hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
評価テストパターンを用いたエピタキシャルSiライフタイムの三次元分布計測技術

LSI用の基板及び医学用のセンサーなどにエピタキシャルSiがデバイスの性能を決定する上で極めて重要な位置をしめている。平成3年度の科学研究費補助金によって,エピタキシャルSiの基板の深さ方向のライフタイム測定システムの試作と種々の厚さのエピタキシャルSiのライフタイム測定を行った。システム試作に当っては,比較的厚いエピタキシャル層の深さ方向分布が測定できる様に試作した。低抵抗(0.0010.002Ω・cm)のN形基板の上に直接高抵抗(1k2Ω・cm)のエピタキシャルSi層を成長した場合は,エピタキシャル層と基板の界面付近で著しくライフタイムが減少する。基板(0.0010.002Ω・cm)とエピタキシャルSi層(1k2kΩ・cm)の間に両者の中間程度の抵抗率(1Ω・cm)を持つバッファー層を1μm程度デポジットすることによって,界面付近のライフタイムは約1桁程度大きな値になり改善される。面積が5.8^<mm>×5.8^<mm>の受光素子を試作して,その逆方向電流値もバッファー層を作ることにより約1桁程度小さくなる。p^-/p/p^+エピSiウェーハを用意し,n^+-p^--n^+の格子状TEGを形成してp^-エピ層のライフタイムの深さ方向分布の測定系を確立した。p^-エピ層のライフタイムは,p^+基板との界面付近でも劣化の傾向は少なかった。n^-/n,n^-/n/n^+,p^-/p/p^+の3種類のエピウェーハを用いて,0.145mm^2(約0.4mm径)のホトダイオードを製作した。逆方向I-V特性から,漏れ電流の小さい順にp^-/p/p^+,n^-/n/n^+,n^-/n^+エピ層で構成した素子であることを見出した。エピタキシャルSi層内の酸素は10^<16>/cc以下であるが,450°C付近で長時間熱処理後,酸素が数個複合体を作っていると云われるサーマルドナーが観測された。このサーマルドナーの分布は基板からの酸素の拡散を考えると拡散理論と一致した。LSI用の基板及び医学用のセンサ-などにエピタキシャルSiがデバイスの性能を決定する上で極めて重要な位置をしめている。平成3年度の科学研究費補助金によって、エピタキシャルSiの基板の深さ方向のライフタイム測定システムの試作と種々の厚さのエピタキシャルSiのライフタイム測定を行った。システム試作に当っては、比較的厚いエピタキシャル層の深さ方向分布が測定できる様に試作した。低抵抗(0.0010.002Ω・cm)のN形基板の上に直接高低抗(1Kー2KΩ・cm)のエピタキシャルSi層を成長した場合は、エピタキシャル層と基板の界面近付で著しくライフタイムが減少する。基板(0.0010.002Ω・cm)とエピタキシャルSi層(1Kー2KΩ・cm)の間に両者の中間程度の抵抗率(1Ω・cm)を持つバッファ-層を1μm程度デポジットすることによって、界面付近のライフタイムは約1桁程大きな値になり改善される。面積が5.8^<mm>×5.8^<mm>の感光素子を試作して、その逆方向電流値もバッファ-層を作ることにより約1桁程度小さくなる。従来、エピタキシャルSi層内には、酸素は10^<16>/cc以下の少ない濃度しか存在しないとされてきた。450°C付近で長時間熱処理によって、DLTS法を用いての測定で、50°K付近に信号強度のピ-クが表われ酸素が数個複合体を作っていると云われるサ-マルドナ-が観測された。しかも、このサ-マルドナ-は基板からの酸素の拡散を考えると拡散理論とも一致することを確認した。

n^-/n,n^-/n/n^+,p^-/p/p^+の3種類のエピウェーハを用いて,0.145mm^2(約0.4mm径)のホトダイオードを製作した。逆方向I-V特性から,漏れ電流の小さい順にp^-/p/p^+,n^-/n/n^+,n^-/n^+エピ層で構成した素子であることを見出した。エピタキシャルSi層内の酸素は10^<16>/cc以下であるが,450°C付近で長時間熱処理後,酸素が数個複合体を作っていると云われるサーマルドナーが観測された。このサーマルドナーの分布は基板からの酸素の拡散を考えると拡散理論と一致した。450°C附近の熱処理で導入されるサーマル・ドナーによる再結合ライフタイムの深さ方向分布を測定した。実験に用いた試料は、p^+-n^--p^+の格子状TEGであり、その基板はn^-/n^+及びn^-/n/n^+エピタキシーSiウェーハである。サーマル・ドナーの形成は、1125°Cで80分酸素拡散した後に400°Cで24時間、48時間、72時間の熱処理を行って導入した。n^+基板とn^-エピ層の界面近傍のライフタイムとn^-層中のライフタイム値は、アニール時間が増加するにつれて減少する。また、n^+とn^-界面近傍のライフタイムはn^-エピ層中のライフタイムよりも減少する程度は大きい。これらのライフタイムの減少の傾向は、n^-/n/n^+のnバッファー層の試料の方が少なくなる。この様な、ライフタイムの変化の様から、サーマル・ドナーは、基板のn^+層側から酸素の拡散によって発生するであろうと結論づけた。従来、測定が困難であるとされていた、p^-/p/p^+エピSiウェーハを用意し、n^+-p^--n^+の格子状TEGを形成してp^-エピ層のライフタイムの深さ方向分布の測定系を確立した。p^-エピ層のライフタイムは、p^+基板との界面附近でも劣化の傾向は少なかった。n^-/n、n^-/n/n^+、p^-/p/p^+の3種類のエピウェーハを用いて、0.145mm^2(約0.4mm径)のホトダイオードを製作した。逆方向I-V特性から、漏れ電流の小さい順にp^-/p/p^+、n^-/n/n^+、n^-/n^+エピ層で構成した素子であることを見出した。
地球環境問題に関するマッチング協定の制度設計

これまでに研究代表者が行ってきた地球環境保全のためのマッチング協定の有効性に関する研究を, 2つの方向で拡張した.第1に,非対称な国家をプレイヤーとする場合でも,効率的な協定が自己拘束的になるようなマッチング協定のルールが存在することを示した.第2に,マッチングのルールを拒否する国の存在を許容し,加盟国,非加盟国間の行動の相互依存性を考慮した場合にも効率性と自己拘束性が両立することが示された.これらの結果により,マッチング協定の有効性をより現実的な枠組みで確認することができた.これまでに研究代表者が行ってきた地球環境保全のためのマッチング協定の有効性に関する研究を, 2つの方向で拡張した.第1に,非対称な国家をプレイヤーとする場合でも,効率的な協定が自己拘束的になるようなマッチング協定のルールが存在することを示した.第2に,マッチングのルールを拒否する国の存在を許容し,加盟国,非加盟国間の行動の相互依存性を考慮した場合にも効率性と自己拘束性が両立することが示された.これらの結果により,マッチング協定の有効性をより現実的な枠組みで確認することができた.今年度の研究成果は学会発表論文“Environmental matching agreements among asymmetric countries"の内容に集約されている.本論文では越境汚染問題に対処するための非対称な国家間による環境マッチング協定の有効性をゲームモデルにより検証している.先行研究において,各国は同一の利得関数をもつ対称的なプレイヤーとされているが,現実の越境汚染問題に関する交渉では国の置かれている状況の差異が合意形成を妨げる重要な要因の1つとなっている.そこで本論文では非対称な国々による効率的なマッチング協定の自己拘束性に焦点をあてた分析がなされる。協定の第1段階でマッチング・ルールの周知および所得移転額の決定がなされ,マッチング協定が締結される.協定への参加を拒否する国が現れた場合,マッチング・ルールは適用されない.すべての国が協定に参加する場合に限り,ゲームは第2段階以降に進む.第2段階ではマッチング率,第3段階では(各国のマッチング率の値を所与として)基準削減量がいずれも非協力的に決定される.各国は自国の基準削減量に加え,マッチング率と他の国の基準削減量に依存した量の追加的削減を命じられる.非対称な国家によるゲームの分析を行った結果,効率的な結果を導く自己拘束的な協定が存在することが明らかになり,従来の研究結果を非対称な国家という,より現実的な枠組みに拡張することに成功した.国際環境協定におけるただ乗りを阻止することが困難な状況で,マッチングの考え方は1つの大きなヒントを与えるのではないかと思われる.なお学会発表論文「非対称な国家間の環境マッチング協定」は上記論文の日本語版であり,まったく同じ内容である.学会で発表した論文"Environmental matchingagreements among asymmetdccountries"は昨年度(平成21年度)の発表論文と同タイトルであり,基本的に内容は同一であるが,モデルでおかれていた不自然な仮定をなくすという改訂が加えられている.現在この論文を学術雑誌に投稿中である今年度の研究成果はディスカッションペーパーとして刊行した論文"Realization ofa self-enforcing international environmental agreement by matching schemes"に集約されている.論文の内容を以下に述べる.研究代表者自身の研究も含め,既存の研究ではすべての国が無条件でマッチング・ルールを受け入れることを仮定している.しかしマッチングを否定し協定自体に参加しない国が出現する可能性を検討することも重要であるため,本論文ではゲームの最初(第1段階)に各国が協定に加盟するかどうかを決定するという仮定をおく.そして第2段階で加盟国が話し合いによってマッチング率を定め,さらに第3段階ですべての国が汚染の基準削減量を非協力的に定める.この設定のもとで対称な国をプレイヤーとするゲームの分析を行った結果,第1段階での均衡が「すべての国が協定に参加」となる,つまりすべての国からなるマッチング協定が自己拘束的であることが示される.その理由は,ある国が単独でマッチング協定を離脱しても,それに応じて残りの国からなる協定が決定するマッチング率の値は1より小さくなり,結果的に離脱した国の利得が減少することである.さらに均衡の結果として効率的かつ衡平な協定が導かれる.本論文の貢献は,これまで得られなかった自己拘束的な協定のスキームを明確に示した点と,マッチングにコミットしない国の存在を許容し,加盟国,非加盟国間の行動の相互依存性を分析することによって既存の研究を拡張した点である今年度は本研究課題の最終年度であることを考慮し,これまでに得られた研究成果をまとめて形にする作業に専念した.平成22年度に刊行したディスカッションペーパー論文"Realization ofa self-enforcing international environmental agreement bymatching schemes"ではマッチングを否定し協定自体に参加しない国が出現する可能性を検討するために,各国が協定に加盟するかどうかを決定するステージを含んだ枠組みでもマッチング協定が有効であることを示している.この論文をローマで行われた国際学会18th Annual Conference of the European Association of Environmental and Resource Economistsで報告し,多くの有益なコメントを得ることができた.入念な改訂を経て現在国際ジャーナルに投稿中である.本研究を進めるうえで,全体協定以外にもゲームの解が存在する「複数均衡」の問題,複数の国による離脱が認められるケースでの全体協定の不安定性,利得関数の特定化による制約,動学的な議論の欠如といった問題点が新たに発見された.これらが今後の研究課題となる.
糖尿病性腎症モデルラットにおける亜硝酸塩による腎保護作用の検討

NOは様々な生理作用を持ち、糖尿病性腎症の発症と進行には、腎血管内皮細胞の障害によるNO生成低下が原因であると考えられている。亜硝酸塩は体内でNOとなることで腎保護作用を発揮すると考えられてきたが、今回の研究で、亜硝酸イオンは細胞内のATPレベルを下げることにより5'AMP-activated protein kinase(AMPK)の活性化を導き、その結果eNOSを活性化してNOの生成を高め、そのことによって亜硝酸塩が直接腎保護作用を発揮する可能性が示唆された。亜硝酸塩による腎保護作用の検討について1.硝酸塩による耐糖能改善効果の検討体内に摂取された亜硝酸塩はAE-1等のアニオンチャネルを通じて赤血球に取り込まれ、さらにオキシヘモグロビンと反応し硝酸塩となり尿・糞中に排泄される一方、硝酸塩は腸内細菌によって再度還元され再吸収される。また、これまでの報告で硝酸塩を10週にわたり経口投与したeNOS KOマウスで耐糖能の改善が図られていることから、飲水に硝酸Naを混ぜ(1mM,10mM)50週にわたり投与し、OGTTを観察した。その結果、コントロール群と比べ1mM NaNO3投与群では差は見られなかったが、10mM NaNO3投与群では血糖値の上昇抑制および吸収遅延が観察された。現在、このメカニズムについて検討を行なっている。2.腎糸球体内皮細胞(HGEC)を用いた亜硝酸塩による細胞内シグナル伝達の検討亜硝酸塩による腎保護作用について、これまでは亜硝酸塩から発生する一酸化窒素(NO)が活性本体と考えられてきた。我々のこれまでの検討で亜硝酸塩の投与で細胞増殖が抑制されている知見を得ていることから、亜硝酸塩の細胞増殖の制御に関係しているAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)に与える影響について検討した。その結果、亜硝酸塩は濃度依存的にAMPKリン酸化を促進し、その下流に位置するACCのリン酸化も促進した。この作用は亜硝酸塩添加10分後には観察された。現在、この作用がどのような機序で惹起されているか検討中である。1.腎糸球体内皮細胞(HGEC)を用いた亜硝酸塩による細胞内シグナル伝達の検討(2)前年度の検討で、HGEC細胞に対し亜硝酸塩を添加すると、添加10分で細胞増殖に関与しているAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)のリン酸化を促進し、その下流に位置するACCのリン酸化も促進した。そこで本年度はその機序の解明を行った。当初、亜硝酸塩によるAMPKおよびACCリン酸化は亜硝酸塩から生成した一酸化窒素(NO)が活性本体と考えて実験を進めていたが、興味深いことに本活性はNO吸収剤であるcarboxy-PTIOを添加しても抑制されなかった。また、培養中に培地のpHが低下することによって亜硝酸塩が酸分解を受け、NOが生成する可能性も考え、培地のpHを微酸性にして実験を行ったが影響は見られなかった。これらの知見から、HGECに対するAMPKおよびACCのリン酸化は亜硝酸塩そのものの薬理作用ではないかと考えた。なお、硝酸塩で同様の実験を行った場合には、AMPKおよびACCのリン酸化は観察されなかった。更に、HGEC細胞以外の細胞種についても同様に検討したところ、ラット肝癌細胞FaOでは、亜硝酸塩による効果は観察されず、亜硝酸塩の効果は細胞種依存性である可能性が示唆された。2.膵β細胞の、STZ障害に対する亜硝酸塩の保護効果について糖尿病性腎症モデル動物の作成にstreptozocin (STZ)を用いる際、STZによる膵β細胞障害に亜硝酸塩が影響を与えるか否かについてβ株化細胞であるMIN6細胞を用いて検討した。予め0-10mM亜硝酸を添加したNaMIN6細胞に10mM STZを添加し24時間インキュベート後に細胞生存率を検討した所、亜硝酸塩はSTZによる細胞障害をいずれの濃度も抑制しないことを確認した。これまでの研究により、亜硝酸塩のみならず硝酸塩を約1年間に渡り投与した正常マウス(C57BL/6)の血糖値において、加齢に伴う耐糖能の低下が改善される効果が見出された。さらに、糖尿病性腎症時の腎臓ではメサンギウム細胞の増殖、糸球体の肥大等が観察されるため、細胞増殖の制御に関与しているAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)に与える影響について検討したところ、腎糸球体内皮細胞(HGEC)を用いた実験で、亜硝酸塩は濃度依存的にAMPKリン酸化を促進し、その下流に位置するACCのリン酸化も促進したことから、平成24年度は腎糸球体内皮細胞を用い、細胞内情報伝達系の詳細な検討を行った。亜硝酸塩による腎保護作用はこれまでの報告によると、亜硝酸塩がキサンチンオキシダーゼ等の還元酵素により還元を受けて生じたNOが(細胞)保護効果を示すと考えられている。

しかしながら、上記AMPKやACCのリン酸化はNO消去剤であるcarboxy-PTIO存在下でも進行したこと、さらにAMPK活性化によるeNOS活性化が知られている事から亜硝酸塩によるeNOSリン酸化を測定したところ、亜硝酸はeNOSをリン酸化し、この作用はAMPKの阻害剤であるBML275によって抑制されることを見いだした。さらに、この亜硝酸塩によるeNOSシグナルの活性化は、HGECのみならず肝細胞においても観察された。また、高脂肪食を与えたWistar系ラットに亜硝酸塩を60日間投与したところ、耐糖能の改善および血中中性脂肪の低下が認められた。以上の結果から、亜硝酸塩は還元によるNO生成のみならず、亜硝酸塩そのものがAMPKを活性化し、更にeNOS活性化やACCリン酸化を起こし、血管拡張・腎保護作用および糖脂質代謝を改善する可能性が示唆された。当初、亜硝酸塩による保護効果は、亜硝酸塩から生成した一酸化窒素(NO)によるものと考えて実験を行なっていたが、本年度の検討の結果、亜硝酸イオンそのものが活性本体であるという、新しい知見を見いだした。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は本研究の最終年度として亜硝酸塩そのものによる腎保護効果に焦点を当て、HGEC、メサンギウム細胞、近位尿細管上皮細胞に対し(1)亜硝酸塩による細胞内情報伝達系(増殖シグナル:BMK1、AMPK、PI3K/Akt)に与える影響の精査を中心に実験を行い、さらに並行して(2)窒素安定同位体の硝酸塩・亜硝酸塩を用い、糖尿病発症前後の動物における硝酸・亜硝酸動態の変化、および(3)高血糖状態が亜硝酸塩の薬効にどのような影響を与えるか、亜硝酸イオンの細胞内取り込みに関与すると言われている陰イオントランスポーターの発現・活性化について検討する。
がん遺伝子発現動態よりみたアルコールによる肝再生不全機構の解析

肝部分切除後の残存肝組織、初代培養肝細胞を用い、肝再生過程におけるがん遺伝子発現動態を検討した。肝部分切除術を施行後、最も早期にcーfosが30分で発現し、3時間後cーfosが前値に復する頃よりcーmycがピークをつくり12時間後に前値に復した。cーHaーrasはDNA合成の経時的変化と同様に12ー18時間で立ち上がり24ー36時間でピークを示した。ラット初代培養肝細胞における検討では、肝切除後の血清およびEGF添加によりcーfosは発現したのに対し、cーmycはEGF等の増殖因子の添加では発現せず、肝切除後1ー3時間の血清添加で発現した。以上、cーfos、cーmyc等のがん遺伝子がDNA合成に先立って発現し、肝再生への最初のシグナル応答として重要な役割りを果たしていることが明らかとなった。次に、肝再生過程におけるアルコールによるがん遺伝子発現抑制機構を解明するため、種々のアルコール投与条件下で肝部分切除後の残存肝組織におけるDNA合成、cーfos、cーmyc発現動態を検討した。DNA合成を肝切除後24、36時間で検討すると、慢性アルコール投与ラットに急性アルコール投与を追加した群で24時間後に有意に低下していた。cーfosの発現は種々のアルコール投与条件下で差は認められなかったが、cーmycの発現はDNA合成の低下が認められた慢性アルコール投与ラットに急性アルコール投与を追加した群において有意に低下していた。以上、アルコールによる肝再生の抑制は慢性アルコール投与に急性投与を追加した群においてのみ観察され、この抑制機序にはmycの発現抑制が関与していると考えられた。アルコールによる肝再生過程におけるがん遺伝子発現抑制機構を解明するため,始めに肝再生過程におけるがん遺伝子発現動態を解析した. c-fosは肝切除後もっとも早期にpeakを作り, 3時間後には前値に復し, c-mycは36時間でpeakをつくり, 12時間後には前値に復した.これに対し, c-Ha-rasはDNA合成量の短時間的変化と同様に, 12-18時間で立ち上がり, 24-36時間でpeakを示した.又, Gc期に戻した初代培養肝細胞にEGF insulin, glucaogonを添加し,肝細胞におけるC-fosの発現動態を検討した.c-fosは添加後15-30分で発現を認めたが,これ移行では発現を認めなかった.各種ホルモン,正常ラット血清およびラット肝切後血清添加30分後のc-fos発現レベルを検討すると, insulin, glucagon単独ではc-fosの発現は対照と同程度にしか誘導されなかったが, EGF+insulin, EGF+glucagon, EGF+insulin+glucagon正常血清および肝切後血清は著明にc-fosの発現を誘導した.次に,初代培養肝細胞におけるc-myc発現動態の検討を行ったが, c-fosに比し誘導をされにくく, 30分で立ち上がり, 1-3時間で2, 5倍程度のpeakをつくり, 6時間後には前値に復した.しかし, EGF, insulin, glucagon添加ではc-mycの発現は誘導されなかった.以上, c-fos, c-myc等の細胞性癌遺伝子がDNA合成に先立ち発現され,肝再生への最初のシングナル応答として重要な役割を果たしていることが明らかとなった.肝部分切除後の残存肝組織、初代培養肝細胞を用い、肝再生過程におけるがん遺伝子発現動態を検討した。肝部分切除後の肝再生過程におけるアルコールによるがん遺伝子発現抑制機構を解明するため、種々のアルコール投与条件下(A群;対照群、B群;急性投与群、C群;慢性投与群、D群;慢性かつ急性投与群)において肝部分切除後のDNA合成、cーfos,cーmyC発現動態を検討した。

DNA合成の指標としての^3Hーthymidineの肝DNA分画への取り込みは、肝部分切除後24、36時間でA群31.2±3.1、19.4±2.4、B群30.2±3.3、21.1±5.5、C群28.4±4.1、19.8±5.5、D群20.5±3.4、20.9±3.9(×10^3cpm/mgDNA)と慢性アルコール投与ラットに急性アルコール投与を追加した群において24時間後に有意に低下していた。対照ラットにおけるがん遺伝子発現動態を検討すると、cーfosの発現は肝切除後直ちに急激に立ち上がり30分で最高値をとり以後発現量は低下した。他方、cーmycは肝切除後徐々に発現し、3時間後に最大値となり以後漸減した。A、B、C、D群におけるcーfos、cーmycの発現量をそれぞれ肝切除後30分、3時間における正常肝での発現量の比で表わすと、cーfosはA群9.1±1.1、B群8.6±0.4、C群8.7±0.9、D群8.4±1.3と群間で差は認められなかった。cーmycはA群6.3±0.6、B群5.7±0.8、C群5.7±0.8、D群4.4±0.9と慢性アルコール投与ラットに急性アルコール投与を追加したD群において有意に低下していた。以上、アルコールによる肝再生の抑制は慢性アルコール投与に急性投与を追加した群においてのみ観察され、この抑制機序にはmycの発現抑制が関与していると考えられた。
心不全の分子病態解明と治療展開

前年度までに、マウスを用いた横行大動脈圧負荷心不全モデル(TAC)術後の心臓において有意に発現上昇を認める非翻訳性RNA遺伝子を同定し、さらにそれらの心臓特異的遺伝子欠損マウスを用いたTACモデルの心機能解析より、これらの非翻訳性RNA遺伝子が心不全病態形成において心保護的に作用することが明らかとなった。本年度は、これらの非翻訳性RNA遺伝子について心不全病態形成における分子機構の網羅的な検討を行った。心筋特異的非翻訳性RNA遺伝子欠損マウス及び野生型の心臓組織を用いてプロテオームによる網羅的解析を行い、これらのデータをもとにLable Free Quantitativeアノテーション解析を行った。上昇を認めるタンパクはミトコンドリア代謝、脂質結合との関連を認め、生体心筋細胞におけるミトコンドリアや脂質代謝の制御機構が示唆された。さらに、複数の同定されたタンパクはデータベース上、非翻訳性RNA遺伝子の標的遺伝子として考えられ、A1bg、Atp5g2、Suoxの3遺伝子が候補として同定された。また、血中におけるこれらの非翻訳性RNA遺伝子は心不全との関与が示唆されており、心不全病態形成の多臓器連関の観点から心臓以外の組織における非翻訳性RNA遺伝子の産生・分泌臓器を探索について検討を行った。野生型マウスを用いて各組織の非翻訳性RNA遺伝子の発現解析を行い、心臓組織以外の臓器(褐色脂肪細胞組織、骨格筋組織など)において産生・分泌されることが示唆された。今後、TACモデル術後に、心臓以外の組織の発現解析を行い、心不全病態において血中濃度に寄与する発現臓器を同定する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、心筋特異的非翻訳性RNA遺伝子改変マウスの心臓組織を用いてプロテオームによる網羅的解析を行い、その候補となる標的遺伝子を複数同定した。同定された標的遺伝子について心筋特異的遺伝子改変マウス、ラット新生児初代心筋細胞、ヒトiPS由来心筋細胞を用いて心筋代謝関連遺伝子の発現変化を検討した。また、心不全病態形成の多臓器連関の観点から、心不全モデル作製後の心臓以外の組織(内臓脂肪、腎臓、骨格筋)において非翻訳性RNA、その標的遺伝子の発現変化を検討した。コンディショナルノックアウトマウスの交配が遅れているため。本年度は、プロテオームによる網羅的解析より同定された標的遺伝子およびその下流に存在する遺伝子について検討する。
子宮内膜症における線維化、EMTについての検討

不死化子宮内膜症上皮細胞にTGFβを添加することで、snail、αSMAの発現が上昇することを定量的PCR法にて確認した。TGFβ添加にて子宮内膜症上皮細胞invasion assayにて浸潤能が亢進した。さらにsnailのoverexpressionベクターを作成し、子宮内膜症上皮細胞に導入しinvasion assayにて、その浸潤能を測定すると、浸潤能が亢進していた。子宮内膜症組織と正所性子宮内膜との比較において、子宮内膜症においてSnailの発現が高いことを免疫化学染色にて確認した。子宮内膜症において、EMT関連分子としてsnailが重要な役割を果たしている可能性が示唆された。子宮内膜症上皮細胞を子宮内膜症性卵巣嚢胞より分離培養に成功した。ただし、これらの細胞は、3継代後にgrowth arrestを起こした。子宮内膜症上皮細胞の書斎培養には成功したが、それらの細胞を用いた遺伝子導入などの研究は困難と考えられた。そこで、CDK4, CyclinD1, hTERTをレンチウィルスで導入し、不死化細胞を樹立した。これらの細胞は、導入された遺伝子の発現をmRNA、蛋白レベルでの発現を確認し、いずれも100日以上の継代が可能であることを確認した。これらの不死化細胞は、初代子宮内膜症上皮細胞と同様に、cytokeratin陽性、PAX8陽性、CD10陰性であった。これらの子宮内膜症上皮細胞、不死化子宮内膜症上皮細胞、子宮内膜上皮細胞よりRNAを抽出し、RNAシーケンスを用いて網羅的解析を行っている。ontology解析により、子宮内膜症上皮細胞(異所性)は、子宮内膜上皮細胞(正所性)と比較し、cell adhesionやbiological adhesionに関連する遺伝子が子宮内膜症上皮細胞において有意に高く、これらはEMT関連遺伝子でもあった。これらの遺伝子については、さらに子宮内膜症におけるEMT関連遺伝子としてさらに解析を進めているところである。また、EMTに関連する転写因子としてsnailに注目して検討を行っている。Doxycyclinを添加することで導入遺伝子が活性化するTet-onsystemで不死化子宮内膜症上皮細胞にsnailを導入した。導入により、細胞の形状は明らかに間質様の細胞に形態変化を起こす。現在、このシステムを用いてEMTにつき検討を行っている。これらの検討に加え、さらにマウス子宮内膜症モデルでの検討を追加し、子宮内膜症におけるEMT現象をターゲットとした治療薬開発につなげていきたいと考えている。また、TGFβ添加にて子宮内膜症上皮細胞invasion assayにて浸潤能が亢進することが分かった。さらに、snailのoverexpressionベクターを作成し、子宮内膜症上皮細胞に導入し、invasion assayにて、その浸潤能を確認したところ、明らかに浸潤能が亢進していた。子宮内膜症組織と正所性の子宮内膜との比較において、子宮内膜症においてSnailの発現が高いことを免疫化学染色にて確認した。計画は概ね順調に進展している。子宮内膜症網羅的遺伝子解析より明らかになって遺伝子群は、治療ターゲットの候補となりうる遺伝子であり、検討を行っていく。すでに研究室にあった試薬なども使用した。動物実験や網羅的遺伝子検索などに使用する予定である。
左冠状動脈前下行枝のアテローム硬化発生に及ぼす心筋架橋の意義

冠状動脈が心外膜脂肪織を走行中にしばしば心筋組織により跨れる状態があり、心筋架橋(MB)と呼ばれるが、MB部の内膜には形態異常を示すspiraled collagenが多量に出現する。本年度は電顕により、MB及び主要脈管組織におけるspiraled collagenの出現頻度を明らかにした。即ち、材料として、30例の剖検例から、解剖学的に対をなす、冠状動脈前下行枝-心静脈、頚動脈-頚静脈、大動脈-大静脈、肺動脈-肺静脈の動静脈の一定部位を採取し、材料とした。動脈中では、spiraled collagenは殆どが中膜に出現をみるが、MB部では、内膜中に高度且つ高頻度の出現がみられた。どの動脈中のspiraledcollagenも形態学的には同一で、太さは50-170ナノメーターで、明らかに増大を示していた。横紋周期は正常膠原線維のそれと全く一致しており、横紋周期の乱れも認められなかった。又、横紋周期は、本collagenの特徴である捻れに沿って、全く規則的に保たれていた。spiraledcollagenは広く動静脈に分布を示していた。従来、spiraled collagenの出現は散発的に報じられているが、今回、spiraled collagenは脈管組織中には普遍的に存在していることが明らかとなった。又、spiraled collagenの周囲組織も観察したところ、spiraled collagenは通常、何らかの変性をうけ粗造化した弾性線維と共に認められ、動静脈の内膜肥厚性病変の有無に拘らず、動静脈の中膜にspiraled collagenは出現をみた。又、spiraled collagenの周囲の平滑筋細胞は常に多量のmyofibrilを有しており、細胞内小器官の発達はみられずcontractile typeの平滑筋細胞の形態を呈していた。spiraled collagenは、一度、平滑筋細胞の細胞外で重合、形成された正常膠原線維が、平滑筋細胞の直接的な関与を受けずに、既存の間質成分などによる代謝をうけながら、再び平滑筋細胞外で癒合して、形成される可能性が示唆される。方法:心筋架橋を有する16例(MB群)、もたない14例(nonーMB群)の左冠状動脈前下行枝を蒐集して、型通りに、固定・脱水・包埋し、透過型並びに走査型電顕観察を行った。観察結果: nonーMB群では、内膜は、冠状動脈入口から心尖部に至る内膜に広範に高度の内膜肥厚が認められた。内膜肥厚は、種々の程度の平滑筋細胞増殖・泡沫細胞動員、間質中への、時に石灰沈着を伴う多量の脂質沈着膠原線維増生や基質の増加から成っており、殆どの平滑筋細胞には、細胞内小器官の増加傾向がみられ、modified型を呈していた。一方、MB群の心筋架橋の近位側内膜には、nonーMB群と同様な所見が認められたが、心筋架橋部の内膜は、著明な内膜肥厚の抑制がみられた。即ち、内膜には、脂質沈着及び泡沫細胞の出現は全く認められなかったのみではなく、間質中の膠原線維形成・基質沈着も抑制されていた。最も特徴的なのは、観察し得た殆どすべての平滑筋細胞の胞体内には、豊富な筋原線維がみられるのみで、modified型を呈する細胞は認められなかったことである。

更に、間質中に認められる膠原線維中には、線維の太さが拡大し、且つ、螺施状に捻れを示した、いわゆる、"spiralled collagen(Ghadially)"の存在が目についた。心筋架橋の遠位側の内膜では、前記した様々な動脈硬化性の変化が再びみられるようになった。走査電顕では、心筋架橋近位側では、内皮細胞は、多角形・扁平で、不規則な敷石状に配列しており、微絨毛も目立つ。又、心筋架橋部では内皮細胞は紡錘形を呈し、血流長軸方向に沿って規則的に配列していた。架橋の遠位側では近位側と同様な状態に復する。考察:内皮細胞の走査電顕から、心筋架橋部は近位・遠位側内膜に比して、ずり応力が明かに近いことを示している。心筋架橋部で、脂質の浸入や泡沫細胞出現などの粥状硬化性変化がみられないことは、ずり応力を介した脂質沈着の抑制によるものと結論出来る。平成3年度は、心筋架橋に覆われた部位の左冠状動脈前下行枝の動脈壁及びその近位側,遠位側の動脈壁の透過型並びに走査型電顕観察を継続すると共に,前年度に見出したspiralled collagenの免疫電顕観察方法の安定化を行い,更にはウサギを用いた実験的検証に着手した。心筋架橋部の内膜に,多量出現するspiralled collagenにつき,LR Whiteによる包理を行い,抗ヒトコラゲンI,III,IV抗体を用いた全染色を施し,現在,観察中である。又,ウサギは,左冠状動脈主幹部から,直ちに,心筋中に,必ず陥入するという冠状動脈の走行上の特性を有している。このために,ヒトの心筋架橋を考察する際に好調のモデルとして考えることができる。ウサギにコレステロ-ル食を負荷し,主幹動脈部と心筋陥入部の冠状動脈内膜胞厚を対比検討中であるが,これまでに,脂質誘入と細胞増袋は,主幹部のみにみられ,陥入部ではみられず,抗ウサギアボβ抗体,PCNA抗体を用いた検討によっても,このことを裏付けることができた。又、電顕観察によっても,これを証明しつつある。走査型電顕観察によって主幹部の内皮細胞の形態は,扁平化した形状を呈し,配列も不規則であるが,陥入部内腰を覆う内皮細胞は,ヒト心筋架橋部におけるのと同様に,紡鎮型を呈し,規則的に血行にそって,配列していた。一般的に,ウサギにコレステロ-ル食を投与しても,冠状動脈硬化は生じにくいことが強調されているが,内皮細胞の走査型電顕観察の結果が示す様に,ヒト心筋架橋にみられる如くの,血流を介した抑制効果があるためと思われる。ウサギ実験に関しては,病理学会に発表予定である。冠状動脈が心外膜脂肪織を走行中にしばしば心筋組織により跨れる状態があり、心筋架橋(MB)と呼ばれるが、MB部の内膜には形態異常を示すspiraled collagenが多量に出現する。本年度は電顕により、MB及び主要脈管組織におけるspiraled collagenの出現頻度を明らかにした。即ち、材料として、30例の剖検例から、解剖学的に対をなす、冠状動脈前下行枝-心静脈、頚動脈-頚静脈、大動脈-大静脈、肺動脈-肺静脈の動静脈の一定部位を採取し、材料とした。動脈中では、spiraled collagenは殆どが中膜に出現をみるが、MB部では、内膜中に高度且つ高頻度の出現がみられた。どの動脈中のspiraledcollagenも形態学的には同一で、太さは50-170ナノメーターで、明らかに増大を示していた。
胚着床における母子境界組織の時間的・空間的調和～着床期流産の解決に向けて～

本研究では、項目を3つにわけて胚着床の分子機構の解明を目指した。胚着床は、胚が子宮内膜に接着する前後で生物現象が大きく二つに分けられる。接着前で最も大切な現象は、胚の子宮内でのスペーシングであり、接着後は子宮内膜の炎症反応を伴う組織のリモデリングである。この二つの仕組みを検討すると同時に、発見された分子経路を抑制することによる着床阻害試験の確立を行った。スペーシングに関しては、胚が卵管に存在する時期にはすでに重力方向の胚着床予定部位は決定されていることを明らかにし、子宮内膜のリモデリングに関しては、LIFによるプロジェステロン経路の制御、神経筋接合部で必須の役割を担うAgrin-アセチルコリン受容体経路の重要性について明らかにした。また、抗体を用いて分子経路を特異的に阻害する非常に簡便な方法の開発を行った。これらにより、今後の胚着床の研究が迅速かつ大幅に発展することが期待される。本研究は、マウスをモデルとして胚着床の全貌を明らかするものである。これまでの我々の研究で得られた胚着床を制御する遺伝子発現プロファイルと、それを制御すると予測されるマイクロRNA(Steg PS, Nature,2007;Choi WY, Science,2007)プロファイルとの関連性、プロテオームとの関連性を明らかにし、さらに個々の遺伝子、マイクロRNAおよびタンパク質の機能解析を行うことにより、哺乳類胚の着床の本質を明らかにする。また最終的には、本研究で明らかになった分子ネットワークを基礎として、in vivoで胚着床のコントロール試験を行う。本年度は、着床に必須のホルモンである白血病阻止因子(LIF)と、それを制御するエストロジェンの、プロジェステロン受容体に対する発現制御機構の解析を行った。結果、プロジェステロン受容体はLIFやエストロジェンによって発現制御されるというよりも、むしろプロジェステロン自身により制御されていることが明らかとなった。次に、マウス胚の着床制御試験を行った。着床期に特異的に上昇が確認される因子に対する抗体を作製し、ある化合物で修飾したものをマウス胚の着床期に腹腔内投与したところ、明らかな着床阻害が確認された。この物質が着床に必須であることを示した報告はなく、世界初の結果である。また、抗体による着床阻害試験も確立されたものはなく、これも世界初の方法である。以上は、着床を妊娠の進行という時間軸で見たときの、着床機構の解析であり、その方法の開発である。最後に、マウス胚のスペーシング機構の解析を行うためのマウスモデルの作製を行った。このモデルマウスの作製の過程で、胚のスペーシングの-要素である間膜-反間膜軸の決定は、妊娠2日目に母体側の因子のみによって行われることが明らかとなった。本研究は、マウスをモデルとして胚着床の全貌を明らかにするものである。本年度は、胚着床期におけるプロジェステロン受容体複合体形成制御機構の解析および、作製した抗体(抗LIF抗体、抗アグリン抗体、抗アセチルコリン受容体抗体)を用いたマウス胚着床の制御法の確立を行った。また、胚のスペーシング制御因子を同定するための実験システムの開発を行った。プロジェステロン経路の研究に関しては、Blue-Native PAGE-ウエスタンブロット法を用い、プロジェステロン受容体複合体の分子量を測定した。結果、着床期、非妊娠期に関わらず、分子量は約900kDaであることが明らかとなったが、活性化前後の複合体を分離することはできなかった。これは活性型複合体の存在比が小さいこと、もしくは活性化に伴う複合体構造の変化が分子量の顕著な増減を伴わないことに起因する可能性がある。そのため、プロジェステロン受容体複合体の構造に対するLIFの影響を評価するには、個々の複合体構成要素を標的とした調査がより有効であると考えられた。マウス胚着床の制御法の確立に関しては、作製し(免疫動物ウサギ)、精製した各種抗体(免疫グロブリン分画)を、妊娠3日齢より毎日1回ずつ3日にわたって腹腔内投与した。結果、抗LIF抗体を投与したマウスでは100%の着床抑制が認められた。正常ウサギlgGを投与しても胚着床は全く影響を受けないことから、本方法が、胚着床の制御法ひいては、特定分子の胚着床に及ぼす影響を調べる有効な手段となりうることが示された。さらに、抗アグリン抗体を投与すると、胚のスペーシングがかく乱された。

また、抗アセチルコリン受容体抗体を投与したマウスでは、約50%の確立で着床の阻害が起きた。このことは神経筋接合部で重要な役割を担っているアグリンーアセチルコリン受容体系が、マウスの胚着床にも重要な役割を持っていることが示された。本研究は、マウスをモデルとして胚着床の全貌を明らかするものである。これまでの我々の研究で得られた胚着床を制御する遺伝子発現プロファイルと、それを制御すると予測されるマイクロRNA(Steg PS, Nature, 2007; Choi WY, Science, 2007)プロファイルとの関連性、プロテオームとの関連性を明らかにし、さらに個々の遺伝子、マイクロRN4およびタンパク質の機能解析を行うことにより、哺乳類胚の着床の本質を明らかにすることを目的とした。本年度は最終年度にあたるため、これまでに明らかになった分子ネットワークを基礎として、in vivoで胚着床のコントロール試験を行った。まず、着床阻害試験の確立を行うため、完全に機能を抑制した場合に完全な着床不全が起こるLIFを代表としてその抑制試験を試みた。いずれ、着床不全の個体差について検討しなければならないため、マウスは2系統(B6,ICR)を用いた。B6は少産系、ICRは多産系の代表とした。マウスの妊娠3日目から4日目にかけて3度の抗LIF抗体を腹腔内投与したところ、B6では完全に着床が阻害され、ICRでは約27%にまで産子数が減少した。このことは、本方法が簡便な着床阻害試験として有用であることを示している。従って、次に抗Agrin抗体、抗オルファクトメジン抗体を用いて同様の実験を行った。抗Agrin抗体を用いた結果、B6,ICRともに有意な産子数の減少は認められなかったものの、子宮内膜粘膜固有層の過形成、リンパ球の子宮管腔への浸出など、様々な異常が確認された。抗オルファクトメジン抗体を用いた結果に変化は認められなかった。抗Agrin抗体を用いた結果でも、子宮管腔の閉塞が起きていないことから、LIFの着床に及ぼす作用の一つは、Agrin-アセチルコリン系を介して子宮管腔の閉塞を促すことであると結論付けた。着床期におけるmiRNAの増減の調査を行ったが、そのターゲットが膨大で、機能解析は今後の課題である。
妊婦が行う無煙棒灸の灸実施前中後の熱刺激量と体温の継時的変化

1)無煙棒灸実施前後の循環動態を客観的データとして収集。初年度にパイロットテストを実施し、測定部位及び継時的変化をみるための適切な時間を検討した。また、パイロットテストとして女子大学生を対象に実施したが、個々のデータにばらつきがあったため、非妊婦群として対象を女子大学生10名、妊婦群として妊娠28週から妊娠36週の妊婦10名のデータを収集することにした。上記対象に対して無煙棒灸実施前後にサーモグラフィーと血流計を用い下肢の温度変化を測定し、循環動態を客観的データとして収集し分析した。結果、灸を実施した経穴である至陰と大腿部の体温、血流が増加する傾向にあること、灸実施後の体温の経時的変化はおよそ20分までは上昇傾向であることが示された。2)無煙棒灸の灸実施前後の熱刺激量測定の実行可能性の検討。実行可能性の検討項目として、実装では、実験所要時間・脱落率及び脱落した理由。実用性では、有害事象の有無・灸の臭いに対する感じ方・負担感。受容性では、満足感・実験説明方法の分かりやすさ、としてデータ収集した。実装の観点からは、介入からアウトカム測定の所要時間は約2時間であり、脱落者は一人もおらず、20名分の皮膚温及び血流量は全て保存でき解析可能であった。実用性において有害事象はなかった。負担感の中で、「実験中(お灸中および熱刺激量測定中)の姿勢」及び「実験の長さ」に関して、半数程度「中等度からやや負担は重い」と答えていた。受容性に関しては、「研究に参加してよかったか」の質問に対し、全員が参加してよかったと回答した。「実験説明方法の分かりやすさ」も全員が問題なしと回答した。よって、無煙棒灸による熱刺激量測定の実験プロトコールの実行可能性は確保された。データ収集の灸実施中および熱刺激量測定中の同一姿勢への配慮と測定時間を再検討し、今後の研究へ繋げていくこととした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、妊娠28週から36週の妊婦を対象に、無煙棒灸の灸実施前後の熱刺激量と継時的変化を客観的指標で可視化し評価すること、測定方法の実行可能性を検証することである。研究デザインは、一群事前事後テスト設計による準実験研究である。初年度は、測定用具の技術習得として、18歳以上の女性2名を対象に赤外線サーモグラフィーおよび血流量計を用い、皮膚温と血流量測定を実施した。測定方法・解析方法を書籍、機器のアドバイザーに助言をもらいながら確実にデータを取る技術及び分析する技術を獲得した。また、パイロットテストとして、18歳以上の女性3名を対象に、無煙棒灸実施前後の皮膚温および血流量変化を測定するとともに、赤外線サーモグラフィーと血流量計測定方法の実行可能性を検討した。灸実施前後の体温と血流量の経時的変化を観察し、データを分析しながら、実施後何分まで経時的に観察するのが妥当であるか、測定部位は妥当かどうかの検証をしている。また、介入環境を同質にするための室温・湿度・風の影響等の検討として、室温25度、湿度50%とした恒温恒湿室で実施することとした。姿勢は、セミファーラー位とし、実験室のベッドを使用し、安楽な姿勢を保持することとした。研究協力施設の確保として、首都圏の産科を標榜とする病院または診療所に研究依頼をし、研究協力施設の確保に努めている。現在、妊婦を対象とした本調査に向け準備を整えている段階である。初年度計画していた非妊婦を対象としたパイロットテストとして、無煙棒灸実施前後の皮膚温および血流量変化を赤外線サーモグラフィーと血流量計を用い3名に実施できた。測定方法、分析方法をパイロットテストの結果から検証する段階に至った。

受容性に関しては、「研究に参加してよかったか」の質問に対し、全員が参加してよかったと回答した。「実験説明方法の分かりやすさ」も全員が問題なしと回答した。よって、無煙棒灸による熱刺激量測定の実験プロトコールの実行可能性は確保された。データ収集の灸実施中および熱刺激量測定中の同一姿勢への配慮と測定時間を再検討し、今後の研究へ繋げていくこととした。今後は、引き続き非妊婦のデータの集積とデータ分析をしていき、測定方法を見直し、修正した上で、妊娠28週から36週の妊婦を対象とした本調査を実施していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
プラズマによるナノスケールアグリゲートの創製

本年度はプラズマにより生成された高温領域(2000K-)において、ベンゼン熱分解によるすす生成実験を行った。実験では不活性雰囲気中(窒素99.9%)、炉内温度1573Kの炉内に、全長1200mm,内径6mmのアルミナ管を反応管として設置し、反応ガス(ベンゼン1mol%,窒素99mol%)を流量62.5ml/minで供給した(Re=4.5)。熱分解し生成したすすの粒子径の測定およびアグリゲート(凝集体)形状の分類評価を行った。濃度の高い方(ベンゼン2.5mol%)が、生成するすすの一次粒子径が大きくなり、また粒子径分布の標準偏差を大きくなることが分かった。計算では、炉内の温度分布を考慮したベンゼン熱分解の反応動力学的解析として、当研究室で開発された熱分解反応モデルを用い、ガス濃度の推算、粒子径および粒子径分布の推算を行なった。また、熱分解モデルにより得られた粒子径の情報を基に、CCA(Cluster-Cluster-Aggregation)モデルを構築し、粒子凝集体解析も行った。従来、当研究室で行ってきた炉内温度1573Kの炉内におけるベンゼン熱分解の実験結果および数値解析結果との比較検討を行い、すす生成および凝集過程に原料濃度の与える影響について考察し、凝集機構の提案を行った。従来、実際の工業プロセスにおいてCBが製造されてきた2000K以上の高温領域における、新規ナノスケールアグリゲートの生成に関しての提案も行った。すすの一次粒子径の分布が、生成するすす凝集体構造に与える影響についての考察が完了したので、今後は、計算においては熱分解反応モデル内の粒子分割方法について改良を進める。さらに、得られた粒子径分布を基にしたCCAモデルを構築することにより、すすに留まらない、高温場における超微粒子生成プロセスの解明を目指す。また、実験では燃焼に頼ることなく、プラズマ発生装置を用いることにより、簡単に高温場を取得することが可能となったので、従来の1500-2000K以上の温度場において微粒子を生成し、新規のナノスケールアグリゲートの開発を目指す。本年度はナノスケールアグリゲートの制御に関する基礎的研究として、ベンゼン熱分解によるすす生成を対象に、実験と数値計算を行った。実験では不活性雰囲気中(窒素99.9%)、炉内温度1573Kの炉内においてベンゼンを熱分解させ、生成したすすの粒子径の測定を行った。また、工業的に生成されるすすは一般的にカーボンブラックと呼ばれ、主にタイヤのコンパウンドとして用いられており、すす形状がタイヤの燃費特性に与える影響は大きい。そこで、すすを球状、楕円上、繊維状および枝発達型という4種に分類し、得られたすすの形状評価を行った。さらに、すすのようなフラクタルな物質の形状特性を表す指標の一つであるフラクタル次元測定法を用いて、形状の評価及び同定を行い、形状評価技術を確立した。また、数値計算ではすす生成過程が1.熱分解反応、2.核生成反応、3.表面成長反応、4、凝集反応の4ステップを経ると仮定し、粒子径及び発生ガス量の予測を行った。すす一次粒子径は実験値43.1nmに対し、計算値は43nmとなり、良好に一致したと言える。また、すす粒子同士が凝集しアグリゲートへと成長する過程をブラウン運動によりモデル化し、得られたアグリゲート形状について、フラクタル次元を用いて実験値と比較した。

以上の結果を基に、新たなすす生成および凝集機構の考察を行った。また、次年度からは、プラズマにより作られた高温場において、炭化水素燃料を噴霧し新規のナノスケールアグリゲートの創製を目指すことを目標とする。本年度はプラズマにより生成された高温領域(2000K-)において、ベンゼン熱分解によるすす生成実験を行った。実験では不活性雰囲気中(窒素99.9%)、炉内温度2000-3000Kの炉内において、炉内滞留時間0.5secにおいてベンゼンを熱分解させ、生成したすすの粒子径測定およびアグリゲート(凝集体)形状の分類評価を行った。計算では、炉内の温度分布を考慮したベンゼン熱分解の反応動力学的解析として、当研究室で開発された熱分解反応モデルを用い、粒子径、ガス濃度および生成するすす形状の存在割合の推算を行った。また、CCA(Cluster-Cluster-Aggregation)モデルにより粒子凝集解析も行った。また、従来、当研究室で行ってきた炉内温度1573Kの炉内におけるベンゼン熱分解の実験結果および数値解析結果との比較検討を行い、すす生成および凝集過程に温度の与える影響について考察し、凝集機構の提案を行った。従来、実際の工業プロセスにおいてCBが製造されてきた2000K以上の高温領域における、新規ナノスケールアグリゲートの生成に関しての提案も行った。来年度以降は以上の結果を踏まえた上で、滞留時間および原料濃度がすす生成に及ぼす影響について検討する。また、実際のCB反応炉内において影響を無視できないH_2O,CO_2存在下における熱分解反応実験を行い、CB反応炉内現象の解明についても併せて検討する。また、粒子凝集解析においては乱流凝集を考慮した新たなモデルを構築し、従来のCCAモデルおよび実験結果との形状比較を行う。実験では不活性雰囲気中(窒素99.9%)、炉内温度1573Kの炉内に、全長1200mm,内径6mmのアルミナ管を反応管として設置し、反応ガス(ベンゼン1mol%,窒素99mol%)を流量62.5ml/minで供給した(Re=4.5)。熱分解し生成したすすの粒子径の測定およびアグリゲート(凝集体)形状の分類評価を行った。濃度の高い方(ベンゼン2.5mol%)が、生成するすすの一次粒子径が大きくなり、また粒子径分布の標準偏差を大きくなることが分かった。計算では、炉内の温度分布を考慮したベンゼン熱分解の反応動力学的解析として、当研究室で開発された熱分解反応モデルを用い、ガス濃度の推算、粒子径および粒子径分布の推算を行なった。また、熱分解モデルにより得られた粒子径の情報を基に、CCA(Cluster-Cluster-Aggregation)モデルを構築し、粒子凝集体解析も行った。従来、当研究室で行ってきた炉内温度1573Kの炉内におけるベンゼン熱分解の実験結果および数値解析結果との比較検討を行い、すす生成および凝集過程に原料濃度の与える影響について考察し、凝集機構の提案を行った。
英訳聖書におけるヘブライ語法

次のの2点を調査研究し、概略以下の成果を得た。I確認用法のwhatとwhoの交替とヘブライ語法の影響。確認用法のWhatとWhoの交替は欽定訳聖書(1611)でほぼ完全に起こり、それが引き金となってこの交替が他にも波及したというのが定説であるが、本研究ではこの交替はそれよりも以前にThe Geneva Bible(1560)ですでに起こっていること、英訳聖書におけるWhatとWhoの交替は原典のヘブライ語やラテン語訳聖書の影響であること等を明らかにした。欽定訳聖書のパラレリズムには多様な形式と取っているものがあるが、それは原典のヘブライ語の影響及び翻訳によって生じたものであることを明らかにした。
頚動脈小体シナプス可塑性を応用した本態性高血圧治療法および予防法の開発

本研究の目的は、頚動脈小体と本態性高血圧の関連性をシナプス可塑性の面から解明し、新たな非侵襲・非薬物的高血圧治療法や予防法の開発に繋げることである。頚動脈小体制御による高血圧治療法もいくつか提案されているが、それらは手術や薬物投与を伴い、既出の治療法と同様に侵襲的であることや副作用があるという問題を抱えている。そこで我々は頚動脈小体の感覚神経終末に着目し、グルタミン酸NMDA型受容体を介したシナプス可塑性の解明を手掛かりに、rTMS(反復経頭蓋磁気刺激法)法を応用した手法により頚動脈小体を制御する新たな本態性高血圧治療法や予防法の開発を進める。今年度においては、オスのWister rat 200g(8週齢9週齢)に対してウレタン麻酔(1000mg/kg)を行い、観血的血圧測定を行った後、頚動脈小体に対して電気刺激実験を行った。その結果、ある特定の条件下においては血圧低下がみられることが観察された。この結果により、適切な強度の時間変動磁場を用いることによって非侵襲的に頚動脈小体を刺激することで血圧低下を促すことが可能であることが示唆された。さらに、予備的実験として、VMAT1とVMAT2に対する抗血清で免疫染色し、化学受容細胞のタイプを分けを試みた。現在は、ラット頚動脈小体を磁気刺激するための鉄心コイルを開発中であり、次年度以降に繰り返し磁気刺激(repetitive magnetic stimulation)を行う予定である。本研究をさらにすすめることによって新規かつ非侵襲的な高血圧治療法の開発に繋がることが期待される。ラット頚動脈小体の電気刺激に関しては、実験方法の習熟および確立が有る程度可能となり、強い電気刺激による血圧変動を観察することが出来た。さらに次年度以降の研究に必要な磁気刺激装置の作成を進めている。今年度以降は、ラットCBの磁気刺激実験を行う予定である。また、電気刺激および磁気刺激によってシナプス可塑性が誘導されているかを組織学的に検証する予定である。次年度以降、ラット頚動脈用磁気刺激装置の作成を進め、刺激実験を行う予定である。よって、装置作成にかかる費用等を次年度以降に追加請求する。