hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ｐ５３結合分子Ａｓｐｐ１による造血幹細胞の生死と老化の制御機構

老化に伴い白血病や悪性リンパ腫といった造血器腫瘍の発症頻度が高まることが知られる。血液の老化メカニズムはまだ不明な点が多いが、老化に伴いDNA損傷が幹細胞レベルで蓄積し、骨髄不全や造血器腫瘍を発症させる温床となることが示唆されている。本来、このような造血幹細胞レベルでの変異は血液の恒常性を損なう危険性が高く、それを防ぐ何らかのメカニズムが備わっているはずである。本研究員らは主要ながん抑制遺伝子であるp53とそのアポトーシス誘導能を促進するAspp1に着目し、両分子のダブルノックアウトマウスを用いて、Aspp1がp53と協調して造血幹細胞を制御し、両分子が欠損した造血幹細胞からは特にT細胞性リンパ腫・白血病がほぼ必発することを明らかにしていた。本年度はAspp1とp53による協調制御機構の詳細な解析を行った。その結果、造血幹細胞の定常状態および培養後の数はAspp1・p53両欠損で最も増加しており、限界希釈を用いた競合移植によりAspp1がp53と協調して造血幹細胞の自己複製を制御することが明らかとなった。一方で放射線照射によるDNA損傷からの回復過程を調べたところ、照射後4週におけるγH2AXフォーカス数はAspp1・p53両欠損造血幹細胞で最も多く、Aspp1がp53と協調して造血幹細胞のDNA損傷を抑制することがわかった。Aspp1とp53が協調的に造血幹細胞を制御する分子メカニズムについて検討するため、Aspp1・p53両欠損造血幹前駆細胞を用いたマイクロアレイ解析を行ったところ、Aspp1がp53非依存的に造血幹細胞・T細胞性リンパ腫・免疫応答に関わる遺伝子発現の制御を行うことが示唆された。以上より、Aspp1はp53と協調して造血幹細胞の自己複製およびDNA損傷の蓄積を抑制しており、p53依存性アポトーシスとp53非依存性制御の両者を介す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。造血幹細胞は一生涯に渡り血液細胞を供給し続ける細胞であり、その質的維持は重要である。特に、造血幹細胞の遺伝子に変異が生じると、その変異は自己複製によって造血幹細胞プールに蓄積し、分化によって多数の血液細胞に伝播されるため、変異をもった造血幹細胞は白血病や悪性リンパ腫といった造血器悪性腫瘍が発症する温床となる。細胞には自らのDNAを監視し異常から身を守る仕組みが備わっており、その中心的な役割を果たすのががん抑制遺伝子であるp53である。p53は造血幹細胞の制御にも重要な役割を担うと報告されているが、造血幹細胞の質を維持する仕組みについてはまだ十分に解明が進んでいない。本研究員らは、p53に結合しアポトーシスを誘導する因子であるApoptosis-stimulating protein of p53,1 (Aspp1)が造血幹細胞に特異的に発現していることを見出した。造血幹細胞におけるAspp1の重要性はほとんど報告されていなかったため、本研究員はAspp1をもたないマウス(Aspp1ノックアウトマウス)の造血幹細胞を解析した。すると、Aspp1ノックアウトマウスでは造血幹細胞の数が増加し、このマウスから得た造血幹細胞は骨髄移植、化学療法、放射線照射といった様々なストレスを受けた後でも生存しやすい反面、DNA損傷を蓄積する傾向が認められた。興味深いことに、Aspp1をもたないと生存に有利になるという性質は、予想に反してp53を欠損した場合にも認められ、特にAspp1とp53を両方とも欠損した造血幹細胞からは悪性リンパ腫や白血病がほぼ必発し、p53のみを欠損した造血幹細胞よりも有意に発病率が高いことが明らかとなった。これらの結果から、Aspplはアポトーシスを介した造血幹細胞の質的制御を担っており、造血器悪性腫瘍の発症を幹細胞レベルで抑制していることが示唆された。

Aspp1とp53が協調的に造血幹細胞を制御する分子メカニズムについて検討するため、Aspp1・p53両欠損造血幹前駆細胞を用いたマイクロアレイ解析を行ったところ、Aspp1がp53非依存的に造血幹細胞・T細胞性リンパ腫・免疫応答に関わる遺伝子発現の制御を行うことが示唆された。以上より、Aspp1はp53と協調して造血幹細胞の自己複製およびDNA損傷の蓄積を抑制しており、p53依存性アポトーシスとp53非依存性制御の両者を介す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。Aspp1が造血幹細胞のアポトーシスを制御し生理的に重要な分子であることを示した。さらに、造血幹細胞におけるAspp1の制御にはp53非依存的なものが存在することが明らかとなり、Aspp1とp53の両方をもたない造血幹細胞を移植することで、遺伝的に不安定な少数の造血幹細胞から造血器腫瘍を高率に発生させるマウスモデルを確立した。近年、次世代シークエンサーの登場により、白血病患者では腫瘍のみならず正常幹細胞でも変異が生じ、変異した造血幹細胞(前白血病幹細胞)が病態に寄与することが明らかとなった。前腫瘍幹細胞を標的とした早期診断法や効果的な治療法の開発が期待できるが、そのためには前腫瘍幹細胞の理解が不可欠である。そこで、本モデルと次世代シークエンサーを組み合わせた腫瘍細胞および発症前造血幹細胞の変異解析を行い、Aspp1およびp53を欠損した少数の造血幹細胞(=前白血病・悪性リンパ腫幹細胞)が、移植後増殖する過程でどんな変異を獲得し造血器腫瘍に至るのかを検討する。さらにpull-down assayによってAspp1の結合タンパク質を網羅的に同定し、Aspp1がp53非依存性に造血幹細胞および腫瘍化を制御する分子機構を明らかにしていく。
都市大気メタンに関する研究

名古屋市と愛知県による環境調査報告資料に基づいて、名古屋市とその周辺における大気メタンや一酸化炭素の濃度空間分布について研究を進めてきた。そこで得た作業仮説的な空間分布モデルが観測網の設定に依存しないことを確認・確定するために,また,一酸化窒素・二酸化窒素・二酸化硫黄などの大気メタン以外の観測資料解析によって推測していた地域の大気メタン分布について確認するために,既存の環境調査用観測網を補うように空気試料採取地点を選んだ。一年で最も濃度が濃くなる秋季冬季の代表的な天候の数日を選んで,各日に3回(7:00,13:00,19:00),空気試料の採取を行い,同時に気温・湿度・風向風速などの気象要素についての簡易観測も実施した。その結果,既存資料の解析から提出していた作業仮説モデルの大気メタン濃度分布が妥当であることが確認された。また,これまで,一酸化窒素・二酸化窒素などの観測結果から間接的に推定してた地域に,大気メタン濃度極大域が存在することが観測で確認された。さらに,今回の調査で,風速の弱い夜間には濃度極大域で,特に高濃度になることがわかった。上記の濃度分布は地表付近に限定されたものであり,3次元的な分布すなわち大気境界層内の分布について明かにすることが次の段階の研究課題となる。そこで,濃度極大域内の名古屋テレビ塔の4高度(0,40,60,100m)で試料採取を行い,高度分布についての予備的な観測も実施した。高度・時間断面図解析の結果,以下のような興味有る結果が得られた。ほぼ全時間帯で発生源に近い地表近くが高濃度で上方ほど低く,1214時前後にほぼ全高度で極小となる日変化をしている。また日没直後から数時間後の高度6080m層とそれより上層ではメタン濃度の逆転がみられた。高度・時間分布の風の強弱による差異も明らかになった。名古屋市と愛知県による環境調査報告資料に基づいて,名古屋市とその周辺における大気メタンや一酸化炭素の濃度空間分布について研究を進めてきた。そこで得た作業仮説的な空間分布モデルが観測網の設定に依存しないことを確認・確定するために,また,一酸化窒素・二酸化窒素・二酸化硫黄などの大気メタン以外の観測資料解析によって推測していた地域の大気メタン分布について確認するために,空気試料採取地点を既存の環境調査用観測網を補うように選んだ。観測日として,一年で最も濃度が濃くなる秋季冬季の代表的な天候の数日を選んで,各観測日に3回(7:00,13:00,19:00)空気試料の採取を行い,同時に気温・湿度・風向風速などの気象要素についての簡易観測も実施した。新たに明らかになったことは,濃度極大域では,風速の弱い夜間には特に高濃度になることである。また,これまで大気メタンの観測がされていない地域に,推測していた極大域が存在することが示唆された。上記の分布は地表付近に限定されたものであり,3次元的な分布すなわち大気境界層内の分布について明かにすることが次の段階の研究課題となる。高度・時間断面図解析の結果,幾つかの興味有る結果が得られた。ほぼ全時間帯で発生源に近い地表面近くが高濃度で上方ほど低く,1214時間前後にほぼ全高度で極小となる日変化をしている。

ほぼ全時間帯で発生源に近い地表近くが高濃度で上方ほど低く,1214時前後にほぼ全高度で極小となる日変化をしている。また日没直後から数時間後の高度6080m層とそれより上層ではメタン濃度の逆転がみられた。高度・時間分布の風の強弱による差異も明らかになった。
筋骨格系の異所性骨化症の発症分子機構の解明と治療法開発

脊椎靭帯及び大関節周囲部に生じる異所性骨化症は、発生部位とその病態によっては、四肢麻痺や関節拘縮などの原因となることが知られている。有効な予防および治療法を確立するためには、その発症機構と病態形成のメカニズムを明らかにする必要があるが、その多くは未だ解明されていない。本研究はマウスの踵骨腱切離モデルを用いて加齢・炎症・神経障害に基づく異所性骨化発症の病態理解を進め、培養腱細胞の実験系により、有効な予防および治療法を開発するための基盤的知見を積み重ねた。初年度に検討した野生型マウス(C57BL6/J系統)における踵骨腱切離によって生じる腱内骨化と石灰化評価の知見を応用すべく、脊椎靭帯の異所性骨化を自然発症するSlc29a1遺伝子欠損マウスを導入したが、平成29年度の繁殖にあたり併発した皮膚炎・肥満等により計画は遅延していた。しかしこの間、細胞培養の実験系では腱細胞株TT-D6および趾屈筋腱由来の初代腱細胞の石灰化骨結節誘導アッセイを行い、炎症性サイトカイン、活性酸素、成長因子の影響について検討した結果、TT-D6細胞において過酸化水素に誘導される活性酸素刺激によって腱細胞から放出される因子を介して骨化が誘導されることを明らかになった。そのため平成30年度にはTT-D6細胞に加えて趾屈筋腱由来の初代腱細胞から酸化ストレス刺激によって放出される因子として推定される炎症性サイトカイン、核酸代謝物、成長因子の影響について検討した。またSlc29a1遺伝子欠損マウスを人工授精により繁殖させ、Slc29a1遺伝子欠損マウス由来の趾屈筋腱細胞をもちいてアデノシンの果たす役割について検討した。本遺伝子欠損マウスの腱切離による骨化発症については切離方法に工夫を加え、背部皮膚への熱傷刺激、周辺組織への薬物投与の影響を検討した。本研究は、外傷誘発性の異所性骨化に随伴する石灰化阻害因子や石灰化促進因子の発現制御と炎症応答の関与を解明するため「マウスの踵骨腱切離モデル」を用いて検討している。【1】異所性骨化の分子メカニズム解明へのアプローチとして、まず「踵骨腱切離モデル」における加齢の影響を検討した。5-10-15-20週齢マウス(C57BL6/J系統)を用いて、術後8週間の時点で腱内骨化レベルを比較検討し、石灰化病巣の組織形態像と石灰化制御因子の発現レベルとの関連を検討した。各週齢マウスに形成された石灰化巣は比較的軽微であり、観察期間および手術侵襲の程度に修正負荷を加えることで、より明確な評価を得る予定である。手術手技の追加および変更に加えて、遺伝子改変マウスを利用したモデル実験系を追加することで、損傷腱に生じる骨化機転をより明確化して検討する計画であり、本年度はその導入計画を進めた。【2】つぎに「炎症に伴う異所性骨化の制御因子の発現制御」については、研究室で樹立された腱細胞株TTーD6細胞を用いて、炎症性サイトカインおよび活性酸素の影響について検討を進めた。腱細胞の炎症性応答に基づく細胞死と骨芽細胞系譜への分化シフトの起こりうる現象を見い出したが、この現象が生体応答としての靭帯および腱内骨化病巣形成に寄与する可能性について検討するため、上記モデルにおける組織内サイトカイン、成長因子、神経分泌因子、脂質メディエーター等の組織レベルの検討を進める。モデル実験系における組織抽出液に加えて、血清および尿中レベルを加えた計測計画を含め、その解析手法に関する準備検討を進めている。まず「マウスの踵骨腱切離モデル」における週齢ごとの異所性骨化病巣の形成過程の相違について、当初の計画どおり、モデル実験系の検討を進めた。石灰化病巣形成の特性を形態および組織内の遺伝子発現レベルの角度から評価検討するという点において計画どおりである。当初想定されたように、この実験系における各週齢のマウスにおける骨化病巣形成は比較的軽微にとどまるため、週齢ごとの病巣特性の比較は必ずしも明瞭ではない。したがって、この実験系に各種の手術侵襲を追加負荷し、外的因子の異所性腱内骨化に及ぼす影響を、正確に行う必要があるが、想定内の計画であり、そのような検討によって、今後、外傷機転別の評価判定から異所性骨化および腱内石灰化病巣形成に関するメカニズムを推定してゆく。なお手術手技の追加修正に加えて、骨化進展が著しく進行する遺伝子改変マウス(Slc29a1遺伝子欠損マウス)を導入して解析精度を向上させる計画についても準備を進めた。業者保管状況の確認が遅れたため、年度内の納品計画は5月に繰り越されたが、計画は概ね順調に進行している。「炎症に伴う異所性骨化の制御因子」の検討についても計画通り、「細胞培養系における外的刺激が石灰化進行に及ぼす影響」について検討を進めた。従来から行ってきた間葉系前駆細胞に加えて、研究室で樹立した腱細胞株TTーD6細胞における細胞応答として、過酸化水素に対する細胞死と骨芽細胞様の発現プロファイルの変化が起きることを見いだした。そのような現象がインビボモデル実験系における腱内骨化病巣形成に寄与する可能性について、組織抽出液中の各種液性因子レベルを検討することで解明することが当初の計画であったが、今年度は測定実施の方法論を検討した。測定項目によっては血清および尿中レベルを比較解析することで、検討を進める予定であり、計画は概ね順調である。

脊椎靭帯及び大関節周囲部に生じる異所性骨化症は四肢麻痺や関節拘縮などの原因となる病態であり、その発症機構の解明と有効な予防治療法の開発が望まれる。本研究はマウスの踵骨腱切離モデルを用いて加齢・炎症・神経障害に基づく異所性骨化発症の病態理解を進めるとともに、有効な治療法開発の糸口となる基盤的知見の確立を目指している。初年度に検討した、異なる週齢の野生型C57BL6/Jマウスにおける踵骨腱切離モデルによる石灰化の発症には時間を要し、またその程度は軽微であったため組織抽出液中の活性因子同定は非常に困難であった。より明らかな異所性骨化を生じる実験系として、本年度は脊椎靭帯の異所性骨化を自然発症するSlc29a1遺伝子を欠損する遺伝子改変マウスの導入を目指した。しかし導入されたヘテロ欠損マウスは皮膚炎・肥満などを併発して繁殖が遅延したため、人工授精による繁殖の試みによって、ようやく交配計画が進捗した。手術手技の変更点として単純切離ではなく注射針による部分欠損作成が有効であり、背部皮膚への熱傷刺激、周辺組織へのサイトカイン投与の影響を検討している。以上のようなインビボ実験系の遅れを補うため、細胞培養の実験系によって、腱細胞株TTーD6および趾屈筋腱由来の初代腱細胞の石灰化骨結節誘導アッセイを行い、炎症性サイトカイン、活性酸素、成長因子の影響を検討することで、最終的なインビボ実験系における検証系の方向性を探索している。本研究課題の計画では、野生型マウス異所性骨化モデルとして踵骨腱切離モデルを利用して、老化・酸化ストレス・炎症性サイトカイン・外傷・神経損傷などの異所性骨化に及ぼす影響を検討する予定であった。しかしC57BL6系統の野生型マウスのインビボモデルでは、病巣形成の評価を高精度におこなう必要があり、その実施がやや困難であった。したがって、週齢および追加侵襲の有無を含めたモデル実験系の見直しに時間を要した。解決策として、脊椎靭帯の異所性骨化を自然発症するSlc29a1遺伝子を欠損した遺伝子改変動物の導入を計画したが、本改変動物の入手および繁殖にはさらなる時間が必要であった。結果として、研究進捗はやや遅れているが、培養細胞系を用いた検討では当初の研究計画に基づく方向性で研究は進捗しており、酸化ストレス応答が腱細胞の骨分化を促進する可能性を見出した。また炎症性サイトカインの影響は細胞種によって異なる傾向が見出された。最終年度においてはインビボモデルと合わせて統合的な評価を進める予定である。脊椎靭帯及び大関節周囲部に生じる異所性骨化症は、発生部位とその病態によっては、四肢麻痺や関節拘縮などの原因となることが知られている。有効な予防および治療法を確立するためには、その発症機構と病態形成のメカニズムを明らかにする必要があるが、その多くは未だ解明されていない。本研究はマウスの踵骨腱切離モデルを用いて加齢・炎症・神経障害に基づく異所性骨化発症の病態理解を進め、培養腱細胞の実験系により、有効な予防および治療法を開発するための基盤的知見を積み重ねた。初年度に検討した野生型マウス(C57BL6/J系統)における踵骨腱切離によって生じる腱内骨化と石灰化評価の知見を応用すべく、脊椎靭帯の異所性骨化を自然発症するSlc29a1遺伝子欠損マウスを導入したが、平成29年度の繁殖にあたり併発した皮膚炎・肥満等により計画は遅延していた。
オープンイノベーション時代の組織デザインと企業パフォーマンス

本研究はオープン・イノベーションおよびインハウスでの研究開発,事業部および本社による知識共有のための内部コーディネーション機能が戦略的提携における技術機会の発見能力に及ぼす影響を調査したものである.本研究ではオープン・イノベーションおよびインハウスでの研究開発は単独で戦略的提携における技術機会の発見能力にプラスの効果を与えることを示した.しかしながら,内部コーディネーション機能については逆U字型の関係であり,一部の交互作用効果については必ずしも統計的に有意ではないことが示された.平成24年度、25年度にわたり、文献調査、レビュー論文の執筆と研究発表、さらにアンケート調査票の設計を行ってきた。当初アンケート調査自体を平成25年度に実施予定であったが、オープン・イノベーション概念の多様性、そして組織デザインとの関連性の複雑さを強く認識し、平成25年度は引き続きオープン・イノベーション、組織デザイン、企業パフォーマンスの諸概念の理論構築を重点的に行った。その上で、平成26年度実施のアンケート調査に備え、主要構成概念の変数化、概念間の関係性の精緻化を図るため、関係者へのヒアリング、研究者との意見交換、学会発表活動を精力的に行い、調査項目、調査モデルの外部・内部妥当性を高める努力を行った。本研究はオープン・イノベーションおよびインハウスでの研究開発,事業部および本社による知識共有のための内部コーディネーション機能が戦略的提携における技術機会の発見能力に及ぼす影響を調査したものである.本研究ではオープン・イノベーションおよびインハウスでの研究開発は単独で戦略的提携における技術機会の発見能力にプラスの効果を与えることを示した.しかしながら,内部コーディネーション機能については逆U字型の関係であり,一部の交互作用効果については必ずしも統計的に有意ではないことが示された.平成24年度において、文献調査、レビュー論文の執筆と発表、アンケート調査票の原案の設計を行った。アンケートの実施は平成25年度に行うが、それに先立ち、主要概念の整理、概念間の関係性の検討、理論的枠組みの構築といった基盤的研究に注力した。そして、理論的考察の妥当性を初期段階で検討する目的で、適宜小規模の既存データに当てはめた考察も行った。その結果、分析枠組みの妥当性を確認することができた。平成24年度の初期的研究成果を、学会で報告し、有益なフィードバックを得ることができた。具体的には、オープン・イノベーションの分析単位を企業あるいは研究開発部門という大枠でとらえるのではなく、より細分化した形で、組織内の各研究開発拠点の活動を詳細に検討し、いかなる対外的・対内的交流関係がイノベーションに対しどのような成果をもたらしているかを詳細に検討する分析枠組みを構築し、妥当性を確認した。特に、オープン・イノベーションの実施にあたり、外部機関との間でいかなるガバナンス体制をとるのが有効であるかという詳細にわたる検討が求められており、平成24年度はその点にとくに注力した検討を行った。また平成24年度において確認できた点として、各研究開発拠点のマネジメントのあり方と共に、それを包括する企業レベルの研究開発戦略との整合性の重要性があげられる。企業の特性を活かしたオープン・イノベーションのあり方をいかに見定め、その実行にふさわしい組織ガバナンス体制を構築できるかが鍵であるという点である。また、そうした体制に基づく、企業内各部門(中央研究所や事業部研究開発部、在外研究上など)のオープン・イノベーション活動を検討することの有効性が明らかとなった。本研究ではオープンイノベーション時代における組織デザインと企業パフォーマンスの関係を理論的、実証的に考察した。諸概念の概念構築と概念間の因果関係性を示した理論仮説を構築し、理論ペーパーを発表した。また、理論モデルの精緻化を図る目的で、研究者との意見交換、学会活動を精力的に行った。続いて本研究では、構築した理論モデルに沿ったアンケート調査を実施し、オープンイノベーションの際の組織デザインとパフォーマンスの関係に関する実証研究を行った。製造業を中心に、産業横断的にアンケート調査を実施した。実証分析により、イノベーションを促進する組織デザインの姿を、オープンな対外的コラボレーションの文脈で明らかにすることができた。主な結論は、以下のとおりである。1)対外的コラボレーションがイノベーションを促進するためには、社内の吸収能力が十分であることが前提であること。2)全社戦略においてオープンイノベーションの重要性が明示されていることが、対外的コラボレーションがイノベーションに有効となる大前提であること。3)対外的コラボレーションの重要性はイノベーションのステージ(川上、川下)により異なり一様ではないこと。4)オープンなイノベーション成果を促進するために、本社の公式的コントロールも有効となる状況があること。これらは我々の実証分析結果のごく一部に過ぎないが、オープン時代における組織デザインとイノベーションの関係について、新たな視点を提示することができた。我々の研究成果はAcademy of Management, Strategic Management Society, Academy of International Business, Association of Japanese Business Studiesなど多くの国際学会で発表し、評価を得た。グローバル・イノベーション論他方、当初平成25年度に実施予定であったアンケート調査自体は、理論枠組みの精緻化、体系化を待たずに実施することに懸念を持ち、平成26年度に実施することにした。但し、その結果、調査項目が明確に定まり、入手データの分析結果が出次第、いかなる理論的貢献が存在するかの解釈方法が既に明確になったことは大きな収穫と考える。以上の理由により、当初の研究計画からの変更もあったが、想定を上回る知見も得られたことを鑑み、現在までの達成度はおおむね順調と考える。平成24年度は文献調査に基づく分析枠組みの策定、アンケート調査票の原案の作成を主な目標として掲げたが、その目標は概ね達成されたと考える。

パイロット調査の実施に関しては、アンケート調査実施自体を平成25年度に集中的に行う観点から、平成24年度は見送り、上述の課題に集中した。また、初期的成果に基づく学会報告を行い、成果に対するフィードバックを得たことは大きな成果と考えている。以上の理由から、平成24年度の達成度はおおむね当初の期待通りであると判断している。平成26年度にはこれまでに構築したオープン・イノベーションと組織デザインと企業パフォーマンスの関係をめぐる理論的枠組みに沿った内容のアンケート調査を実施予定である。回収率を高めるために必要な調査項目の外部妥当性の向上に対する工夫は平成25年度に行ったので、平成26年度にはデータ収集、分析、そして結果の理論的、実践的解釈に集中的に取り組む予定である。それと並行し、本研究成果をIFSAM the 12th World Congress in Tokyo, September 2-4, 2014をはじめとする学会、ワークショップで引き続き報告し、ジャーナルへの投稿、書物の分担執筆などを通じた成果の発表を行っていきたい。更には、機会があれば、時間の許す範囲で、本研究により得られた知見を基に、経営実務家を対象とする講演、啓蒙活動にも取り組んでいきたい。平成25年度にはアンケート調査票の更なる精緻化と作成、実施を行いたい。回収率を高めるために、調査項目の外部妥当性を高め、回答者に調査の意味を十分に理解してもらう工夫を凝らしたい。そのために、継続的に文献レビュー、関係者へのヒアリング、研究者との意見交換、学会活動など広範囲にわたる機会を用いて研究を進展させたい。具体的には、調査委託会社の選定と契約、データ回収率を高める戦略の立案、回収データの質を高める戦略、そして回収データの入手と迅速な記述統計分析が緊急課題となろう。全体傾向を把握し、しかるべき機会(学会など)に結果報告を行いたい。現在、Academy of Management, Strategic Management Societyにおいて初期段階における分析を報告の予定である。そこでのフィードバックを基に、更なる分析の精緻化を行い、学術論文の執筆、投稿へとつなげたい。平成26年度における主要課題が、研究成果の発表及び論文投稿となる予定である。アンケート調査の実施を行う上で、構成概念、変数、因果モデルの外部妥当性、内部妥当性を慎重に検討し、回収率を最大限に高める工夫を行うとともに、オープン・イノベーションと組織デザインと企業パフォーマンスの関係を理論的、現象的によりよく理解するため、平成25年度は分析枠組み、モデル、仮説の精緻化に専念した。
二軸制御マイクロインデンテーションによる薄膜付着強度の新規計測手法の確立

本研究は、従来の単純な押込み試験から飛躍して、新たに水平方向の変位を独立に制御することのできる試験装置により、薄膜の付着強度評価について新規計測手法を確立することを目的としたものである。二年の研究期間において以下の三項目に関する検討を順次行い、広範な薄膜・基板の組合せに対して適用可能な定量評価手法の開発に成功した。二軸制御インデンテーション実験装置の製作薄膜表面に対し、水平・垂直両方向に変形を制御・計測可能な二軸押込み装置の開発を行った。本装置には光学顕微鏡が組み込まれ、二軸の荷重変位曲線を記録すると同時に、発生・進展するき裂をリアルタイムで観察することが可能となっている。これによりはく離面積の増大とそれに要したエネルギーとの関係を定量的に把握し、界面破壊じん性の計測を行うことが可能となった。最適負荷経路および圧子形状の決定前項で開発した二軸押込み装置を用い、負荷形態についての検討を行った。この結果、基板の断面に対して薄膜が若干突出した試験片を作製し、円錐形のダイヤモンドチップを用いて、基板断面に対して水平方向荷重を適宜印加しつつ薄膜裏面を垂直方向に押し上げることが、基板の塑性変形を伴わずに最も効率よく界面のき裂を進展させる方法であることを見出した。コンピュータシミュレーションによる界面き裂のエネルギー解放率の評価前項の負荷形態について、コンピュータによる界面き裂進展のシミュレーションを行った。実験・シミュレーション双方より得られたき裂進展抵抗曲線を一致させるために必要なエネルギー解放率の値として、界面のじん性を決定することに成功した。この手法により、一例として市販のダイヤモンドコート付きカッティングインサート(超硬合金上のダイヤモンド薄膜)の界面のじん性が約14J/m^2であることを見出した。超硬合金上のダイヤモンド薄膜の界面じん性の定量計測は工業上極めて重要であるにもかかわらず世界的に前例がなく、本研究で開発した新規手法の有効性と広範な適用性が改めて確認された。本研究は、従来の単純な押込み試験から飛躍して、新たに水平方向の変位を独立に制御することのできる試験装置により効率的な界面き裂進展を実現し、薄膜の付着強度評価について新規計測手法を確立することを目的とするものである。最終年度である本年度は、以下の項日に関する研究を行った。最適負荷経路および圧子形状の決定前年度に開発した、水平・垂直方向の自由度を持つ二軸押込み装置を用い、基板の変形を最小限に押さえて界面のき裂進展についての力学的情報を精度よく計側するため、負荷形態についての検討を行った。この結果、基板の断面に対して簿膜が若干突出した試験片を作製し、円錐形のダイヤモンドチップを用いて、基板断面に対して水平方向荷重を適宜印加しつつ薄膜裏面を垂直方向に押し上げることが、基板の塑性変形を伴わずに最も効率よく界面のき裂を進展させる方法であることを見出した。コンピュータシミュレーションによる界面き裂の工ネルギー解放率の評価前項の負荷形態についてコンピュータによる界面き裂進展のシミュレーションを行った。き裂前縁におけるエネルギー解放率を一定と仮定したシミュレーションにより得られたき製進展抵抗曲線は実験より得られたものと同様の傾向を示し、実験・シミュレーション双方より得られたき裂進展抵抗曲線を一致させるために必要なエネルギー解放率の値として、界面のじん性を決定することに成功した。超硬合金上のダイヤモンド薄膜の界面じん
受動的歩行の運動解析およびその応用

受動的歩行の本質や動作原理を探り,受動的歩行という現象を力学的観点から理解することを目指し,本研究では特に,受動的歩行に見られる興味深い現象の一つである歩行周期の分岐現象に特に着目して解析を行ない,二周期歩行においても,一歩行周期と同様な安定化構造があることを示した.また二脚だけではなく四脚以上の受動的歩行ロボットが実現可能やそれが非常に興味深い現象を示すこと明らかにした.受動的歩行の本質や動作原理を探り,受動的歩行という現象を力学的観点から理解することを目指し,本研究では特に,受動的歩行に見られる興味深い現象の一つである歩行周期の分岐現象に特に着目して解析を行ない,二周期歩行においても,一歩行周期と同様な安定化構造があることを示した.また二脚だけではなく四脚以上の受動的歩行ロボットが実現可能やそれが非常に興味深い現象を示すこと明らかにした.本年度では,昨年度に引き続き,受動的歩行の運動解析において,歩行ロボットの遊脚が地面に着地する瞬間のロボットの状態(これを衝突点と定義する)に着目して,衝突点から次の衝突点への状態遷移写像(ポアンカレマップ)を解析的に導出し,それを用いて構造解釈を詳細に行なうことで,「受動的歩行が何故安定になるのか?」の解明を目指した.申請者らは昨年度までに近似的ではあるが解析的なポアンカレマップを導き,そのポアンカレマップ内にフィードバック構造があることを見出してきたが,今年度は特に,一歩行周期に対するポアンカレマップだけでなく,二歩行周期運動をしている場合においても,一歩行周期の場合と同様のポアンカレマップを導出し,それを用いた安定解析が可能であることを示した.また,二周期歩行対応のポアンカレマップにおいてもフィードバック構造が見いだせることを示した.このことは,一周期歩行の場合と同様に,二周期歩行においてもそのシステム内に自己安定性が内在されていること示す非常に興味深い結果である.さらに,四歩行周期以上についても同様なポアンカレマップが求めることが出来る可能性を示し,受動的歩行のシステム内に,自己安定性と強い関係にあるフィードバック構造が階層的に存在しており,環境やロボットの物理パラメーターに応じてもっとも適当なものが選択されている構造が存在している可能性について議論を行った.本年度では,昨年度に引き続き,受動的歩行の運動解析において,歩行ロボットの遊脚が地面に着地する瞬間のロボットの状態(これを衝突点と定義する)に着目して,衝突点から次の衝突点への状態遷移写像(ポアンカレマップ)を解析的に導出し,それを用いて構造解釈を詳細に行なうことで,「受動的歩行が何故安定になるのか?」の解明を目指した.今年度は特に,一歩行周期に対するポアンカレマップだけでなく,二歩行周期運動をしている場合においても,一歩行周期の場合と同様のポアンカレマップを導出し,それを用いた安定解析が可能であることを示した.また,二周期歩行対応のポアンカレマップにおいてもフィードバック構造が見いだせることを示した.このことは,一周期歩行の場合と同様に,二周期歩行においてもそのシステム内に自己安定性が内在されていること示す非常に興味深い結果である.さらに,四歩行周期以上についても同様なポアンカレマップが求めることが出来る可能性を示し,受動的歩行のシステム内に,自己安定性と強い関係にあるフィードバック構造が階層的に存在しており,環境やロボットの物理パラメーターに応じてもっとも適当なものが選択されている構造が存在している可能性について議論を行った.また,これまでは受動的歩行は二脚のロボットのみにおいて確認されていた現象であったが,それを四脚や六脚に拡張したロボットにおいても安定な受動的歩行が起きることを確認した.さらに,犬や馬などの動物では歩行速度に応じてwalk, trol等,歩容が変化することがよく知られているが,試作した四脚の歩行ロボットや数値シミュレーション上にて,四脚の受動的歩行においても胴体の剛性や坂道の傾斜角により歩容が変化することを示した.本年度では,昨年度に引き続き,受動的歩行の運動解析において,歩行ロボットの遊脚が地面に着地する瞬間のロボットの状態(これを衝突点と定義する)に着目して,衝突点から次の衝突点への状態遷移写像(ポアンカレマップ)を解析的に導出し,それを用いて構造解釈を詳細に行なうことで,「受動的歩行が何故安定になるのか?」の解明を目指した.今年度はまず,一歩行周期に対するポアンカレマップだけでなく,二周期,四周期歩行と歩容が分岐していった状態に対しても,一周期歩行を行っている場合と同様にポアンカレマップを考えることができ,さらに,受動的歩行のシステム内に,受動的歩行がもつ自己安定性と強い関係にあるフィードバック構造が階層的に存在しており,環境やロボットの物埋パラメーターに応じて最も適当なものが選択されている構造が存在している可能性について考察を行った.一方で多脚の受動的歩行に関する研究も行い,四脚の受動的動歩行ロボットにおいても安定な受動的歩行が起きることを確認し,また,犬や馬などの動物の歩容と同様に,胴体の剛性や坂道の傾斜角に応じてpace, walk, trotと歩容が変化することを確認した.さらに,もっと多脚の場合(最大20脚)においても受動的歩行が実現出来ることを示した.これは,人を含む哺乳類だけではなく,昆虫のようなサイズの小さい生物の歩容においても,受動的歩行が示唆する骨格系が持つ歩容に対する自己安定性が,安定な運動の生成に重要な意味を持つ可能性を示唆するものである.
炎症時のサイトカイン・一酸化窒素産生と関連遺伝子発現に及ぼす栄養条件・加齢の影響

アルギニン(Arg)の代謝を介して産生される一酸化窒素(NO)は、感染や炎症時の生体防御能において重要な役割を担っている。本研究では、炎症モデルにおけるNO産生に及ぼす食餌Argと加齢の影響について検討を行った。3ヵ月齢及び20-24ヵ月齢の雄性C57BL/6マウスを20%カゼイン食対照群と3%Arg添加食群に分けて4週間飼育した後、リポポリサッカライド(LPS)25μgを腹腔内投与した。投与後、経時的に血中のNO産生量を測定するとともに、肝臓よりmRNAを抽出し、NO合成酵素(iNOS)の発現レベルをノーザンブロッティング法により検討した。その結果、血中のNOレベルは、両食餌群ともにLPS投与3-6時間後から上昇して12時間でピークに達し、その後急激に低下して24時間後には正常レベルとなった。Arg添加食群ではNOレベルの上昇が対照群に比べて早い傾向にあったが、12時間後の産生量においては有意な差が認められなかった。肝臓におけるiNOSは、血中NOレベルの上昇に先立ち、LPS投与3時間後に両群ともに発現が認められたが、群間に有意な差は認められなかった。炎症時にはiNOSの基質であるArgの消費が高まるが、この結果から本研究のLPS投与条件では、対照群においてもNO産生による消費に見合ったArgが供給されている可能性が考えられる。加齢群においては、LPS投与12時間後の血中NOレベルは若齢に比べて低い傾向が認められた。さらに、加齢群では若齢群とは異なり、投与12時間以降のNOレベルの低下が緩慢であり、24時間後においても正常状態より高いレベルが持続した。肝臓以外の組織及び加齢群のiNOSとサイトカインの発現レベルについては、現在検討中である。
テロワールによって捉える土地と文化の新たな領域史の構築

本年度は昨年度の成果に基づき、以下のような調査研究を実施した。まず、昨年度の1次調査に引き続きフランス・シャンパーニュ地方の調査対象地の候補を見出す調査を行った。それと昨年度のフランス・ブルゴーニュおよびボルドーの1次調査結果と合わせ、最も「テロワール」概念を体現していると判断されたボルドー・サンテミリオンの生産者について、ドローン(許可を得て実施)も含めた大規模で詳細な実測調査を実施した。これにより、畑地作業、醸造、流通に関して、一つの敷地の中でどのような構成を持っているのかを把握することが可能となった。さらに、生産者は地域の有力者家系で豊かな家族史関係史料を残しており、その史料についても詳細な調査を行った。また、計画していたアジア調査として、台湾新竹県の茶業に関する1次調査も実施した。それぞれ規模、生産形式、流通形態が異なる関西庄、峨眉郷、坪林の3箇所について、史料調査および、現地茶業者への聞き取りも含め現地調査を行い、台湾茶の畑の作付け形式、製茶の工程、世界的規模での流通の仕組みなどを確認することができた。その成果により、台湾茶の生産・流通についても、「テロワール」の概念で理解でき、そうした理解により新たな領域史が構築できる可能性を確認した。以上の現地調査と並行して、テロワール概念をめぐり概念、政治、検知技術などの観点からの個別テーマによる考察も進めた。これらの現地調査と個別研究については、「空間」「流通」「文化」のグループの事前の打合せを経て、2回にわたる合同研究会において発表と質疑を行った。また、その研究会において、来年度以降の調査対象地の検討も行った。なお、計画していた「テロワール・アトラス」作成の作業については、作成を支援いただく研究者の協力を得て、フランスにおける2次調査の成果をGISのデータと照合する作業を進めることができている。計画していた<欧州2次調査>について、ボルドー・サンテミリオンの生産者の全面的な協力体制を構築することができ、史料調査も含め、現地での大がかりで詳細な調査を実施することができた。計画していた<アジア1次調査>について、台湾・新竹県で現地研究者の協力も得て、3箇所の茶業生産地について、集落、景観、領域構造などについておおまかな調査を行うことができた。計画していた<テロワール・アトラス作業の展開>については、ボルドー・サンテミリオン2次調査のデータをGISと関連づける作業を行っており、当初の作業工程予定より少し遅れているが、協力者を得ることができたため着実に作業を進められている。計画していた<研究会の開催>については、計画通り年度内に2回を開催した。欧州2次調査、アジア1次調査および個別テーマ研究について、発表と活発な意見交換をすることができた。さらに、テロワール概念をめぐり概念、政治、建築技術などの観点からの個別テーマによる研究も進めており、その中間段階での発表・質疑も行うことができた。以上のような作業により、「空間」、「流通」、「文化」3部会それぞれが密接に相互連携をとりながら、計画通り、土地と文化の歴史を空間化していく作業を行うことができた。ただし、今年度は調査作業が主となったため、分析とその成果公表には至っていない。これは次年度以降の課題となる。本研究では前述した目的を達成するために、「空間」「流通」「文化」という、研究を3つの軸に分けている。昨年度までは、特に「空間」を調査の基軸に据えて研究を進めてきたが、本年度はそこからさらに「文化」の観点を積極的に取り入れ、調査成果の分析を展開させるとともに、その成果に基づき新たに必要となる調査対象を定め、あらたな調査を開始する。具体的には、昨年度のフランス・サンテミリオンにおける実測調査を基にして、敷地の動的変化、植生変化といった空間分析、史料分析を進めていく。対象となる生産者は地域の有力者家系であり、豊かな家族史関係史料を残している。これらを読み解くことで土地と産品、地域の価値評価の変容を理解していく。台湾調査についても第2次調査を実施し、対象する台北市の茶商において、世界的な販路形態に関する史料調査も加え、台湾茶業の文化史的全容を確認し、その中での茶畑と生産者の位置づけを、現地の実測調査を行いながら明らかにしていく。これから取り組むあらたな調査については、東京圏における農産品に関わる対象を想定している。また、ワインのテロワールを考える時に、その生産・流通の展開から現在のフランスとドイツなどにまたがるロタリンギアの領域を一括して把握することが求められることがわかってきたので、その調査も開始する。テロワール・アトラスの作成については、昨年度の2次調査のデータをもとに、地形、気候、生産形態などを含んだアトラス(地図情報)を作成する。これまで、この作業が少し遅れ気味だったが、すでに専門家の協力者を得ており、この作業を精力的に進める。またこれまでの調査の分析が進んだ段階で、そこから得られる知見をもとに、国内外の関連する研究者も招いて国際シンポジウムを開催する計画である。そして、そこでの議論を踏まえて、国内外で新しい「テロワール」概念に基づく研究を発表・公表していく。本研究は、これまでの都市史学を乗り越える領域史研究の構築を目指し、土地の風土的特徴と価値評価を表す「テロワール」概念を拠り所にして、食文化が土地に刻みつけてきた豊かな歴史を、国内外の都市を比較分析しながら実証的に解析することを目的としている。今年度はテロワールの基本構造を理解しつつ、その拡張性を確認するための基礎調査を行った。

対象に据えられたのはテロワールの原形を形成したフランスのブルゴーニュ、葡萄生産の北限地シャンパーニュ、そして、テロワールの拡張性を示すために選択されたのが京都である。京都では、都に竹材や筍を供給してきた西京の竹産地を調査地とした。調査方針は、地形、地質、気候といった自然条件を遡及的に把握すること、同時に加工、流通、消費といった人的関与がどのようになされてきたのかについて、定量的に明らかにすることにおかれている。その変化、実態把握はGISによって地図化され、領域史を可視化することが目指されている。今年度は4回の研究会、京都、フランスにおける2回の現地調査、1回の公開シンポジウムを実施した。ブルゴーニュでは6の生産加工地、シャンパーニュでは4の加工地、京都では京都市西京区大枝塚原町、向日市、嵯峨に訪問し、地図、データの収集、生産者へのヒヤリングを行った。建築史、都市史、歴史学、地理学、経済史学の分野横断的な調査チームによるその成果は年度末の公開研究会「テロワールの空間」において明らかにされ、さらなる調査の深化について議論が行われた。これらの議論において、テロワール概念の有効性および、領域史の新たな方法論の構築が展開しつつある。本年度はフランス、京都を対象に現地調査および分析を行った。フランスのワイン産地であるブルゴーニュとシャンパーニュの調査は、テロワールの基本構造を理解することを目的に据えたもので、京都の竹・筍調査はテロワールの見方の広がりと可能性を問うことを目指した。ブルゴーニュ調査は、テロワールの原型である「クリマ」について理解を深めるため、アロース=コルトンを具体的な対象とし、土地環境の変化について史料から分析した。赤と白ワインを両方育てるという特異な土地であるコルトンにおける古地図の比較読解から、流れ出た土の追加や森の減退、隣村セレニーの流通的性格といった背景が浮かび上がった。産品の地味継承における人の営為活動を照らしつつある。シャンパーニュ調査では、立地のことなる複数の加工空間(メゾン)を訪問し、葡萄栽培地との立地的とメゾンの特徴から3つに類型化した。石灰岩地質のランスにみられる「竪堀型」、堆積土のシャロン・アン・シャンパーニュのような丘の横腹を掘削してできた「横堀型」、アイ村のような竪堀と横堀を接続させた「複合型」である。地質と醸造空間の立地と空間構造を読み取り、その特性を明らかにしつつある。京筍調査では、嵯峨と乙訓を対象とし、(1)土壌性質に関する基礎調査、(2)筍と竹生産者へのヒヤリング、(3)現地観察調査、(4)史料分析を行った。嵯峨ではマダケを用いた「輪竹」生産という竹材産業が展開し、乙訓がモウソウチクによる筍産地となったという違いを確認し、その背景には、土壌条件にもとづく人的工夫、流通条件、消費環境が複雑に絡み合っていることが指摘できた。以上のように、テロワールの違いをつくり出す背景要因には、土壌を基盤にした人的営為が介在していたことに着目するべきであり、広義なテロワールとして捉える必要があると分析を進めている。本年度は昨年度の成果に基づき、以下のような調査研究を実施した。まず、昨年度の1次調査に引き続きフランス・シャンパーニュ地方の調査対象地の候補を見出す調査を行った。
多孔質セラミックスを用いた新しい大気圧非平衡プラズマ生成法と環境機器への応用

本研究の目的は,放電・プラズマ分野においては新しい材料である多孔質セラミックを用いることで大気圧非平衡プラズマを生成し,環境機器への適用を検討することである。研究最終年度である本年度は,前年度の結果をふまえ,大気汚染物質であるNOガスの分解実験を行った。セラミックス試料として,数十μmの細孔構造を持つモノリス型ハニカムセラミックスを使用し,さらにその表面に40nm程度の微細孔構造を形成した試料および,酸化チタンコーティングを施したリアクタによる比較実験を行った。その結果,表面微細孔構造を持つセラミックスにおいては,放電特性の改善およびNO分解効率の上昇が認められた。また,NO分解率が増加したにもかかわらず,NO_2の発生率が低減したことから微細構造を持つ表面において,なんらかの反応が促進された物と考えられるが,その詳細な反応に関しては特定するに至らなかった。しかし,酸化チタンコーティングを施したリアクタにおいて,酸化チタンの光触媒作用により酸化反応の促進が認められたことからも,セラミックスを用いた放電リアクタでは,放電部での体積反応だけではなく表面近傍での反応も考慮する必要があることが確認され,多孔質セラミックスを用いた放電リアクタの有用性を明らかにすることに成功した。さらに,セラミックス表面における反応に関する詳細な検討を行うため,高電圧印加時におけるセラミックス表面からの微弱な発光をフォトンカウンティング技術を用いて測定を試み,部分放電以前においても若干の発光が存在することを明らかにした。触媒作用が確認されているニッケルおよび銅を蒸着した試料を用いた測定を行ったが触媒作用と発光との相関を見極めるには至らなかった。本研究は,多孔質セラミックスという新しい材料を放電プラズマ生成に適用することで,新しい大気圧非平衡プラズマ発生法を提案し,環境機器への応用を実現することを目的とする。初年度である本年は,非平衡プラズマ発生に適すると考えられる高速高電圧パルス発生用電源の開発および,モノリス形多孔質ハニカムセラミックスを用いた放電リアクタによるNO分解過程における放射光分光測定を行った。大気圧非平衡プラズマを高効率に発生するためには,放電へのエネルギー注入を極めて短時間で行うことで,放電中の電子を選択的に加速することが有効である。そのためには,従来多く用いられてきた容量蓄積型パルス電源よりも,インダクタに電流としてエネルギーを蓄積する誘導蓄積型電源が効果的であると考えられる。そこで,SIサイリスタとMOSFETを組み合わせた低損失ターンオフスイッチを利用する,小型誘導蓄積型パルス電源を制作した。この回路では,SIサイリスタのアノード・カソード間電流をMOSFETでアノード・ゲート間へ転流することによりSIサイリスタの高速電流遮断を実現可能であり,フライバックトランス形昇圧回路と組み合わせることで,100V以下の駆動電圧から18.7kV,パルス半値幅74nsの高速パルスの発生に成功した。また,多孔質セラミックスを用いたNO分解用放電リアクタにおいて,NO-γシステムおよびN_2セカンドポジティブバンド,N_2ファーストネガティブバンドからの放射光を時間分解測定することにより,放電への印加電界強度増加によるNO分解反応の促進効果を実験により検証した。さらに,多孔質セラミックス表面近傍におけるラジカル反応促進効果を示唆する結果を得た。
細菌内毒素の機能性部位リピドAを免疫アジュバント部とする合成ワクチン基礎研究

グラム陰性細菌表層のリポ多糖体(LPS)の糖脂質部分であるリピドAは、内毒素の活性本体として、致死毒性、発熱原性、エンドトキシンショック等の有毒な作用を持つ一方、免疫賦活作用や抗腫瘍作用等の有用で多彩な生物活性を示すことから、生体応答調節物質として医療への応用が注目されている。本研究は、合成免疫アジュバントとして化学的に純粋で、毒性が低く、強い免疫賦活作用を持つリピドA誘導体を用いることにより、臨床応用可能な合成癌、エイズワクチンの開発のための基礎研究を行うことを目的としている。1)本研究初年度に、本研究の代表者はリピドAの免疫賦活作用に着目し合成研究を展開した結果、リピドAの還元糖部分をアミノ酸(L-セリン、L-スレオニン、L-ホモセリン)にミミックしたN-アシルアミノ糖の中に強力な免疫活性(L-セリン、L-スレオニン、L-ホモセリン)をもつ化合物を見いだすことが出来た。次に最も活性が強かった化合物をリ-ド化合物として、それに抗原との結合のためのスペーサー部位としてβ-アラニンを導入した化合物が、先の母核よりも強いマイトジェン活性を有することを見いだした。また癌特異的抗体の産出のために癌関連糖鎖抗原部位としてTn及びSialyl-Tnの有効な合成法を開発した。2)最終年度には、先に見いだしたリピドA誘導体と、抗原部位として癌、エイズ関連抗原とを結合させた同一分子内に免疫増強部位と抗原部位を持つ合成コンポーネントワクチンの創製に成功した。新しい概念に基づくワクチン開発の一つとして、リピドAを免疫アジュバントとする合成コンポーネントワクチンの研究が、今後、より一層進展することが期待される。グラム陰性細菌表層のリポ多糖(LPS)の糖脂質部分であるリピドAは、内毒素活性の本体として、発熱作用、致死毒性等のほかに、抗腫瘍作用、免疫賦活作用等の少量で多彩な薬理作用を示すことから、生体応答調節物質(BRM)として医療への応用が注目されている。これまでにリピドA構成最小単位糖であるD-グルコサミン-4ーリン酸誘導体を基本骨格とする各種の誘導体の合成研究を展開してきた。その結果、リピドAの還元糖側のD-グルコサミンを、脂質を含むL-セリン誘導体で置き換えたD-グルコサミン-4ーリン酸誘導体が低毒性かつ、天然のリピドAに匹敵する強い免疫賦活作用を持つことを見いだした。そこで本研究の初年度として、先の研究成果を踏まえて、合成ワクチンのための効果的な合成免疫アジュバント増強活性部位の創製を目指してリピドA誘導体の合成を展開した。その結果、リピドAの還元糖部分をアミノ酸(L-セリン、L-スレオニン、L-ホモセリン)にミミックしたN-アシルアミノ糖の中に強力な免疫活性(L-セリン>L-スレオニン>L-ホモセリン)をもつ化合物を見いだすことが出来た。次に最も活性が強かった化合物をリ-ド化合物として、それに抗原との結合のためのスペーサー部位としてβ-アラニンを導入した化合物が、先の母骨格よりも強いマイトジェン活性を有することを見いだした。また腫瘍特異的抗体の産生のために癌関連糖鎖抗原部位としてTn及びSialyl-Tnの有効な合成法を開発した。次年度はこれらの研究成果をもとに、合成免疫アジュバント増強活性部位としてのリピドA誘導体と、癌関連糖鎖抗原部位としてのTn及びSialyl-Tn抗原との縮合物である合成癌ワクチンの合成研究を行う。本研究は,合成免疫アジュバントとして化学的に純粋で,低毒性な免疫賦活作用を持つリピドA誘導体を用いることにより,臨床応用可能な合成癌,エイズワクチンの開発のための基礎研究を行うことを目的としている。

今回,私はリピドAの免疫賦活作用に着目し合成研究を展開した結果,合成免疫アジュバンド部位として有望な応用性に富んだリピドA誘導体を見出した。さらに癌,エイズ関連抗原をスペーサーを介して結合させた同一分子内に免疫増強部位と抗原部位を持つ合成コンポーネントワクチンの創製に成功した。実験の概要を以下に示した。1)合成ワクチンのための効果的な合成免疫アジュバント増強活性部位の創製を目指してリピドA誘導体の合成を展開した。その結果リピドAの還元糖部分をアミノ酸(L-セリン>L-スレオニン>L-ホモセリン)にミミックしたN-アシルアミノ糖の中に強力な免疫活性をもつ化合物(L-セリン)を見出し,さらに抗原との結合のためのスペーサーとしてβ-アラニンを導入した化合物が,先の母骨格よりも強いマイトジェン活性を有することが分かった。また腫瘍特異的抗体の産生のために癌関連糖鎖抗原部位としてTn及びSialyl-Tn抗原,マウス白血病癌抗原ペプチド及びMAGE-3抗原ペプチドさらにHIVウィルスのV3ループ由来I-13ペプチド抗原の合成を行った。2)合成免疫アジュバント増強活性部位としてのリピドA誘導体と,癌,エイズ関連抗原とを結合させた化合物の合成に成功した。得られたコンジュゲート化合物は,リピドA誘導体と同程度もしくは強いマイトジェン活性が認められ,抗原特異的な免疫応答の増強が期待される可能性が示唆された。リピドA誘導体を免疫増強部位とする合成ワクチンの開発は,癌,エイズだけでなくインフルエンザやマラリアに対しても応用出来ることが考えられ,今後一層の研究により有効な合成ワクチンの開発が期待される。
プロセス用プラズマの新しい診断法の開発

反応性プラズマは、ポリシリコンやシリコン酸化膜などの微細加工や薄膜のCVD、表面改質などに広く利用されている。しかし、プラズマ内の情報を測定する手段が乏しいために、反応の解明や制御が困難な状況にある。そこで「プロセス用プラズマの新しい診断法の開発」を研究テーマとして、次の4つの新しい計測用プローブの研究開発を行った。(1)フラックスプローブ法金蒸着した平面プローブをバイアスすると、イオンが当たった部分のみがスパッタされる。この現象を利用して、正・負イオンの密度、シース厚、ダスト組成などの情報を得ることができる。(2)熱プローブ法古典的なラングミュアプローブ法が印加電圧と電流の関係を測定するのに対して、熱プローブ法は印加電圧に対するプローブの温度変化を測定する。このデータからプラズマの電位、密度、負イオン等に関する情報を得ることができる。(3)シースレンズプローブ法シースのレンズ効果によりイオンが曲がることを利用して、負イオンの測定などを行うことができる。(4)誘電体プローブ法マイクロ波の誘電体損を利用して、プローブの温度変化を精密に測定してプラズマ中のマイクロ波の電界を局所的に測定する方法を開発した。