hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コアシェル構造を有する希土類ナノ結晶の光磁気特性

二価のユーロピウムEu(II)から構成されるカルコゲナイド(EuX;X=O,S,Se,Te)は強磁性を示す化合物半導体でる。これまでEuXナノ結晶の合成および特異的な光磁気特性が報告されているが、そのナノ結晶の会合状態や配列を制御した例はない1)。大きな磁気光学効果を示すEuXナノ結晶を任意に会合および配列できれば、会合状態に基づく新たな光磁気特性が期待できる。本研究ではEuSのナノサイズ化及びEuSナノ会合体の形状制御を行い、光の放射圧によってナノ粒子を補足して操作するレーザートラッピング法を用いてEuSナノ会合体の形態制御を行った。EuSナノ結晶の原料となるEu(III)錯体は、塩化ユウロピウムと硫黄を含む有機配位子との錯形成により合成した。この錯体を6時間加熱還元し、反応終了後にクロロホルム・ヘキサン混合溶液を用いて精製することにより紫色粉末を得た。得られた紫色粉末のXRD測定の結果より、バルクのEuSのピークと一致することが明らかとなり、Scherer式から算出される平均サイズは11nmとなった。さらに、この立方体型EuSナノ結晶はメタノール中において平均サイズ330nm程度の会合体を形成していることがDLS測定から明らかになった。次にレーザートラッピング法を用いて、ガラス基板上におけるEuS会合体の二次元配列を試みた。レーザートラッピング実験における散乱光強度の経時変化から、段階的な散乱光強度の増大が見られ、会合体が6個捕捉された様子が観測された。さらにこのレーザートラッピング手法を用いてEuS会合体のマニュピレーションを試み、マイクロスケールで任意に配列することに成功した。
ペプチド抗体を用いた葉緑体ATP合成酵素制御領域の研究

葉緑体ATP合成酵素のγサブユニットの調節部位の構造変化と調節機能の関係を明らかにすることを目指して、(1)調節領域のアミノ酸への変異の導入、(2)調節領域上のジスルフィド結合を還元するチオレドキシンとの相互作用、(3)抗チオレドキシン抗体を用いたATP合成酵素とチオレドキシンの相互作用の研究、(4)ATP加水分解に伴うγサブユニットの回転の調節の研究を行った。(1)調節機能を担う二つのCysの近傍の荷電アミノ酸のアラニン置換や削除、調節領域の予測されるヘリックス構造の削除などが制御能におよぼす影響を調ベた。その結果、調節領域の構造変化が調節能に直接関与していることが明らかになった。また、負電荷アミノ酸のクラスターを除去することで、ジスルフィド結合の還元によって活性が低下するという本来の機能を逆転させるような機能を付加できることも判明した。この実験に用いたキメラ複合体は、収率が低く不安定で非効率的であるため、好熱菌F_1のαサブユニット、βサブユニットと葉緑体CF_1由来のγサブユニットの大腸菌内での共発現を試み、複合体を得ることに成功した。(2)(3)調節領域とチオレドキシンの相互作用の詳細を調べるために、活性中心のシステインを欠いた変異体を作成した。この変異チオレドキシンを用いて、ATP合成酵素γサブユニットとの相互作用(混合ジスルフィド結合の形成とその還元)を調べた結果、チオレドキシンがATP合成酵素の構造変化を誘導した後に、還元することを見出した。チオレドキシン活性中心に対するモノクローナル抗体は作成したものの、ATP合成酵素へのチオレドキシンの結合を検出するための抗チオレドキシン抗体を使った研究では、明確な結論を導けるような結果を得ていない。(4)葉緑体ATP合成酵素のγサブユニットに蛍光標識アクチンを接続して、一方向の回転を観察することに成功した。さらに、この制御領域を好熱菌由来のATP合成酵素部分複合体に導入し、酵素活性を制御することにも成功した。現在、その回転がどのように制御されるかを解析中である。本年度は、計画当初、(1)葉緑体ATP合成酵素γサブユニット制御領域に対するペプチド抗体の作成、(2)ペプチド抗体を用いた活性制御の妨害、(3)抗体により影響を受ける領域に対する変異導入の三点を中心に研究を行うことを予定していた。ところが、変異導入の研究が予想以上の進展を見せたために、計画を一部変更し直接制御領域のアミノ酸配列を修飾することによって、制御領域の重要残基を特定する研究、およびγサブユニットともに活性制御に重要なεサブユニットの特にβサブユニットと相互作用をしていると思われる部位に変異を導入し、制御機構を直接同定することを先に試みた。これらの研究によってγサブユニツトの制御領域、35残基のアミノ酸領域の中で、特に削除によって制御能に大きく影響する配列(^<210>Glu-^<232>lleの中に存在する)約10アミノ酸を同定することが出来たので、これらに対して、来年度ペプチド抗体を作成する。また、制御領域の荷電アミノ酸の中で、負電荷が三つ連続している領域に注目してこの三アミノ酸を、アラニン置換、リジン置換(正電荷)、および削除の三つの方法で変異導入した。

この三アミノ酸は、制御に特に重要であるらしく、アラニン置換、リジン置換では著しく制御能が減少し、削除することによって制御能の逆転(還元すると活性が低下する)をみた(投稿準備中)。このように本年度の研究で、制御に重要な領域はかなり絞り込むことが出来たので、来年度はこれらに対するペプチド抗体の作成によって制御機構の解明を進める予定である。葉緑体ATP合成酵素のγサブユニットの調節部位の構造変化と調節機能の関係を明らかにすることを目指して、(1)調節領域のアミノ酸への変異の導入、(2)調節領域上のジスルフィド結合を還元するチオレドキシンとの相互作用、(3)抗チオレドキシン抗体を用いたATP合成酵素とチオレドキシンの相互作用の研究、を行った。(1)調節機能を担う二つのCysの近傍の荷電アミノ酸のアラニン置換や削除、調節領域の予測されるヘリックス構造の削除などが制御能におよぼす影響を調べた。その結果、調節領域の構造変化が調節能に直接関与していることが明らかになった。また、負電荷アミノ酸のクラスターを除去することで、ジスルフィド結合の還元によって活性が低下するという本来の機能を逆転させるような機能を付加できることも判明した。この実験に用いたキメラ複合体は、収率が低く不安定で非効率的であるため、好熱菌F_1のαサブユニット、βサブユニットと葉緑体CF_1由来のγサブユニットの大腸菌内での共発現を試み、複合体を得ることに成功した。(2)(3)調節領域とチオレドキシンの相互作用の詳細を調べるために、既に作成した活性中心のシステインの一方を欠いた変異体にヒスチジンタグを導入した変異チオレドキシンを作成した。この変異チオレドキシンを用いて、ATP合成酵素γサブユニットとの相互作用(混合ジスルフィド結合の形成)を調べる実験を試みたが、混合ジスルフィド結合の形成に至っていない。このために、チオレドキシン活性中心に対するモノクローナル抗体は作成したものの、ATP合成酵素へのチオレドキシンの結合を検出するための抗チオレドキシン抗体を使った研究は、まだ行っていない。
ナノ加工と電子波デバイスに関する研究

本年度の研究実績をその場加工法に関するもの、その場加工装置に関するもの、電子波デバイスに関するもの、に分けて以下に概要を記す。1.その場加工法低エネルギーSi集束イオンビームを用いて、GaAsおよびAuの上にSiを堆積することに成功した。この技術を応用すれば、基板上の任意の位置に微少なSiのパターンを作製することが可能であり、電子波デバイスの作製プロセスとして非常に有望である。また、低エネルギーSi集束イオンビームを用いて、GaAsにイオン注入(デルタド-ピング)を行い、さらにMBEで結晶再成長を行う事により結晶中に埋め込まれた2次元電子ガスを作製することに成功した。C-V法測定を行い、キャリアの深さ方向の分布とアニール条件の関係を明らかにした。また、真空一貫その場加工装置の中で、試料を搬送するときに問題となる成長中断の影響について実験的、理論的に検討を加えた。実験的には、GaAs中の成長中断界面にできる界面準位による電子の捕獲量がデルタドープしたSiのドープ量に依存している実験結果が得られた。コンピュータを用いた数値計算によってこの現象は成長中断界面にできている界面準位のなかのコンダクションバンドエッジに近い浅い準位に関係していることが明らかとなった。このように真空中でも成長中断界面に発生した界面準位の影響が無視できないことが明らかとなったで、界面準位を低減化するために成長中断界面をAs薄膜で保護する方法を検討した。その結果、成長中断界面をAs膜で保護することにより界面準位が10^<12>cm^<-2>程度低減化することを実験的に確認した。2.その場加工装置上に述べたように、界面準位の分布に関する知見を得、また界面準位の低減化に関する指針を得たわけだが、さらに、成長中断界面の準位密度を低減化するため集束イオンビーム装置にイオンポンプを増設し、真空度の向上を計った。また、低エネルギー集束イオンビームの逆バイアス回路に改良を加えることにより集束特性の改善を試み、リターディングによってイオンエネルギーを低くした状態のときでさえも、試料の透過像を観察することによって、サブミクロン程度のビーム径が得られていることを確認した。3.電子波デバイススプリットゲート型の量子ポイントコンタクトに非対象なバイアスをかけたときの伝導特性について、数値計算および実験を行い、非対象バイアスが閉じ込めポテンシャルの位置だけではなくて強さにも影響を与えていることを明らかにした。電子ビーム露光装置(ケンブリッジ大学)とアルゴンイオンビームエッチング(大阪大学)および反応性イオンエッチング(ケンブリッジ大学)を用いて、直径40nm、周期100nmのアンチドット超格子を作製することに成功した。このデバイスは電子の可干渉長と同程度のサイズであり、電子波干渉の効果と古典的なサイクロトロン運動の両方が観測できる興味深い系であり、今後の解析が期待される。Cr薄膜を電子ビーム直接描画によって選択酸化するプロセスを開発し、そのようなプロセスを用いて微少トンネル接合を作製することに成功した。微少トンネル接合は、電子波デバイスにエネルギーの分散のすくない電子波を注入するためのエミッタとして、非常に重要である。また、近年注目をあつめているクーロンブロッケイドを利用した電子デバイスの基本的な構成要素して、ますますその重要性が認識されてきている。3.電子波デバイススプリットゲート型の量子ポイント

コンタクトに非対象なバイアスをかけたときの伝導特性について、数値計算および実験を行い、非対象バイアスが閉じ込めポテンシャルの位置だけではなくて強さにも影響を与えていることを明らかにした。電子ビーム露光装置(ケンブリッジ大学)とアルゴンイオンビームエッチング(大阪大学)および反応性イオンエッチング(ケンブリッジ大学)を用いて、直径40nm、周期100nmのアンチドット超格子を作製することに成功した。このデバイスは電子の可干渉長と同程度のサイズであり、電子波干渉の効果と古典的なサイクロトロン運動の両方が観測できる興味深い系であり、今後の解析が期待される。Cr薄膜を電子ビーム直接描画によって選択酸化するプロセスを開発し、そのようなプロセスを用いて微少トンネル接合を作製することに成功した。微少トンネル接合は、電子波デバイスにエネルギーの分散のすくない電子波を注入するためのエミッタとして、非常に重要である。また、近年注目をあつめているクーロンブロッケイドを利用した電子デバイスの基本的な構成要素して、ますますその重要性が認識されてきている。本年度の研究実績を、ナノ加工法に関するもの、電子波デバイスの試作に関するもの、数値計算に関するものに分けて以下に概要を記す。ナノ加工法に関する研究の分野では、本年度は低エネルギー集束イオンビームと分子線エピタキシ-を組み合わせた真空一貫その場加工装置を完成させ、この装置を用いて低エネルギー集束イオンビーム直接描画による金属膜の堆積などの基礎的な研究を行った。低エネルギー(1KeV)イオンビームの照射損傷に関する研究では、照射量が10^<13>cm^<-2>程度以下では高移動度2次元電子系の伝導にほとんど影響を与えないということがわかった。また、その場加工プロセスの加工特性に関する研究では、その場加工装置の中で試料を搬送するときの成長中断の影響を調べ、中断位置と2次元電子がガスの関係を明らかにした。この時、界面準位とバンド構造の関係が重要であることを指摘した。電子波デバイスの試作に関する研究では、まず、GaAs/AlGaAsシングルヘテロ結晶(大阪大学)に電子ビーム露光技術(ケンブリッジ大学)を用いて極微電極を作製し、電子波デバイスの試行を行い、伝導特性の評価も行っている。また、ケンブリッジ大学で非集束イオンビームと分子線エピタキシ-を組み合わせたその場加工装置を用いて、様々な埋め込み構造を試作した。コンピューターによる数値計算の分野では、一次元電子波導波方向性結合器の障壁層および導波路層の厚さ、導波路のド-ピングの条件などのデバイスパラメータおよびデバイス特性を計算し、作製条件や期待される電子波デバイスの機能を明らかにした。
非線形双曲型方程式系の外部問題に対する大域解の存在条件の解明

線形波動方程式に対する外部問題を考え,その漸近形への収束の速さを明らかにした.応用として半線形波動方程式の外部問題の解の存在時間の下限の精密な評価を得た.また多重伝播速度を持つ波動方程式系の零条件の下での大域解の漸近挙動を調べた.関連して,全空間での初期値問題に関する研究も行い,非線形波動方程式系,クラインーゴルドン方程式系やそれらの連立系などに関して,大域解の存在条件や漸近挙動などを明らかにした線形波動方程式に対する外部問題を考え,その漸近形への収束の速さを明らかにした.応用として半線形波動方程式の外部問題の解の存在時間の下限の精密な評価を得た.また多重伝播速度を持つ波動方程式系の零条件の下での大域解の漸近挙動を調べた.関連して,全空間での初期値問題に関する研究も行い,非線形波動方程式系,クラインーゴルドン方程式系やそれらの連立系などに関して,大域解の存在条件や漸近挙動などを明らかにした非線形波動方程式の外部問題の大域解の存在条件と解の挙動を明らかにするための準備として、本年度は線形波動方程式の外部領域における初期値境界値問題をディリクレ境界条件下で考え、その解の挙動について詳しく研究した。得られた成果は以下の通りである。障害物が非捕捉的であり初期値が有界な台を持つ場合、外部問題の解が、もとの初期値に適切な修正を加えたものを初期値に持つような、全空間(つまり障害物がない空間)における初期値問題の解にエネルギーの意味で近づくことが知られていた。しかし非線形問題への応用を考える場合には、単に近づくことが分かるだけでは不十分であり、どのぐらいの速さで近づくのかが非常に重要になる。そこで、外部問題の解が、(全空間での)初期値問題の解に近づく速さがどの程度であるかの評価を得た。修正された初期値の台は一般には有界にはならないが、遠方で指数的に減衰することも明白にした。また、各点的な漸近形と、そこへ近づく早さに関しても精密な結果を得た(久保英夫氏との共同研究として投稿準備中)。これらの結果を非線形問題に応用することにより、非線形問題の解の存在時間や大域解の存在条件の解明に、かなりの進歩が期待できる。上記の研究と並行して、アリニャックの条件の下で、非線形波動方程式系の(全空間での)初期値問題の解の各点的な漸近挙動についての研究も行った。これまでに分かっていた、自由解に近づく場合と、エネルギーが増加して自由解に近づかない場合以外にも、エネルギーは有界に留まるが自由解には近づかない場合があることが明らかになった。ここで得た知見は外部問題の研究にも大きな役割を果たすと期待できる。本年度は半線形波動方程式の外部問題に対する解の最大存在時間についての研究を行った。非線形項の形と初期値と障害物に依存する量を用いて、解の最大存在時間の詳細な情報を得ることにより、逆に大域解の存在条件を明らかにするのが目的である。本年度に得られた成果は以下の通りである:空間次元が3次元の場合に単独の半線形波動方程式の外部問題を、ディリクレ境界条件の下で考え、初期値の大きさを0に近づけたときの解の最大存在時間の下極限に対する精密な評価を得た。この結果はジョンやヘルマンダーらによって得られた初期値問題の解の最大存在時間に対する結果を、(ディリクレ条件を課した)外部問題の場合に拡張したものといえる。この結果を得るためには昨年度に得た線形波動方程式の外部問題に対する解の漸近挙動が重要な役割を果たす。また特に障害物が球である場合に、球対称解を許すような特別な非線形項と特別な初期値の下では、上記の解の最大存在時間に対する評価式は最適なものであることも明らかにした(久保英夫氏との共同研究として投稿準備中)。今回得られた結果によれば、単独の半線形波動方程式の初期値境界値問題をディリクレ条件下で考えた場合には、いわゆるnull条件が、小さな初期値に対する大域解の存在のための必要十分条件であることが予想される(ただし現時点では最適性は特別な場合にしか得られていないので、null条件が必要十分条件であることが示されたわけではない)。非線形双曲型方程式系の大域解の存在条件の解明と、またその大域解の漸近挙動についての研究を引き続き行った。本年度の主要な研究成果は以下の通りである:3次元空間における、単一の伝播速度をもつような非線形波動方程式系を考えるとき、小さな初期値に対して初期値問題が大域解をもつための条件は、Klainermanによって1980年代に得られた(いわゆるnull条件)。またその条件の下で大域解は漸近自由であることが分かる(つまり時間がたつと非線形項を持たない線形の方程式の解にエネルギーの意味で漸近していく)。成分毎に伝播速度が異なるような非線形連立波動方程式系に関しても、初期値問題に対するnull条件は横山氏らにより導入され、2000年に大域解の存在が示された。この大域解存在の結果はディリクレ境界条件を課した外部問題にも拡張されている。しかし、単一伝播速度の場合とは異なり、複数の伝播速度を持つ場合には、null条件の下で大域解が漸近自由であるかどうかは、全空間の初期値問題においてすらこれまでは分かっていなかった。今回、この問題に取り組み、まず大域解の各点的な漸近挙動を求め、さらに波動方程式の外部領域での散乱理論における方法と組み合わせることにより、エネルギーの意味で大域解が漸近自由であることを示した(投稿準備中)。

原点から離れた部分の情報のみを使うため、この手法は有界な障害物がある場合の外部問題に対しても有効である。他には、2次元空間におけるクライン-ゴルドン方程式系の初期値問題も考察し、Delortらによるnull条件の下で大域解の存在定理の簡易な別証明を与え、さらに解が漸近自由になることを示した(小澤徹氏、砂川秀明氏との共同研究;投稿中)。
シェーグレン症候群における唾液腺特異的自己抗原エピトープの同定とその臨床応用

シェーグレン症候群(以下SSと略す)の臓器特異的な治療法の開発を目的として、SSの自己抗原・α-フォドリンのT細胞エピトープの同定をこころみた。今年度は、前年度の本研究において樹立した、α-フォドリン合成ペプチドに特異的なT細胞クローンについてin vitro、およびin vivoの解析を行った。FACS解析により、SSモデルマウス頚部リンパ節より樹立された本クローンは、IL-2、IFnN-γなどのサイトカインを産生するTh1タイプのCD4陽性T細胞で、T細胞レセプターVβ鎖はVβ6を使用していることが判明した。抗原認識に最も重要とされるT細胞レセプターCDR3領域のアミノ酸配列については、現在解析を進めている。また、本クローンを放射線照射を施した胸腺非摘出NFS/sldマウスに腹腔内投与したところ、唾液分泌量の減少を伴う自己免疫性病変が唾液腺特異的に惹起されたことから、本クローンが認識する抗原ペプチドが原因エピトープである可能性が示唆された。本クローンによる唾液腺組織障害機序については、さらに詳細な検討を行っている。また、SS患者のスクリーニングあるいは早期診断などの臨床応用を目的として、ELISA法による患者血清中の自己抗体価の測定を試みたところ、GST融合リコンビナント蛋白にSDSを添加した変性抗原に対して、SS患者血清は優位な反応を示す傾向がみられた。今後、検出感度、特異度を高め、かつ安定した検出系の確立のために、さらに工夫を加える予定である。シェーグレン症候群、(以下SSと略す)特異的な診断・治療法の開発を目的として、SSの自己抗原・α-fodrinのTおよびB細胞エピトープの同定を試みた。ヒトα-fodrin cDNAより合成したGST融合リコンビナント蛋白を用いたT細胞増殖反応の結果から、T細胞エピトープはN末を含む約120KD、およびμ-カルパインの切断部位を含むドメイン11、12に存在することが示唆された。さらに詳細な検討を加えるために、抗原刺激後のT細胞と唾液腺浸潤T細胞をSSCP解析した後、T細胞レセプターCDR3領域の塩基配列を同定したところ、N末領域のリコンビナント蛋白に対して増殖するT細胞は、唾液腺浸潤T細胞と同様なクローンである可能性が考えられた。これらのことより、T細胞エピトープはN末領域に存在することが示唆されたので、N末を含む約120KDに相当する領域に対して合成ペプチドを作製した。合成ペプチドのT細胞増殖反応を検討したところ数種のペプチド断片に優位な増殖反応が認められた。さらに、α-fodrinに反応するT細胞株を樹立するために、反応を示したペプチドを抗原とする限界希釈法にてT細胞クローンの樹立を試みている。今後、樹立したT細胞クローンの唾液腺上皮細胞に対する細胞障害活性、サイトカイン産生能などの機能を検討するとともに、CDR3領域のアミノ酸配列を明らかにし、治療への応用を試みていく予定である。SSに特異的な診断法の確立を目的として、自己抗体が認識するB細胞エピトープについて検討した結果、モデルマウス血清中のN末領域に対する自己抗体価は病態と相関することが判明した。今後は、さらに感度が高く多数の検体を簡易に検出するために、バキュロウィルスに発現させたα-fodrinリコンビナント蛋白によるELISA法の確立を試みる予定である。
チミジンホスホリラーゼ画像化によるがんの治療効果予測：前臨床動物実験による実証

申請者らは、多くのがんに高く発現するチミジンホスホリラーゼ(TP)の発現量を画像化する新しい核医学診断薬として、5-[123/125I]iodo-6-[(2-iminoimidazolidinyl)methyl]uracil (IIMU)を開発し、本薬剤がTP発現量に対応して、がんに集積することを明らかにしてきた。またTPは抗がん剤のPaclitaxel, Docetaxel, Mitomycin Cの治療、放射線照射により誘導されるため、これらの抗がん剤や放射線療法との併用により5-FUやそのプロドラッグの効果が増強されることも知られている。これらのことから、TPの発現量やその酵素活性の定量的画像化により、5-FUやそのプロドラッグ、または他の抗がん剤や放射線療法との併用を用いるがん治療の効果が予測可能になると考えられる。そこで本研究では、このIIMUを用いるTP画像化によって、5-FUやそのプロドラッグによるがん治療の効果予測が可能なことを前臨床動物実験で実証することを目的として、平成28年度、平成29年度に続き、平成30年度には以下の検討行った。抗がん剤のPaclitaxelの治療によるTP発現量増加と腫瘍への125I-IIMU集積増加をin vivo実験で実証した。ヒト大腸癌細胞(WiDr)をヌードマウスに移植した担癌マウスにおいて、Paclitaxelを腹腔内に4日間投与後、5日目に125I-IIMUを尾静脈より投与し、腫瘍への125I-IIMUの集積とTP発現量を比較検討した。その結果、腫瘍組織におけるTP発現量の増加が認められ、腫瘍への125I-IIMU集積量も増加傾向を示した。以上の結果によって、IIMUを用いたTP発現量の画像化により、5-FUやそのプロドラッグのがん治療の効果予測の可能性が示唆され、さらなる研究が期待される。申請者らは多くのがんに高く発現するチミジンホスホリラーゼ(TP)の発現量を画像化する新しい核医学診断薬として、5-[123/125I]iodo-6-[(2-iminoimidazolidinyl)methyl]uracil (IIMU)を開発し、本薬剤がTP発現量に対応して、がんに集積することを明らかにしてきた。またTPの酵素活性は抗がん剤の5-フルオロウラシル(5-FU)やそのプロドラッグの活性化にも関与していることから、TPの定量的画像化により、これらの抗がん剤を用いるがんの治療効果が予測可能と考えられる。本研究においては、このIIMUを用いるTP画像化によって、5-FUやそのプロドラッグによるがん治療の効果予測が可能なことを前臨床動物実験で実証することを目的として以下の検討を行った。1) TP発現量の異なる多種の担癌モデル動物において、病理組織学的手法を用いて、TP発現量の評価を行った。その結果、A431腫瘍組織でTP発現レベルが最も高く、HeLaとHCT116腫瘍組織でのTP発現レベルが高かった。AZ521、FaDu、MDA-MB435S、MDA-MB231腫瘍組織でのTP発現レベルは低く、DLD-1腫瘍組織でのTP発現レベルが最も低かった。2) TP発現レベルに及ぼす抗がん剤Paclitaxelの影響をin vitroで検討した。その結果、A431細胞におけるPaclitaxelの処置によるTP発現量には、顕著な増強が認められなかったものの、AZ521細胞においては、Paclitaxelの処置によりTP発現量が増強された。3) 123I-IIMU標識合成条件(中和条件、塩交換条件など)の最適化検討を行なった。その結果、これまでに、中和条件、塩交換条件を含む標識合成条件、及び精製条件の設定をほぼ終了し、現在再現性の確認を行なっている。また福島県立医科大学先端臨床研究センターにおける動物用SPECTイメージング設備の確認を行なった。4)福島県立医科大学先端臨床研究センターにおける動物用SPECTイメージング設備の確認を行なった。TP発現レベルに及ぼす抗がん剤Paclitaxelの影響をin vivo実験で検討した。その結果、ヒト頭頚部癌FaDu細胞を移植した担癌モデルマウスにおいて、Paclitaxelの処置によるTP発現量には、顕著な増強が認められなかった。しかしヒト大腸がんWiDr細胞を移植した担癌モデルマウスにおいては、Paclitaxelの処置によりTP発現量の増強が認められた。

これらの結果より、本研究計画当初の予測の通り、抗がん剤Paclitaxelの治療により、腫瘍組織のTP発現量が上昇することが認められ、IIMUを用いたTP画像化の実現が期待される。1)TP発現量の異なる担癌モデルマウス(ヒト頭頸部癌FaDu、大腸癌WiDr)において、病理組織学的手法を用いて、TP発現量の評価を行った。2)TP発現レベルに及ぼす抗がん剤Paclitaxelの影響をin vivo実験で評価した。3)また抗がん剤Paclitaxelの影響について、TP発現量と細胞増殖マーカーのKi-67および血管新生マーカーのCD31との比較を行った。申請者らは、多くのがんに高く発現するチミジンホスホリラーゼ(TP)の発現量を画像化する新しい核医学診断薬として、5-[123/125I]iodo-6-[(2-iminoimidazolidinyl)methyl]uracil (IIMU)を開発し、本薬剤がTP発現量に対応して、がんに集積することを明らかにしてきた。またTPは抗がん剤のPaclitaxel, Docetaxel, Mitomycin Cの治療、放射線照射により誘導されるため、これらの抗がん剤や放射線療法との併用により5-FUやそのプロドラッグの効果が増強されることも知られている。これらのことから、TPの発現量やその酵素活性の定量的画像化により、5-FUやそのプロドラッグ、または他の抗がん剤や放射線療法との併用を用いるがん治療の効果が予測可能になると考えられる。そこで本研究では、このIIMUを用いるTP画像化によって、5-FUやそのプロドラッグによるがん治療の効果予測が可能なことを前臨床動物実験で実証することを目的として、平成28年度、平成29年度に続き、平成30年度には以下の検討行った。抗がん剤のPaclitaxelの治療によるTP発現量増加と腫瘍への125I-IIMU集積増加をin vivo実験で実証した。ヒト大腸癌細胞(WiDr)をヌードマウスに移植した担癌マウスにおいて、Paclitaxelを腹腔内に4日間投与後、5日目に125I-IIMUを尾静脈より投与し、腫瘍への125I-IIMUの集積とTP発現量を比較検討した。その結果、腫瘍組織におけるTP発現量の増加が認められ、腫瘍への125I-IIMU集積量も増加傾向を示した。以上の結果によって、IIMUを用いたTP発現量の画像化により、5-FUやそのプロドラッグのがん治療の効果予測の可能性が示唆され、さらなる研究が期待される。1)HeLa、HCT116がん細胞、またはFaDu、MDA-MB435S、MDA-MB231とDLD-1等TP発現量の異なる多種のがん細胞におけるTP発現量に及ぼす抗がん剤Paclitaxel等の影響をin vitroで測定すること、またこれらのがん細胞において、抗がん剤のPaclitaxel治療後、125I-IIMUの集積量を測定し、TP発現レベルと比較する。さらにこれらのがん細胞を移植した担癌モデル動物においても同様な実験を行う。2)TP高発現および低発現
1950/60年代のドイツ連邦共和国におけるホロコースト裁判の事例研究

本研究は、ホロコーストの実行犯に対する19501960年代のドイツ連邦共和国の裁判例を分析することで、「過去の克服」における司法の役割を歴史学的観点から再検証する。判例が積み上げられる中で、犯罪者やその犯罪の性格に関してどのような解釈が主流化したのか。一般的に緩慢であったとされる連邦共和国初期の司法訴追における問題点を浮き上がらせることで、ドイツが現在に至るまで訴追を継続する体制を作らざるを得なくなった背景を明らかにする。
内耳蓋膜のプロテオグリカン及びグリコサミノグリカンの生化学的分析

内耳蓋膜のプロテオグリカン(PG)及びグリコサミノグリカン(GAG)の生化学的分析をマウスの蓋膜を用いて行った。1.色素化学法によるGAGの定性及び定量蓋膜中のウロン酸を含有するGAGは145ng、ケラタン硫酸は85ng、総GAGは230ng、湿重量百分率で1蓋膜当たり0.46%であった。形態学的に蓋膜のコンドロイチン硫酸やケラタン硫酸の存在を報告した論文は見られるが、生化学的に蓋膜にウロン酸を含有するGAGを同定し得たのは今回が初めてである。2.電気泳動及び免疫化学的分析10%SDS-PAGEでは、抗ケラタン硫酸抗体に対し反応する3個のバンドが認められた。そのうちの一つ、分子量約55、000Daのバンドは抗ファイブロモデュリン抗体とも反応が認められた。0.6%アガロース、1.2%アクリラアミドゲル電気泳動では抗PGADi-6_sにのみ反応し染色されるバンドを認めた。電気泳動、免疫化学的分析で、低分子型のPGは主にケラタン硫酸を側鎖に持ち、高分子型のPGはコンドロイチン硫酸を側鎖にして存在していると思われた。又低分子型PGの1つは、ファイブロモデュリンであると考えられた。3.蓋膜においてはGAGの量は硝子体と軟骨の中間であり、II型コラーゲンは放射状あるいは長軸方向に配列し、聴毛の配列方向に抵抗力を持つと考えられる。したがって蓋膜の聴覚生理における機能の1つとして音感受性の増強作用、即ち蓋膜は聴毛の先端配列を一定に保ち、静止状態で聴毛が傾かないように維持していることが考えられた。
所得の地域格差とその要因に関する地理学的研究

わが国では1990年代後半以降の所得格差の拡大が注目を集めているが、所得の地域格差については実態の解明が遅れている。本研究では、19932008年の住宅・土地統計調査のデータを用いて、世帯あたり等価所得を推定し、都道府県別所得格差の分布とその変化を分析した。地理学的観点からは地域間格差(空間的不均衡)と地域内格差(社会的階層)の概念を区別することが重要である。年齢構成や物価水準等の要因をコントロールした場合、所得の地域間格差は概ね縮小傾向にあるが地域内格差は拡大したことが判明したわが国では1990年代後半以降の所得格差の拡大が注目を集めているが、所得の地域格差については実態の解明が遅れている。年齢構成や物価水準等の要因をコントロールした場合、所得の地域間格差は概ね縮小傾向にあるが地域内格差は拡大したことが判明した都市と地方の地域格差は、今日の最も重要な政策課題である。地域格差はマクロな経済動向だけでなく、それぞれの地域の諸特性に起因している。それゆえ、地域の多様性を扱う地理学は格差現象の解明に寄与することが求められている。本研究の目的は地域格差問題に対する社会的要請に鑑み、(1)所得格差の地域的分布と時間的変化を統計データによって推定し、(2)その背景となる産業や雇用の変化、少子高齢化や人口移動など社会経済要因との関係を分析することにより、(3)格差の地域構造を解明し政策提言に向けて基礎資料を示すことにある。研究の最初にあたる平成21年度は、研究枠組みの検討と資料収集を中心におこなった。従来の所得格差研究では、家計調査や所得再配分調査、国民生活基礎調査が用いられてきた。しかし、これらは標本数が少なく詳細な地域分析には適さない。一方、地域所得格差の指標としては1人あたり県民所得や賃金構造基本統計が用いられるが、前者は経済活動規模の平均値を、後者は勤労者個人の所得を示すにとどまる。本研究では住宅・土地統計調査の「世帯の年間収入」を用いた所得格差の推定方法に改良を加え、格差現象の階層的・空間的な構造とその変化を検証しようとしている。豊田は、都道府県および主要都市別に世帯所得分布推定をおこない、高齢者など無職世帯を分析から除いたとき、地域の産業構造や就業者の職業構成、女性就業率が地域所得差を規定する主要因であること、所得の地域差が出生率や人口の社会増減に影響を及ぼしていること等の仮説を得た。長尾は、大都市圏を対象に地域経済の基盤となる産業集積と社会空間の関係について分析視点の整理をおこなった。中川は、地方圏におけるUターン現象など人口移動と就業機会との関係について調査を開始した。今後は問題意識と分析成果の共有を図りながら、理論と実証の両面から格差の地域構造の分析を進めていく予定である。近年わが国では首都圏への一極集中と地方圏の経済的衰退が深刻化している。こうした地域格差は個人や世帯の所得格差の空間的投影でもある。所得の地域格差はマクロな経済動向だけでなく、それぞれの地域の諸特性に起因している。それゆえ、地域の多様性を扱う地理学は格差現象の解明に寄与することが求められる。本研究の目的は、所得格差の地域的分布と時間的変化を統計データによって推定し、政策提言に向けて基礎資料を示すことにある。研究の2年目にあたる平成22年度は、方法論の検討と平行し資料分析を進めた。従来の所得格差研究では全国を一括して扱うことが多く、地域間の格差は十分論じられてこなかった。一方、地域格差研究では所得の平均値の比較にとどまり、階層間の格差はほとんど無視されている。本研究では住宅・土地統計調査の「世帯の年間収入」を用いて所得格差を推定する方法を独自に提案し、家計所得を地域間格差と階層間格差の両面から検証した。都道府県別に見ると、1990年代後半以降全国的に階層間格差は拡大する傾向にある。地域間格差は景気後退期にあたる19972003年に縮小したが、景気拡大期の200308年には拡大している。さらに、東京特別区や大阪市の区別について比較分析をおこなったところ、人口の都心回帰とともに高所得層が急増する都心区と低所得層が滞留する周辺区で急速に地域間格差が拡大しており、大都市の内部構造に変化が生じていることが確認された。また、都道府県単位で見た所得格差は平均寿命や死亡率など地域の健康水準にも影響を与えている。今後は、リーマンショック以降の新たな経済局面でいかなる影響が及ぶかが注目されるほか、こうした地域の所得格差が雇用環境や人口移動とどのような規定関係にあるか、さらに多くのデータを用いて検証していく予定である。社会経済構造が急速に変化する中で、所得格差に対する関心が世界的に高まっている。わが国においてもかつての「中流神話」が崩壊し、富裕層と貧困層への分極化が指摘されて久しい。また、一極集中が進む首都圏と経済的疲弊に苦しむ地方圏の間で、地域格差をいかに縮小するかは重大な政策的課題である。ところが、家計所得の地域間格差に関する実証研究はこれまで非常に少なかった。格差の把握には何を比較の対象とするかが重要である。

地域間で平均的所得水準に差があること(地域間格差)と、地域内で所得分布にばらつきがあること(地域内格差)は、異なる概念として定義しうる。また、地域間格差を三大都市圏で見た場合、東京と京阪神の間で格差が拡大すると同時に、東京と名古屋の間で格差が縮小しているとき、両者を単純化し一語で表現することはできない。このような意味で地域格差はきわめて複雑な現象と言える。本研究では、住宅・土地統計調査の「世帯の年間収入」を用いて所得格差を推定し、家計所得の分布と変化を地域間格差と地域内格差の両面かち検証した。今年度は新たに非集計ミクロデータを使用することにより、人口高齢化や世帯規模の縮小など人口学的要因の影響を取り除いて推計精度の向上を図った。その結果は、時期や把握法により錯綜した状況を示す。すなわち、19982003年に都道府県の地域間格差は全体として縮小したが地域内格差は拡大した。200308年は逆に、地域間格差は拡大したが地域内格差は縮小した。また、市区町村単位の分析結果からは、東京大都市圏の都心部で高所得層が急速に増加していることが判明した。こうした変動が経済や政策の動向とどう関連しているか、また所得格差が地域間の人口移動や健康水準にいかなる影響を与えているか、理論的な検討と実証的な分析を継続中である。
妊娠合併症のリスク妊婦へのマタニティヨガの介入による自律神経の鎮静効果の検討

2012年8月に倫理審査承認後、9月から研究協力施設の妊婦健診外来およびヨガクラスで、研究対象者のリクルートを開始した。現在、約91名の妊婦から研究協力が得られデータを収集した。縦断調査であるが早産などのために、10か月調査での脱落者が数名見られた。その結果、ヨガを実施することによって、妊娠8か月および10か月時に副交感神経活動が活性化すること、また、夜間にまとめて長く眠れること、ヨガ実施直後のαアミラーゼ値が低下し、ストレスが軽減することが明らかになった。一方、夜の入眠時刻が早いほど夜睡眠時間が長く、副交感神経が活性化され、夜間覚醒が多いほど交感神経が活性化されることが明らかになった。リスク妊婦(PIH・GDM)の妊娠中の自律神経系の変化、および日内変動を正常妊婦との比較によって明らかにする事(目的1)と、リスク妊婦(PIH・GDM)へのマタニティヨガの介入により、妊娠合併症が発症しやすい妊娠末期において、交感神経系が鎮静されるか否かを明らかにする(目的2)事を目的として実施中である。2012年7月に大阪大学医学部保健学倫理委員会で承認され、2012年8月に研究協力施設(パルモア病院)の倫理委員会で承認を得た。2012年9月から妊婦健診外来および、ヨガクラスで対象者の募集を開始した。調査票および睡眠表の回収率は100%である。24時間心拍変動モニタリングや唾液アミラーゼ採取等も対象者への負担を最小限にデータ収集が進んでいる。しかし、縦断調査であるが早産等の為に10か月時調査での脱落者が数名いる現状であり、現在、実施例数は70例(ヨガ群34例、対照群36例)であり、症例数を増やすために2回/週の研究参加者募集を継続中である。しかし、縦断調査であるが早産等の為に10か月時調査での脱落者が数名いる現状であり、現在、同意取得例数が28例(ヨガ群14例、対照群14例)に対し、実施例数は25例(ヨガ群11例、対照群14例)であり、症例数を増やすために2回/週の研究参加者募集を継続中である。2015年度末までに、91名の妊婦から研究協力が得られ研究に参加した。妊娠6か月からデータを収集し、縦断的に8か月、10か月に調査を継続し、途中辞退者を除くと各々68名、60名であった。これらの対象者のうち、ヨガ実施群と実施しない対照群に、アクティブトレーサーによる心拍変動の測定、ストレスを評価するPSS、唾液中αアミラーゼ測定、sleep logによる生活リズムを調査した。研究成果を国際学会に2編、英文誌に現在投稿準備中である。助産学途中で辞退する対象者がいるため、6月までデータ収集の予定である。事例の対象者数が研究全体の目標の1/3程度であり、今後も積極的に対象者のリクルートを行う。同意が得られた対象者からの調査票の回収率は100%である。データ収集と並行して、アクティブトレーサーによるデータ解析を行う。今年中に英文誌に投稿予定である。昨年度と同様に行うが、妊婦健診外来およびヨガクラスで対象者を増やすため、今年度は産科外来に研究協力者募集のポスターを掲示する等、積極的に対象者数を募集する。また、来年度の当研究費または他研究費(運営交付金等)と合わせて、アクティブモニターを更に1台追加購入して、対象者数を増やす方策を検討する。調査票と睡眠表の回答、24時間心拍変動モニタリング、および唾液アミラーゼ採取等のデータ収集を進める。データ収集と併行して、データ解析を順次行う。

解析に必要なデータ数に満たないため、26年6月までデータ収集を行う予定である。そのため、論文の添削やネイティブチェックに必要な費用を繰り越したため。既に論文中の英文論文の修正後のネイティブチェックや、今後執筆予定の論文の作業等に支出する予定である。該当無し
異種混載ハードウェア環境下におけるＮＯＳＱＬ向け分散システムの研究

本研究課題では、異種ハードウェアを混載するNOSQLシステムの電力効率化を目指した。初期段階では、異種KVSハードウェアを実用的に評価するために、Key-value Storeのハードウェアシステムを再設計し、ソフトウェアシステムであるmemcachedのハードウェアキャッシュとして動作する実用的なシステムを構築した。とくにハードウェア内のキャッシュにも考慮し、オンチップRAMをL1キャッシュ、オンボードDRAMをL2キャッシュとした実装としてLaKe(Layered Key-value Store)を開発した。この実装は、10GbEの環境でラインレートを処理することができ、低遅延を達成している。この異種混載システムにおける電力効率について解析した結果、トラフィックの負荷が低いときにはCPUをベースとするソフトウェアシステムで動作するほうが消費電力が低く、トラフィックの負荷が高いときにはFPGAシステムの専用ハードウェアで動作するほうが消費電力が低いことがわかった。この結果をもとに、本研究課題の主たる提案であるIn-network Computing On-demandを提案した。CPUの電力情報をもとにソフトウェアシステムとハードウェアを切り替えるホストベースコントローラおよび、NIC内のトラフィック量をベースとしてハードウェアとソフトウェアを切り替えるネットワークベースコントローラの2つのスキームを制御するユーザアプリケーションコントローラを実際に実装し、オープンソースとしてもコードを公開している。このコントローラを用いることで、NIC搭載型FPGAやCPUが混載する環境で電力効率を改善することができる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。異種混載ハードウェア環境下におけるNOSQL向けアクセラレータの研究の初段階としてNOSQLキャッシュのハードウェアキャッシュにおける階層化と応用事例の開発に取り組んだ。スイッチやNICを対象としたハードウェア上にオンチップRAM, DRAMを用いた階層化キャッシュの設計や従来技術の省電力化手法を組み合わせることで、電力効率化について従来のハードウェアシステムによりも5.1倍、一般的に使われているソフトウェアよりも24倍の向上を達成した。本課題は、英国ケンブリッジ大学コンピュータ研究所に留学し、同研究所で開発が行われているNetFPGA(本研究課題で開発対象であるFPGAボード)チームに参加し、各種ネットワークデバイスのオープンソース開発の活動を通して、本システムの開発に成功している。本システムについて有名国際会議に投稿中である。今後は、本システムの運用時に発生するワークロードに着目して電力解析を行っていく。また、インターネットにおけるセキュリティ防御システムとしてUDPによるDDoS攻撃を防御するシステムを本研究の応用事例としてmitiKV(Mitigator using Key-value store)を開発した。特別研究員採用前に発表にしたICMPを用いたDDoS攻撃を用いることで、攻撃元のフロー数がハードウェアキャッシュ内の容量に収まる場合には10Gインターフェイスのラインレートにおいて防ぐことができた。一方で、ハードウェアをキャッシュから溢れた場合は、キャッシュ容量内のフローについては防ぐことができており、緩和することができた。今後は、ソフトウェアとのインターフェイスをも考慮し、ハードウェアキャッシュだけではなく、ソフトウェア側のホストPCのメモリを用いることで全フロー数の攻撃防御を目指していく。Key-value Storeの中には、valueにデータ型を持たせるRedisがある。Valueにデータ構造を持たせることで、ユーザ側で様々なセマンティクスに対応してシステムを構築できるという利点を活用して、SNSやWebサービスのバックエンドとしてキャッシュ・ストレージに利用されている。本課題は複数のデータ構造をもつkey-value storeのハードウェア設計を行った。具体的には、STRING、LIST型、HASH型、SET型の4つのデータ型についてそれぞれ専用ハードウェアを設計している。これらのデータ構造について遅延を解析した。昨年度でプロトタイプとして設計・実装したFPGAシステムはXilinx Virtex-5(約12年前にリリースされた)であった。そのため、FPGAのリソースが限らており、FPGAボードに搭載されているDRAMモジュールが288MBと十分であると言えない。そこで、Virtex-7を搭載したNetFPGA-SUMEボード上に再設計を行った。より性能を向上させるためにFPGAシステムをさらに階層化させた設計としてLaKe(Layered Key-value Store)アーキテクチャを提案した。具体的には、ハードウェアキャッシュ内部をDRAM、SRAMやBRAMを階層化させることで高速化している。Key-value Storeの主要なメモリ用途としてデータストアとハッシュテーブルがある。また、メモリ管理としてスラブアロケータを用いているが、便宜的に使用されていないChunkをリストで管理したFreeListを管理する必要がある。電力効率化について従来のハードウェアシステムによりも5.1倍、一般的に使われているソフトウェアよりも24倍の向上を達成した。CPUの電力情報をもとにソフトウェアシステムとハードウェアを切り替えるホストベースコントローラおよび、NIC内のトラフィック量をベースとしてハードウェアとソフトウェアを切り替えるネットワークベースコントローラの2つのスキームを制御するユーザ

アプリケーションコントローラを実際に実装し、オープンソースとしてもコードを公開している。このコントローラを用いることで、NIC搭載型FPGAやCPUが混載する環境で電力効率を改善することができる。次年度は、既に決まっているWestern Digitalでのインターン(6月8月)で最新ストレージデバイスを対象としたkey-value storeシステムの開発を行う予定である。大学では手に入りにくい業界の最新デバイスを用いた研究の挑戦、トップレベルの国際会議で活躍する研究者と交流ができる。そのようなハイレベルな研究者がメンターとなり、3ヶ月間の研究課題を遂行していく。本研究課題で設計したシステムは高い負荷を伴うワークロードが発生する際には、電力効率の観点で省電力化に効果的である。しかし、無負荷時について、ハードウェアアクセラレータの静的電力を含めると非効率である場合が考えられる。実際にデータセンタでは、トラフィック量は時間によって変動する。したがって、トラフィック量に応じてハードウェアアクセラレータの機能をスイッチングできるシステムが重要となってくる。そのスイッチングにおけるしきい値をアプリケーション毎に探求し、トラフィック量に応じて機能を動的にスイッチングできる機能を目指していく。この課題はケンブリッジ大学やスイス・USIと協力して進めており、十分な結果が得られ次第、第一著者として今後国際会議で発表する予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
Hippo経路による代謝、肥満、食欲制御

Hippo経路はショウジョウバエのモザイク解析によって近年発見された新たなシグナル経路であり、この経路の下流転写因子には細胞増殖に関わるTEADの他に脂肪細胞分化に関与するPPARγが含まれている。さらに代謝、肥満、食欲制御に重要なPI3K経路との密接なクロストークの存在が示されていることからも、Hippo経路の糖・脂質代謝、肥満、食欲制御への関与が考えられる。そこで申請者はHippo経路の糖・脂質代謝、肥満、食欲制御への関与を検討するため、脂肪細胞、膵臓β細胞、骨格筋細胞、間葉系幹細胞、視床下部レプチン反応性ニューロンの組織特異的にHippo経路遺伝子を欠損するマウスをそれぞれ作製・解析を行なった。Hippo経路のコア分子の1つであるMOB1の脂肪細胞特異的欠損マウスでは、通常食摂取時においては生後25週齢前後から、白色・褐色脂肪組織の両方で軽度の脂肪組織重量増加障害と低体重を認め、組織的には脂肪滴の小型化が観察された。これらの表現型は高脂肪食を与えることで早期から差が顕著となったことから、高脂肪食投与のマウスを用いて、摂食量・行動量・基礎代謝量検討したところ、ともに変化は認めなかった。次にホルモン・サイトカインの変化を検討したところ、組織重量増加障害に伴う耐糖能の改善、インスリン感受性亢進、血中インスリン値の低下を認め、血中レプチン値の低下はあるものの、血中adiponectin値は不変であった。これらから、脂肪特異的MOB1欠損マウスにみられる脂肪組織重量増加障害と低体重はエネルギー消費の亢進やエネルギー摂食量の低下によるものではないことが示唆された。また野生型マウスでは高脂肪食投与による肥満に伴いMOB1の発現亢進とYAPの発現低下が観察された。ここまでのことから、Hippo経路は肥満によって活性化され、肥満を更に増悪させる経路であ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。近年新たなシグナル経路として注目されつつあるHippo経路は、様々なシグナル経路とのクロストークが報告されており、代謝・肥満・食欲制御に重要なPI3K経路との密接なクロストークの存在も示されている。本研究では、脂肪細胞・骨格筋細胞・膵臓β細胞・間葉系幹細胞・視床下部レプチン反応性ニューロンの組織特異的にHippo経路遺伝子を欠損するマウスを作製・解析し、Hippo経路の糖代謝・脂質代謝・肥満・食欲制御に対する作用やその分子機構、PI3K経路依存性を明示することで、Hippo経路の新知見を見出し、メタボリックシンドロームの予防や治療の礎を提示することを目的としている。平成25年度はHippo経路の主要な構成分子のひとつであり、これまでに報告されたHippo経路分子遺伝子改変マウスのうちで最も表現型が劇的であったMob1の脂肪細胞・骨格筋細胞・膵臓β細胞・間葉系幹細胞・視床下部レプチン反応性ニューロンの組織特異的欠損マウスの作製を開始した。まずはAdiponectin-Cre Tgマウスを用いた脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスの解析を行なったところ、脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスは通常食において20週令前後から有意に低体重を示した。低体重の原因を探るため、体重差に有意な差がみられる前の週令において行動量や摂食量を検討した。脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスでは、意外にも行動量や摂食量に有意な差を認めないものの熱産生量が低下していることを見出した。これまでにMob1欠損による羸痩のメカニズムは明らかにできていないもののHippo経路の肥満への関与を示唆した。

また野生型マウスでは高脂肪食投与による肥満に伴いMOB1の発現亢進とYAPの発現低下が観察された。ここまでのことから、Hippo経路は肥満によって活性化され、肥満を更に増悪させる経路であ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。準備実験から全身性にMob1を部分欠損したマウスでは羸痩がみられたが、このマウスでは高頻度に腫瘍形成もみられるため、この表現型が代謝・肥満・食欲制御に対する作用であるかを検討するために脂肪細胞・骨格筋細胞・膵臓β細胞・間葉系幹細胞・視床下部レプチン反応性ニューロン組織特異的にMob1を欠損するマウスの作製を開始した。はじめに脂肪細胞特異的Mob1欠損マウス作製のためaP2-Cre Tgマウスを用いたところ、aP2-Creは他の組織でも発現するために腫瘍形成などがみられ早期に致死となったため解析が困難であった。次により脂肪細胞特異的であるAdiponectin-Cre Tgマウスに変更し、脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスの作製した。この脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスでは全身性Mob1部分欠損マウスでみられた羸痩の表現型を再現することができ、Hippo経路と肥満との関与が示唆されたが、観察期間などが長期にわたるためそのメカニズムに関してまでは平成25年度に明らかにすることができなかった。しかしながら、平成26年度は解析用マウスの準備整ってきたため、平成25年度の遅れを取り戻せることを期待している。平成25年度に引続きAdiponectin-Cre Tgマウスを用いた脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスの通常食時における羸痩の原因を探りつつ、高脂肪食時においての表現型も明らかにする。脂肪細胞以外の骨格筋細胞・膵臓β細胞・間葉系幹細胞・視床下部レプチン反応性ニューロン組織特異的Mob1欠損マウスのうち作製が最終段階入っているマウスの解析も併せて行なう。Mob1以外のHippo経路分子に関しても脂肪細胞・骨格筋細胞・膵臓β細胞・間葉系幹細胞・視床下部レプチン反応性ニューロン組織特異的に欠損するマウスの作製を開始しており、Mob1と同様にHippo経路の主要な構成分子であるLatsのAdiponectin-Cre Tgマウスを用いた脂肪細胞特異的欠損マウスの作製は最終段階にはいっているため、このマウスと脂肪細胞特異的Mob1欠損マウスの表現型との共通性を検討する。また、糖代謝・脂質代謝・肥満・食欲制御におけるHippo経路とPI3K経路との相互経路依存性を検討するため、Hippo経路下流分子Yap1,TazとPtenの二重(あるいは三重)欠損マウスを作製・解析を行なう。