起絶縁体相を見出した。一方、時分割X線回折の観測において、同一の時間スケールに軌道秩序が一部解消された格子構造が観測された(東工大、腰原グループとの共同研究)。この準安定状態は構造的にも光学的にも通常の温度・組成電子相図の中に見出すことのできないものであり、熱平衡では達することができない、光励起によって新しい「隠れた」電子相が安定化された最初の例であると考えられる。また、定常スペクトルについて超短パルス光1パルスのみの励起によって可視から赤外へのスペクトル強度の移動が観測された。このスペクトル変化は非常に長時間(10分以上)安定に存在し、マンガン酸化物において類を見ない永続的な光誘起相転移である。ヘテロ界面における電子状態の対称性を選択的に検出することができる第二高調波発生(SHG)をプローブとして、界面の光誘起ダイナミクスを検出するための光ポンプ・SHGプローブ分光系を構築した。試料作製については、パルスレーザー堆積法により、初期層として無限層BaCuO_2を2-4原子層堆積することで、RHEED振動を観測しつつ、原子層レベルで構造が制御された無限層銅酸化物ヘテロ界面の作製に成功した。無限層銅酸化物ヘテロ界面としてSrCuO_2とBaCuO_2に着目し、超格子、SrCuO_2バッファー層上のヘテロ界面、単一ヘテロ界面の構造を持つ試料を作製し、光ポンプ・SHGプローブ分光測定を行った。単一ヘテロ界面のみ、面直方向の分極成分に由来するSH強度が増大し、その他の場合は減少した。単一ヘテロ界面では、ヘテロ界面を介した光キャリア注入によるキャリアの偏りでSH強度が増大し、その他の場合には、ヘテロ界面以外の部分で生成した光キャリアによるスクリーニングの効果でSH強度が減少したと考えられる。以上より、無限層ヘテロ界面を介した光誘起キャリア注入を実現することができ、界面における光誘起ダイナミクスについての知見が得られた。昨年度、東工大腰原グループとの共同研究で行ったNd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3薄膜における「隠れた」電子状態についてNature Materialsに論文が掲載され、熱平衡状態では実現できない相が光励起により過渡的に生成されることを示した。

また、1発のパルス光でスペクトル強度のシフトが起こり、長時間安定に存在する「隠れた」定常光誘起相について、転移温度が75Kであること、電荷軌道秩序に由来するSHGが増強され、磁化の状態を反映するKerr回転角に変化が見られないことが分かった。これらは、光誘起相転移によって熱平衡状態では到達出来ない安定相を実現した最初の例である。研究の計画段階においては、銅酸化物ヘテロ界面について広範な時分割スペクトル測定を行い、物理的な解釈も含めて超短パルス光を用いた電子物性制御について検討を行う予定だったが、東日本大震災後の節電の影響もあり、製膜条件の更なる最適化を行うことができず、予定していた試料の作製が困難となった。そのため、これまで実績のあったマンガン酸化物薄膜を作製し、基板界面及び歪みの効果について主に非線形光学を用いて対称性の議論を行った。まず、前年度までに作製した銅酸化物ヘテロ構造について時間分解非線形分光を用いて、より詳細に界面における分極のダイナミクスの測定及びその解釈を行った。その結果ヘテロ界面を介して、サブピコ秒の寿命を持つCuサイトあたり0.01個程度の光誘起キャリア注入を確認した。光誘起超伝導などの電子物性制御の実現には、より相境界に近い試料作製が必要であることが示唆された。また、電荷軌道秩序を示すNd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3薄膜において、前年度観測された「隠れた」定常光誘起相についてラマン散乱測定を行った。光スペクトルの解釈と合わせて、電荷不均化及び軌道整列が弱まった状態になっていることを明らかにした。さらに、当初予定になかった典型的な強磁性金属であるLa_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3薄膜を(210)基板上に作製することで、室温において強磁性かつ金属でありながら分極を持つ相が確認された。非線形光学を用いた詳細な偏光解析測定の結果、表面及び薄膜内部の分極の方向を同定した。これは、分極を持つ強磁性金属の最初の例であり、本研究で得られた知見をもとにこの時間・空間反転対称性の破れた状態が輸送現象に与える影響が今後の詳細な測定により明らかになれば、固体物理学において大きなインパクトを与える研究となることが期待される。
エジプト王朝時代の聖地の形成と展開に関する考古学的研究

本研究は、早稲田大学が調査を継続しているアブ・シール南丘陵遺跡の出土資料を検証し、古代エジプトにおける聖地の形成と展開について実証的に明らかにすることを目的とした。本研究により、当該遺跡における通時的な発展より具体的に明らかとなった。特に岩窟遺構等から出土した中王国時代におけるライオン女神の祭祀の痕跡については、出土遺物の再検討と文字史料の精査を行い、後世に記録のある古代エジプトの「酩酊の祝祭」との関係が推察された。また、岩窟遺構では神像群の疑似埋葬が行われたことを指摘した。第2中間期末における集団埋葬の性格、丘陵頂部の新王国時代の遺構の性格についてもより具体的な成果を挙げることができた。昨今のエジプト情勢不安のために本研究に関するカイロ近郊、アブ・シール南丘陵遺跡および出土遺物が管理されている遺物収蔵庫における資料調査は延期することを余儀なくされた。したがって、今年度は日本で研究が可能なこれまでの発掘調査で得られた出土資料の研究、文献による比較研究、ヨーロッパの博物館・美術館の収蔵遺物の資料調査を中心に研究を実施した。特にアブ・シール南丘陵遺跡で発見された岩窟遺構出土のライオン女神像と共伴遺物の研究から中王国時代のアブ・シール南丘陵遺跡での祭祀儀礼の性格に関する研究を行い、ライオン女神像の多角的な研究を10月に日本オリエント学会第55回大会にて成果を発表した。11月には、本研究の比較調査としてデンマーク、コペンハーゲンのニ・カールスベルグ美術館、ドイツのベルリン・エジプト博物館、ミュンヘン・エジプト美術館にて資料調査を行った。また、この間にこれまでの本研究の成果をドイツのベルリン自由大学エジプト学科の招待講演にて発表する機会があり、ドイツ人研究者と今後の研究に有益となる貴重な意見交換ができた。2014年1月には、ロンドン大学考古学研究所の出版シリーズとして刊行されたC. Stevens et. al. (eds.), Archaeology of African Plant Use, Left Coast Press, 2014.にて植物考古学の研究者と共著でアブ・シール南丘陵遺跡の岩窟遺構から出土した神への供物として捧げられた植物の維存体の分析とその文化的な意義について執筆した論文が掲載された。1月から3月にかけて短期でエジプトのルクソールに滞在する機会が複数あり、その間に比較調査としてルクソール(テーベ)の遺跡における聖地の形成と展開に関する比較調査を行い、現地で外国の研究者と意見交換をする機会も持てた。本研究は、エジプト、アブ・シール南丘陵遺跡での考古学的発掘調査の成果をもとにエジプト王朝時代の聖地の形成と展開を明らかにすることを目的とする。2012年度の業績は、まず4月28日に米国プロビデンスで開催されたAmerican Research Center in Egyptの第63回大会にて、"The Newly Discovered Tomb-chapel of Isisnofret at Northwest Saqqara"と題して当該遺跡で発見された新王国時代第19王朝のラメセス2世の孫娘であるイシスネフェルトの神殿形貴族墓および埋葬室に関する研究を発表した。夏までの国内における研究は、今後海外の博物館・美術館等にて当該遺跡で出土した遺物の類例の資料調査を行うために図録や学術書をもとに集成を行った。8月6日から9月29日にかけて、エジプト、アブ・シール南丘陵遺跡の第22次調査に参加し、調査主任として発掘調査と保存修復作業を指揮し、遺物倉庫においては出土遺物の研究を行った。第22次調査では、丘陵頂部、丘陵南東斜面、丘陵南東部の3カ所で発掘調査を実施した。特に丘陵南東部において新しい遺構が検出された。新しい遺構は、北側の発掘区Aと南側の発掘区Bで確認された。発掘区Aでは、岩盤を人為的に掘削した痕跡がみられ、その上に広い範囲で炭化物と焼成を受けた珪岩片を多く含む層が確認された。また、大型の珪岩も散在し、中には楔の後が見られるものがあった。これらの証拠から、この場所で古代における石材の加工および採石の活動があったと推察された。発掘区Bでは、浅いピットが3基検出され、これらも採石活動に関連するものと推察された。これらの成果は、11月の日本オリエント学会の大会および2013年3月の日本西アジア考古学会の西アジア発掘調査報告会で報告した。2014年度は、本課題研究の最終年度となるためこれまでの研究の総括を主眼として研究を行った。特に、中王国時代の祭祀活動の具体的な内容について検討し、ライオン女神の「酩酊の祝祭」に関連する祭祀活動であった可能性が高いことを指摘することができた。

成果は、日本オリエント学会第56回大会にて、「エジプト、アブ・シール南丘陵遺跡における中王国時代の祭祀の性格について」という題で発表し、現在同内容の論文を執筆中である。海外では、エジプト、カイロ・アメリカン大学による招待講演にて成果を発表した。また古代オリエント博物館、岡山市立オリエント美術館等で、一般向けに成果を発表した。また、同遺跡の集団埋葬に関する研究成果については、チェコのカレル大学エジプト学研究所で開催された国際研究集会"THE CROSSROADS II, OR THERE AND BACK AGAIN"にて、An Intact Multiple Burialin NorthwestSaqqara and its ethnic identitiesの題で発表した。アブ・シール南丘陵遺跡の現地調査は、8月から9月に実施し、カエムワセト王子の石造建造物およびその娘のイシスネフェルトの墓の未掘エリアの発掘調査を実施した。同時に、サッカラの考古省の遺物収蔵庫およびカイロのエジプト博物館にて、これまでの出土遺物の調査研究を行った。発掘調査の成果については、日本西アジア考古学会の第22回西アジア発掘調査報告会において発表を行った。エジプト学、エジプト考古学エジプトの政情不安により、当初予定していた現地での発掘調査および遺物研究による研究を遂行することができなかったため。2011年のエジプト革命によりエジプトにおける現地調査に影響が出ていたが、2012年度はエジプト政府考古省より遺跡での調査の許可を得ることができ、予定通りに調査研究を実施することができ研究の進展があった。ただし、当初予定していた英国の博物館、研究機関での調査研究は、国内での日程が多忙であったため都合がつかず、実施することができなかった。今年度以降の課題としたい。2014年度にはエジプト現地での発掘調査および遺物研究を再開し、本来の計画に基づいた研究を推進していきたいと考えている。その一方で本年は最終年度であり、これまでの成果をまとめられるように類例となる他の遺跡の比較資料を吟味しつつ古代エジプト王朝時代における聖地の形成と発展の様相を明らかにしていきたい。平成25年度、26年度においても引き続き毎年夏にエジプト、アブ・シール南丘陵遺跡調査に参加し、発掘調査、遺物の研究、周辺遺跡の踏査およびエジプトの他の地域の遺跡の比較調査を継続する。また研究の対象とする遺物および関連する遺物の研究のため、カイロのエジプト博物館およびサッカラのイムヘテプ博物館での資料調査を実施する。昨年度は実施することが不可能であったが、欧米の博物館、美術館等においてアブ・シール南丘陵遺跡で出土した遺物の類例および同様な「聖地」としてみなされる神殿や祠堂の遺跡から出土した遺物の比較調査を実施する予定である。具体的には英国の大英博物館、ロンドン大学ピートリ、エジプト考古学博物館、オックスフォード大学アシュモレアン博物館、ドイツのベルリン、エジプト博物館、ミュンヘン、エジプト博物館、フランスのルーヴル美術館、米国のメトロポリタン美術館、ボストン美術館等において資料調査を実施する予定である。
栽培時のメロン茎におけるACC酸化酵素遺伝子およびACC合成酵素遺伝子の発現

これまでの遺伝子発現の解析は、切り離した組織や環境を制御した狭い空間で栽培した植物を対象にしていたため、実際の栽培条件での遺伝子発現を知ることはできなかった。本研究では、メロンをガラス室内で実際に栽培し、これを材料として遺伝子の発現様式を明らかにした。まず、ACC酸化酵素遺伝子(ACOと略)およびACC合成酵素遺伝子(ACS)の発現解析を迅速におこなうため、RT-PCRによる発現解析法を確立させ、つぎに、この方法を用いて、発芽時の発現、傷、IAAおよぴエチレンによる発現、高温による発現ならびに老化による発現様式を調査した。1.RT-PCRにおける内部標準物質ACSにはアクチン遺伝子、ACOにはGAPDH遺伝子が適していた。2.傷、IAAおよびエチレンによる発現ガラス室内で栽培しているメロン植物体においても、これらの要因で両遺伝子は強く発現した。3.高温による発現高温によっても両遺伝子は発現するが、その発現は迅速であるが一過的であり、処理時間が長くなると発現が弱くなった。また、常温に戻すとACSは迅速に、ACOはゆっくりと発現が弱くなった。4.老化による発現ACO遺伝子は若い葉のほうが発現が強かった。しかし、ACS遺伝子は、老化が進んでも発現は変わらなかった。以上より、圃場でもこれまでの報告のように両遺伝子が発現し、これらの発現を強くする誘導する要因は、高温よりむしろ傷やオーキシンであることがわかった。(1)メロン苗における両遺伝子の発現の検出メロン苗の葉に対して、傷、オーキシンおよびエセフォン処理をおこなうと、ACC酸化酵素遺伝子のプライマーを用いた場合は、318 bpの、また、ACC合成酵素遺伝子のプライマーを用いた場合は、243bpのRT-PCR増幅産物が得られた。これらのRT-PCR増幅産物は、ACC酸化酵素cDNAおよびACC合成酵素cDNAと、それぞれ、100%および97.5%の相同性を示した。したがって、これらのRT-PCT増幅産物は、ACC酸化酵素遺伝子およびACC合成酵素遺伝子のmRNAに由来し、この方法を用いれば、切断した組織ではなく植物体レベルで両遺伝子の発現をとらえることができると考えた。(2)内部対照としてアクチン遺伝子の利用アクチン遺伝子を内部標準物質として用いることにより、RT-PCR法による遺伝子発現解析の定量性を確認することができた。2.メロン苗を高温処理した場合の両遺伝子の発現解析メロン苗を10分間以上、高温処理(38°C)すると、両遺伝子の発現量は増加した。また、高温処理を継続すると両遺伝子の発現量は減少した。1時間高温処理した後、苗を25°Cにもどすと、ACC合成酵素遺伝子の発現量は6時間で正常なレベルまで減少したが、ACC酸化酵素遺伝子の発現量は6時間たっても高いままで減少しなかった。まず、ACC酸化酵素遺伝子(ACOと略)およびACC合成酵素遺伝子(ACS)の発現解析を迅速におこなうため、RT-PCRによる発現解析法を確立させ、つぎに、この方法を用いて、発芽時の発現、傷、IAAおよびエチレンによる発現、高温による発現ならびに老化による発現様式を調査した。2.発芽時の発現発芽時には、根および胚軸で両遺伝子は強く発現していた。3.傷、IAAおよびエチレンによる発現ガラス室内で栽培しているメロン植物体においても、これらの要因で両遺伝子は強く発現した。4.高温による発現高温によっても両遺伝子は発現するが、その発現は迅速であるが一過的であり、処理時間が長くなると発現が弱くなった。5.老化による発現葉が老化するにつれて両遺伝子の発現は強くなった。以上より、圃場でもこれまでの報告のように両遺伝子が発現していることが明らかになった。
新規2軸磁場成形法による2軸配向セラミックス創製

本研究では2軸磁場を用いた新規粒子配向成形プロセスにより,特性の優れた結晶軸を配向させた高機能性セラミックスを創製することを目的とした.2軸磁場の新規性は,1軸磁場では配向困難軸を配向させられる点である.水平面内で複数方向から磁場を連続的に印加すると,磁場に垂直な方向は回転軸方向に限られるので,反磁性磁化率の大きなc軸を揃えられる.本年度は,昨年度に引き続き,回転磁場における条件を制御して,配向度の向上を目指すことを試みた.ZnO, Al添加ZnO, KSr_2Nb_5O_<15>の系に適用した.KSr_2Nb_5O_<15>は,分極操作が可能な強誘電体結晶で,2軸磁場による配向方向が分極方向と同じであることが予測され,圧電特性などの機能特性向上が期待される系である.スラリーを調製後,モールド中に流し込み,10テスラの高磁場中で,自作の回転装置を用いて,回転数30rpmの条件で乾燥固化させた.成形体,焼結体の配向構造をXRDを用いて確認後,配向度をLotgering factorで評価した.原料粉は,ZnOについては市販のものを,KSr_2Nb_5O_<15>については,SrCO_3,K_2CO_3,Nb_2O_5粉を用いて固相反応より合成したものを用いた.ZnO, Al添加ZnO,およびニオブ酸系酸化物では,いずれもc軸配向が確認され,室温での配向度は0.5程度となった.配向度は焼結とともに向上し,いずれの場合においても0.9以上の高い配向となった.これは,緻密化と粒成長の影響によるものである.特性の点では,Al添加c軸配向酸化亜鉛では電気伝導性に異方性が生じることを示した.また,c軸配向KSr_2Nb_5O_<15>の系では,圧電特性を示す圧電定数d_<33>が78pc/Nとなり,単結晶の値に近い値となった.また,これは無配向の40pC/Nの2倍近い値であり,配向の効果を示すことができた.本研究では2軸磁場を用いた新規成形プロセスにより,特性の優れた結晶軸を配両させた高機能性セラミックスを創製することを目的とした.2軸磁場の新規性は,配向困難軸を配向させられる点である.水平面内で複数方向から磁場を連続的に印加すると,磁場に垂直な方向は回転軸方向に限られるので,反磁性磁化率の大きなc軸を揃えられる.本年度は回転磁場における条件を制御して,配向度の向上を目指すことを試みた.配向度に及ぼす2軸磁場を得るためのモールドの回転数および熱処理温度依存性をZnO粉体を用いて調べた.スラリーを調製後,モールド中にキャストして,磁場中で回転数0-60rpmの範囲で変化させた.成形から焼結に掛けての配向度向上については1000-1300度の範囲で熱処理し,XRDで配向を確認後,配向度をLotgering factorを求めることによって調べた.回転数と成形体配向度の関係を調べた結果,回転数とともに配向度は上昇し,30rpmで最大となり,それ以上の回転数では配向度に変化は見られなかった.磁場は同時に複数方向から印加することが最良であるが,回転によって印加した場合においても同様な効果が確認された.また,回転数が小さい場合,結晶の配向は下がることも明らかになった.配向度の熱処理温度については,熱処理温度の上昇とともにLotgering factorに由来する配向度は,0.5から0.99まで増加することがわかった.室温での配向度は0.5程度であるが,焼結とともに緻密化と粒成長により,配向が促進されることが明らかとなった.以上のように配向度を向上させるためのパラメータを明らかにした.なお,c軸配向酸化亜鉛での特性向上を示す予定であったが,酸化亜鉛結晶の正負の方向までは揃えられなかったため,配向操作の後に分極操作の可能な強誘電体結晶で,かつ反磁性磁化率と分極方向が同じニオブ酸系酸化物に適用することを目指す.本研究では2軸磁場を用いた新規粒子配向成形プロセスにより,特性の優れた結晶軸を配向させた高機能性セラミックスを創製することを目的とした.2軸磁場の新規性は,1軸磁場では配向困難軸を配向させられる点である.水平面内で複数方向から磁場を連続的に印加すると,磁場に垂直な方向は回転軸方向に限られるので,反磁性磁化率の大きなc軸を揃えられる.本年度は,昨年度に引き続き,回転磁場における条件を制御して,配向度の向上を目指すことを試みた.ZnO, Al添加ZnO, KSr_2Nb_5O_<15>の系に適用した.KSr_2Nb_5O_<15>は,分極操作が可能な強誘電体結晶で,2軸磁場による配向方向が分極方向と同じであることが予測され,圧電特性などの機能特性向上が期待される系である.スラリーを調製後,モールド中に流し込み,10テスラの高磁場中で,自作の回転装置を用いて,回転数30rpmの条件で乾燥固化させた.成形体,焼結体の配向構造をXRDを用いて確認後,配向度をLotgering factorで評価した.

原料粉は,ZnOについては市販のものを,KSr_2Nb_5O_<15>については,SrCO_3,K_2CO_3,Nb_2O_5粉を用いて固相反応より合成したものを用いた.ZnO, Al添加ZnO,およびニオブ酸系酸化物では,いずれもc軸配向が確認され,室温での配向度は0.5程度となった.配向度は焼結とともに向上し,いずれの場合においても0.9以上の高い配向となった.これは,緻密化と粒成長の影響によるものである.特性の点では,Al添加c軸配向酸化亜鉛では電気伝導性に異方性が生じることを示した.また,c軸配向KSr_2Nb_5O_<15>の系では,圧電特性を示す圧電定数d_<33>が78pc/Nとなり,単結晶の値に近い値となった.また,これは無配向の40pC/Nの2倍近い値であり,配向の効果を示すことができた.
敗血症性急性腎不全に対するｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌ移植療法

T細胞受容体(TCR)多様性の遺伝子解析を敗血症性ショック患者において経時的に検討した。TCR多様性、リンパ球数は健常人に比し敗血症性ショック患者において1病日にすでに減少を認め、以後全身状態の改善とともに回復傾向を示した。死亡例においては低値で推移した。敗血症性ショック患者では発症早期よりT細胞、単球間における抗原情報受け渡しシステムに障害を来すとともに、TCR多様性にも障害を認めた。リンパ球は数の減少のみならず質的障害も生じていることが明らかになった。Immunoparalysisは敗血症末期の合併症でなく、敗血症発症早期から認められ、重症化の原因である可能性が示唆された。現在得られた結果によるとCD34+細胞は0日目に最も低値であるが以後徐々に増加してくる。しかしながら予後の悪い症例ではその増加が認められない。同様な傾向はvascular endothelial growth factor, angiopoietin 1及び2でも認められている。これらの結果を総合すると、敗血症性ショックでは血管内皮細胞障害が認められるためその修復目的として骨髄から前駆細胞の放出が生じる。末梢血液中に遊離してきた血管内皮細胞前駆細胞は急性肺障害を生じている肺血管内皮細胞などに到達し、障害内皮細胞と置き換えられ血管内皮細胞の修復に寄与していると推察される。その際血中濃度の高まった再生因子が骨髄からの前駆細胞の誘導、分化を促進させていると考えられる。現在症例数を増やしてこれらデータの集積を図っている。今年度は敗血症性ショック患者における血漿中circulating free-DNAの動的を検討した。circulating free-DNA (cf-DNA)が血漿中に存在しているもののその起源、意義は明らかでない。最近の報告によると、悪性腫瘍、重症外傷時の壊死細胞からの漏出、および好中球から能動的に放出されたDNAがcf-DNAに関与していると推察されている。特に好中球由来のcf-DNAは、neutrophil extracellular traps (NETs)と呼ばれる好中球の新抗菌作用そのものを反映している可能性がある。cf-DNAはDAMPsとして炎症担当細胞を活性化している可能性も示唆されている。今回、重症感染症時における血漿中cf-DNAとNETsの関連を明らかにするため敗血症ショック患者におけるcf-DNAを経時的に測定した。敗血症性ショック23例を対象とした。cf-DNAは高感度蛍光光度計を用い、mtDNAはリアルタイムPCRを用いて測定した。プライマーはミトコンドリア特異蛋白であるチトクロームCオキシダーゼサブユニットIIIをコードするDNA配列から作製した。血漿中cf-DNA, mtDNAは敗血症性ショックで高値を示し病勢の安定化に伴い減少を認めた。減少を認めない症例は予後不良であった。血小板数とcf-DNAは逆相関を示した。細胞壊死を伴わない敗血症性ショックにおけるcf-DNA, mtDNAの上昇、血小板数減少はNETs形成を示唆した。血漿中cf-DNA, mtDNAは生体反応の強度を示しており、その経時的変動は予後の評価に有用である。今年度は、T細胞レパトア形成に必須であるT細胞受容体(TCR)多様性の遺伝子解析、抗原提示の抑制分子であるprogrammed death (PD)-1のT細胞における発現を中心に敗血症性ショック患者におけるT細胞機能を経時的に検討した。方法は、敗血症性ショック患者におけるTCR beta V-J領域の遺伝子解析はmultiplex PCRにて、CD4/CD8、PD-1+CD4+、CD3+リンパ球数はFACSにてICU入室1,3,7病日に測定した。その結果、TCR多様性、リンパ球数は健常人に比し敗血症性ショック患者において1病日にすでに減少を認め、以後全身状態の改善とともに回復傾向を示した。死亡例においては低値にて推移した。PD-1+リンパ球は、健常人に比し敗血症性ショック患者において1病日にすでに増加を示しており、T細胞活性化の抑制が示唆された。CD4/CD8は敗血症性ショック患者において低下傾向を示した。CD8+T細胞に比しCD4+T細胞の減少が顕著であった。単球におけるHLA-DR発現は1病日にすでに著明な低下を認めた。考察として敗血症性ショック患者では発症早期よりT細胞、単球間における抗原情報受け渡しシステムに障害を来すとともに、TCR多様性にも障害を認めた。救急医学動物実験の遅れを取り戻すと共に臨床検体の採取数を本年度中に増加させることにより当初の計画を完成させる。

血液中histone濃度の測定も予定している。同時に敗血症時におけるNETs形成の動態を採取した好中球を用いて検討する。今年度は実験動物からの骨髄採取手技上の問題点があり動物費が計上されなかった。実験動物関連手技を見直し速やかに動物実験を再開する。histone測定用のELISAキット、in vitroにおけるNETs形成の形態学的確認を行うため蛍光色素でラベルした各種抗体を購入する予定である。
ラットグロビン遺伝子群におけるLCRと近位プロモーター領域との相互作用の解析

本研究は単年度申請であっるが、我々がこれまでに構造を明かにしてきた多様なラットグロビン遺伝子群におけるLCR及び近位プロモーター領域の構造ならびに発現調節さようについて諸種の解析を行い、以下の成果を得た。1.PCR法を用いて、ラットβ-グロビン遺伝子群の5′-上流約4.2kb及び6.0kbにLCR Site 1(HS-1)及びsite2(HS-2)の存在を確定し、それぞれの塩基配列を決定した。両siteはいずれもヒトおよびマウス遺伝子の対応領域と高いhomologyを示し、この領域が進化上良く保存されていた。また諸種の重要なelementがいずれも存在し、機能的にもactiveであることが示唆された。一方、グロビン遺伝子5′-末端よりの距離が上記の2種属に比して短く、むしろ鳥類に近似していたが、その理由は不明である。(1)3種のグロビン発現の量的相違は基本的に-120bp近傍までに存在するbasicpromoter (TATA,CCAAT,CACCC,β-DRE)に依存すること、またこの活性はtissue-independent(MEL,K562,HeLa)であることが明らかになった。(2)さらに上流-250bpまでについて同様にCAT assayによる解析を行ったところ、^<II>β、^<III>β、及び^Oβ遺伝子のいずれにも共通の配列を有するrepressor elementが見いだされた。また、gel shift assayの結果から、これらには同一の転写因子が作用することが示唆された。(3)さらに上流1kb付近には、^<II>β遺伝子に特異的なPu/Pyのrepeatsequenceが存在し上記の近位プロモーターに対しnegative作用を有することが明かとなった。
「やる気」とマインドワンダリング　―関係性の理解と応用―

いわゆる「やる気」には、「アメとムチ」により操作される状態的なものと個人特性としてのやる気(TM)が存在する。本研究は、個人特性であるTMと何か課題を行っている最中にぼんやりと他のことを考えてしまう心理現象である「マインドワンダリング(MW)」の関係について調査するものである。TMとMWの関係についてはこれまで報告がなく、この関係性を質の高いエビデンスにより実証することは、まだ未解明な点が多いMWの理解に直結する。さらにこの関係に基づいた介入により、TMの病的低下である臨床症状の改善やMWによるリスク(課題パフォーマンスの低下や不注意による事故など)を解消する効果について実証する。
高次脳における痛覚制御機構解明のためのオピオイド受容体PETリガンドの開発

Carfentanilのアザシクロヘキサン窒素原子とフェニル基間のアルキル基数を変化させた3つの化合物(A群)、carfentanilのフェニル基をナフタレン環に置換した4つの化合物(B群)、およびアザシクロヘキサン4位の置換基を変化させた3つの化合物(C群)を合成した。これらの改変化合物群に関して、μ、δ、κオピオイド受容体各サブタイプを発現させた細胞株を用いて競合的結合実験を行い、内因性オピオイドペプチドのKi値に近いKi値を有し(μ受容体に対してKi値1.05.6nM)、さらに、Ki値の比率でδ/μおよびκ/μが50を超える化合物を、A群から2つ、B群から2つをPETリガンド候補化合物に選択した。さらに、これらの候補化合物はcarfentanilと同程度の固有活性を持つ完全アゴニストであることが明らかとなった。各化合物のエステル結合したメチル基にポジトロン核種(^<11>C)を導入するため、当該部分がカルボン酸である化合物を合成した。得られた化合物はμ受容体のインビボイメージングに有用な化合物となることが期待される。また、本研究により得られたB群の化合物の1つは、μ受容体にモルヒネと同程度の高親和性(Ki値5.6nM)で結合し、かつ、μ受容体に対し非常に高い選択性を有していた(δ/μおよびκ/μが各々550および960)。従来、μ受容体選択的アゴニストとしてはペプチド性アゴニストのDAMGOが用いられてきたが、本研究で得られた化合物は、非ペプチド性のμ受容体選択的アゴニストとして、オピオイド受容体研究の有用な薬理学的ツールとなることが期待される。また本研究では、オピオイド受容体の高次脳における痛覚制御機構への関与を検討し、扁桃体基底外側核のμオピオイド受容体が疼痛関連情動反応に対して抑制的に機能していることも明らかにした。μオピオイド受容体の選択的PETリガンド開発のため、μオピオイド受容体に非常に高親和性かつ高選択性で結合するcarfentanilを出発点として、その構造を様々に改変することにより、μオピオイド受容体に対する高選択性は保持しつつ、リガンド賦活法に適した結合親和性(解離定数)を有する化合物を探索した。まず、carfentanilのアザシクロヘキサン窒素原子とフェニル基間のアルキル基数を変化させた3つの化合物(A群)、carfentanilのフェニル基をナフタレン環に置換した4つの化合物(B群)、およびアザシクロヘキサン4位の置換基をを変化させた3つの化合物(C群)を合成した。これらの改変化合物群に関して、μ、δ、κオピオイド受容体各サブタイプを発現させた細胞株を用いて競合的結合実験を行い、内因性オピオイドペプチドのK_i値(μオピオイド受容体に対してK_i値1.85.2nM)に近いK_i値を有し(μオピオイド受容体に対してK_i値1.05.6nM)、さらに、K_i値の比率でδ/μおよびκ/μが50を超える化合物を、A群から2つ、B群から2つ、計4つをPETリガンド候補化合物に選択した。また、carfentanilのエステル結合したメチル基にポジトロン核種(^<11>C)を導入する方法は、すでに佐治らが確立しており、これらの候補化合物に対しても適用できると考えられる。

さらに、これらの候補化合物のμオピオイド受容体に対するアゴニスト活性を、forskolin誘発cAMP蓄積抑制作用を指標として検討を行ったところ、すべての候補化合物はcarfentanilと同程度の固有活性を持つ完全アゴニストであることが明らかとなった。Carfentanilのアザシクロヘキサン窒素原子とフェニル基間のアルキル基数を変化させた3つの化合物(A群)、carfentanilのフェニル基をナフタレン環に置換した4つの化合物(B群)、およびアザシクロヘキサン4唖の置換基を変化させた3つの化合物(C群)を合成した。これらの改変化合物群に関して、μ、δ、κオピオイド受容体各サブタイプを発現させた細胞株を用いて競合的結合実験を行い、内因性オピオイドペプチドのKi値(μオピオイド受容体に対してKi値1.85.2nM)に近いKi値を有し(μオピオイド受容体に対してKi値1.05.6nM)、さらに、Ki値の比率でδ/μおよびκ/μが50を超える化合物を、A群から2つ、B群から2つ、計4つをPETリガンド候補化合物に選択した。さらに、これらの候補化合物のμオピオイド受容体に対するアゴニスト活性を検討をしたところ、すべての候補化合物はcarfentanilと同程度の固有活性を持つ完全アゴニストであることが明らかとなった。各化合物のエステル結合したメチル基にポジトロン核種(^<11>C)を導入するため、当該部分がカルボン酸である化合物を合成した。得られた化合物はμオピオイド受容体のインビボイメージングに有用な化合物となることが期待される。また、本研究により得られたB群の化合物の1つは、μオピオイド受容体にモルヒネと同程度の高親和性(Ki値5.6nM)で結合し、かつ、μ受容体に対し非常に高い選択性を有していた(δ/μおよびκ/μが各々550および960)。従来、μオピオイド受容体選択的アゴニストとしてはペプチド性アゴニストのDAMGOが用いられてきたが、本研究で得られた化合物は、非ペプチド性のμ受容体選択的アゴニストとして、オピオイド受容体研究の有用な薬理学的ツールとなることが期待される
強皮症線維芽細胞におけるコラーゲン遺伝子転写活性化機構へのサイトカインの関与

ヒト正常線維芽細胞におけるinterleukin-6のコラーゲン遺伝子転写活性化についてシスエレメントのマッピングを目的に実験条件等について検討を重ねたが、TGF-βに比して活性化の程度が低いことが最終的な障害となり、再現性のある安定した結果を得ることが困難であった。一方、IL-6と類似構造を有し、IL-6以上にコラーゲン遺伝子の転写を活性化する可能性が示唆されているoncostatin Mについての検討では、コラーゲン遺伝子の転写活性化作用がIL-6自体よりも強いことを示唆するpreliminaryなデータが得られた。今後はoncostatin Mについてのマッピングに置き換えて検討していく予定である。また、oncostatin Mにおいても有意な転写活性化作用の証明が困難であった場合も考え、強皮症線維芽細胞におけるconstitutiveな転写活性化のresponsive elementを探索するという見地からのアプローチを計画した。予備的な実験として、強皮症線維芽細胞と正常線維芽細胞においていくつかの欠失変異体を用いたプロモーター活性の比較を行ったところ、強皮症線維芽細胞においては正常線維芽細胞に比してコラーゲン遺伝子プロモーターの活性が実際に上昇していることが確認され、さらにその責任領域は-323bpと-108bpの間に存在すると思われた。今後さらに多種類の欠失変異体を用いた比較を繰り返すことにより、責任領域の範囲を特定していくことが必要であると思われる。また、最近この領域内での種々の既知転写因子のコラーゲン遺伝子転写制御への関わりが報告されており、その中には皮膚のみに特異的に発現されるc-kroxなど興味あるものも多い。したがってもう一つのアプローチとして、こうした既知の転写因子の強皮症への関わりを検討していく方向も有用であると思われる。
炎症・ストレスシグナルを介したNASH発癌機構の解明と治療応用への基礎的検討

本研究では新規マウスモデルを用いて、NASH・肥満による肝発癌機構について解析した。小胞体ストレスと肝脂肪蓄積は脂肪酸合成に重要な転写因子SREBP1の活性化を介して悪性サイクルを形成し、TNFをはじめとする炎症性サイトカインの発現亢進などを通じて肝発癌を促進した。また小胞体ストレス低減剤やTNF阻害剤の投与によってマウスの病態を改善させた。これらはNASH・肥満肝癌の有望な治療ターゲットとなり得ると考えられた。1.高脂肪食負荷MUP-uPAマウスに対してERストレス軽減薬タウロウルソデオキシコール酸を投与することによってNASHが改善することがわかり、本マウスの病態においてER stressが重要な役割を果たしていることがわかった。現在発癌への影響を検討中である。また、さらに詳しくメカニズムを解明するため、各種ER stressシグナルの遺伝子改変マウスとの交配を進めている。2. MUP-uPAマウスをTNFR1欠損マウスと交配させると、肝臓の脂肪化や炎症、肝癌の発生いずれも抑制されることがわかり、本マウスモデルにおいてTNFシグナルがNASHの病態悪化に関与していることが明らかとなった。3.一方でMUP-uPAマウスとTNFa欠損マウスとの交配では非常に小型の病弱なマウスしか生まれなかった。おそらくTNFシグナルを完全に欠損させると若年期の急性肝炎からの回復がうまくいかないためと思われた。本マウスを実験に使用することは断念した。4. TNFシグナルの役割を腫瘍内と微小環境とで別々に解析するため、化学発癌剤DENを投与した野生型およびTNFR1欠損マウスから腫瘍前駆細胞を分離し、MUP-uPAマウスおよびTNFR1欠損MUP-uPAマウスに移植した。その後高脂肪食を投与中である。5. TNFシグナルが治療標的となりうるか検討するため、腫瘍前駆細胞を移植したMUP-uPAマウスにTNF阻害剤Enbrelを投与中である。1.NASH発癌におけるストレスシグナルの役割前年度の結果より小胞体ストレス軽減薬がNASHの病態を改善することがわかったが、さらにシャペロン分子であるGRP78をアデノウイルスを用いて高脂肪食負荷MUP-uPAマウスに発現させたところ、同様に有意に肝脂肪化が抑制された。これらの結果から本マウスモデルにおいて小胞体ストレスがNASHの病態を直接的に悪化させていることが明らかとなった。次に小胞体ストレス応答シグナルの病態進展における役割を解析するため、小胞体ストレス応答シグナルの中でも、特に細胞死誘導に重要な役割を果たすと考えられているCHOPの肝細胞特異的欠損マウスを作成し、MUP-uPAマウスと交配させた。しかしながら予想に反して、CHOP欠損はNASHの病態には大きな影響を与えず、肝発癌がむしろ増加することがわかった。小胞体が異常蓄積した細胞が適切な細胞死を起こすことは、肝発癌を抑制する方向に働くことが推察された。2.NASH発癌における炎症シグナルの役割TNFR1欠損マウス由来の肝癌前駆細胞をMUP-uPAマウスに移植し高脂肪食を与えたところ、腫瘍細胞でTNFR1が欠損しているだけにも関わらず、有意に肥満による肝癌促進効果が抑制された。TNF阻害剤でも同様の結果が得られた。そのメカニズムとして、肥満状態下においてはTNFによる腫瘍細胞のNF-kB活性化を介したtumor-associated inflammationが亢進した状態となっており、腫瘍内での炎症性サイトカインや増殖因子の発現が増加していることが一因と考えられた。実際にNF-kB上流のIKKbを肝癌前駆細胞でKOしたところ、やはり有意に肥満による腫瘍増大効果が抑制された。TNFシグナルはNASH・肥満関連肝癌の治療標的となり得る可能性が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。肝臓病学26年度が最終年度であるため、記入しない。マウスモデルによる検討については概ね計画通りに進んでおり、順調に進行している。ただし臨床検体を用いた検討はまだほとんど行えていない。現在さまざまなマウスモデルの経過観察中であり、多くのものは近いうちに結果が判明する。次年度はそれをもとにさらにメカニズム解析をすすめていく予定である。
バナッハ空間及び関数空間の幾何学的構造の研究とその応用

(2)Banach空間のSchaffer型定数を導入し,一様正規構造との関係等を明らかにした。(2)R^2上のabsolute normのJames定数を,未決定ないくつかの場合に決定した。1.C^n上のabsolute normとBanach空間のψ-直和について(3)C^n上のabsolute normがsmoothとなるための必要十分条件を与えた。2.(1)Strong type, strong cotypeの概念を導入,これによりp-uniformly smooth, q-uniformly convexの空間を特徴付けた。また,これらの概念のLebesgue-Bochner空間L_r(X)への遺伝性について考察した。3.Banach空間のnormから誘導される凸関数により,Banach空間のいくつかの幾何学的性質を統一的に記述した。4.Banach空間のSchaffer型定数を導入し,uniform normal structureとの関係等について考察,いくつかの結果を得た。5.以上の成果について,日本数学会秋季総合分科会・年会,京都大学数理解析研究所研究集会,実解析学シンポジウム等で発表,またAdam Mickiewicz Univ. (Poznan, Poland)で講演した。1.Banach空間のψ-直和について:(3)R^2上のabsolute normのJames定数を,未決定ないくつかの場合に決定した。3.Hanner型不等式を考察,とくにoptimal 2-uniform convexityとの関係を明らかにした。また,重みつきHanner型不等式,その多元版を考察して一定の知見を得た。
ダイズ種子発芽機構における活性酸素シグナルの網羅的解析

ダイズの種子発芽における活性酸素の役割について調査した。ダイズの種子発芽は、抗酸化物質により著しく抑制された。吸水後、活性酸素は胚軸において生成され、エチレンの生合成に関わることが示唆され、エチレン応答性遺伝子およびタンパク質の発現が、抗酸化物質により抑制された。さらに、活性酸素により誘導されたエチレンは、幼根の細胞数ではなく細胞面積を調節するこで、ダイズの種子発芽を制御することが示唆された。種子発芽メカニズムは、モデル植物であるアラビドプシスやイネにおいて、多数の報告が存在し、植物ホルモンであるジベレリンやアブシジン酸のクロストークを中心に理解されている。近年、この植物ホルモンに加えて、種子発芽メカニズムにおいて活性酸素(ROS)が重要な役割をになっていることが明らかとなってきた。そこで、本研究ではダイズの種子発芽と活性酸素の関係について調査した。ダイズ種子発芽は、過酸化水素処理(活性酸素)により促進し、抗酸化物質処理により抑制した。ダイズ種子は吸水後、子葉ではなく幼根において活性酸素を生成した。活性酸素の下流で働く植物ホルモンを網羅的に解析したところ、エチレンの関与が示された。そこで、エチレン含量を測定したところ、抗酸化物質処理によって発芽時のエチレン生成が抑制されるとこが明らかとなった。さらに、エチレン生合成遺伝子の発現は過酸化水素処理で促進され、抗酸化物質処理により抑制された。エチレンシグナルの下流で働くEIN3の特異的抗体を作成後イムノブロットを行い、抗酸化物質処理によるEIN3の抑制を確認した。次に、活性酸素により誘導されたエチレンが、幼根の細胞形態に与える影響について調査した。抗酸化物質処理では幼根の細胞数に変化はなかったが、細胞面積が小さくなっていた。更に、エチレン誘導剤であるエテホンを抗酸化物質と同時に処理したところ、細胞面積が回復した。以上の結果から、ダイズの種子発芽機構において、活性酸素は不可欠であり、その発芽制御メカニズムはエチレンシグナルを介した幼根の細胞肥大であると結論づけた。日本のダイズ栽培において重要な課題の一つに湿害が挙げられる.ダイズは種子発芽時の湿害によって,発芽不良をおこし苗立ちの確保ができない.ダイズ種子発芽メカニズムはダイズ栽培において重要でありながら,分子生物学的解析を含めた研究報告は少ない.そこで,近年,明らかとなってきた種子発芽と活性酸素の関係について,ダイズ種子発芽における活性酸素の役割について検討した.活性酸素の一種である過酸化水素はダイズの発芽を著しく促進した.一方,抗酸化物質であるNーアセチルシステイン(NAC)はダイズの発芽を著しく抑制した.ダイズ種子発芽における活性酸素の生成は胚軸でのみ確認され,子葉には確認されなかった.NAC処理が胚軸の過酸化水素を抑制することを確認したのち,NAC処理によるエチレン含量を調査した.その結果,NAC処理は発芽後生成されるエチレン含量を著しく抑制した.エチレンはダイズ種子発芽を正に制御することが知られていることから,吸水後,胚軸で生成される活性酸素はエチレンの合成を促し,発芽を制御することが明らかとなった.ダイズの種子発芽が活性酸素によって制御されていることを明確にすることができた.また,そのメカニズムについて,活性酸素の生成部位を胚軸部分であることを特定し,さらに植物ホルモンであるエチレンが活性酸素の下流に関与することを明らかにした.生理学的なデータに加え,分子生物学的および形態学的結果も得ることができ,以上の結果を原著論文として報告することができたことからも当研究についておおむね順調に進展していると考える.これまで,種子発芽における活性酸素の役割は主に単子葉類において研究されてきた.しかしながら今年度の研究において,双子葉類であるダイズ種子発芽においても活性酸素が重要な役割を持つことが示された.そのメカニズムとして胚軸で生成された活性酸素は植物ホルモンであるエチレン合成に関わり,ダイズ種子発芽を制御することが示されたが,エチレンの下流で働く因子については未知のままである.次年度はエチレンシグナルに注目して研究することで,活性酸素生成,エチレン合成,エチレンシグナルの流れを調査し,ダイズ種子発芽において活性酸素がどのようなメカニズムで働いているのか明らかとしたい.該当なし
ｍＴＯＲ阻害薬の非侵襲薬効評価系としての尿中ＬＣ３定量評価システムの開発

オートファジーはアミノ酸の再利用を経て細胞死を免れる飢餓への適応であり、mTOR(mammalian target of rapamycin)の活性阻害によっても引き起こされ、その指標としてLC3の発現が知られている。本研究では、ヒト尿中のLC3漏出量を数値化できる測定系の構築に成功した。尿中のLC3は腎臓を構成する細胞由来であり、腎臓におけるオートファジーの状態を非侵襲的にモニタリングできる画期的な技術である。虚血再灌流障害を受けている移植腎組織の状態、オートファジーを誘導するmTOR阻害薬を投与した際の人における薬理効果のモタリングシステムとして将来の応用が期待される。mTOR (mammalian target of rapamycin)は生物界に広く存在し、細胞の増殖活性を促す役割を有し、阻害薬は抗がん薬や免疫抑制薬として注目を浴びている。オートファジーは、不要タンパク質や老化ミトコンドリアの自己消化とアミノ酸の再利用を経て細胞死を免れるシステムであり、飢餓への適応とも考えられる。LC3タンパク質は、細胞内オートファゴソームの裏打ちタンパク質として知られ、オートファジー系における腫瘍タンパク質であることが知られている。従って、mTOR阻害薬は、細胞増殖活性を阻害するとともにオートファジーを活性化し、その指標とされるLC3タンパク質の産生亢進に繋がることが想定されることから、本研究では腎臓におけるmTOR阻害薬の効果指標として尿中のLC3の有用性を明らかにすることを目指し、まず初めにLC3定量系の構築を目指した。まず、市販のLC3タンパク質、いくつかの抗LC3抗体を用いて再検討した結果、既報どおりの組み合わせ(capture antibody: Cell Signaling Technology社[#2775];detection antibody: NovusBiologicals社[NB100-2331B];Nakagawa et al., Eur J pharmacol, 696: 143-154,2012)が最も良好であることが確認された。本システムを用いて、慢性腎不全モデルラット由来の尿を用いて調べた結果、mTOR阻害薬エベロリムスの有無によって、尿中のLC3濃度が異なることも認められた。すなわち、研究初年度では次年度のヒト臨床検体を用いた検討に際しての準備を整えることができたと考えられる。従って、mTOR阻害薬は、細胞増殖活性を阻害するとともにオートファジーを活性化し、その指標とされるLC3タンパク質の産生亢進に繋がることが想定されることから、本研究では腎臓におけるmTOR阻害薬の効果指標として尿中のLC3の有用性を明らかにすることを目指して検討を進め研究第2年度では、腎臓移植患者の尿中に漏出されうるLC3がmTOR阻害薬の臨床的な効果、副作用発現とどのように関係し、どのような指標になるのかを調査する予定で開始した。当初50例の患者を解析対象としていたが、年度途中の手術症例数の伸び悩み(担当医師の退職等)のため、22例とまりであった。研究期間を1年間延長し、目標例数の達成と、結果を得る予定とすることとした。平成27年度の計画で予定していた腎移植患者50例分の尿検体を収集し、解析する予定であったが、年度途中に担当医の退職等が重なり、22例分しか集めることができず、予定症例数に達成できなかった。昨年10月より新しい医師の着任により、腎移植治療が再開されたため、1年間の研究期間延長を持って、目標達成が可能と考えている。mTOR阻害薬は、細胞増殖活性を阻害するとともにオートファジーを活性化し、その指標とされるLC3タンパク質の産生亢進に繋がることが想定されることから、本研究では腎臓におけるmTOR阻害薬の効果指標として尿中のLC3の有用性を明らかにすることを目指して検討を進めた。計画の延長を含めて合計38例の腎移植患者の尿検体を用いて尿中LC3タンパク質の定量数値化を試みた。その結果、患者の尿中にLC3タンパク質は検出されたこと、mTOR阻害薬の使用によって漏出される傾向が満たられたことから、臨床指標として期待された。一方、尿中LC3漏出量とmTOR阻害薬であるエベロリムスの血中濃度、移植腎の機能推移、腎障害の程度との有意な対応は見られなかった。したがって、現状においては尿中のLC3タンパクの漏出の程度をmTOR阻害薬の効果指標として用いることは難しいと考えられるが、今後臨床症例の追加を検討し、患者背景を整えた上で再検討を行う予定である。