hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Behcet病に関与するエピゲノム制御の解析

本研究において治療標的遺伝子の解明には至っていないものの、難病であるBehcet病の病態に直結する新規治療戦略の開発への第一歩を踏み出す事が出来、今後の展開が期待出来る。既に当該研究方法を用いた解析法は、特許出願している。リウマチ膠原病科解析患者数の頭打ちが今後の問題である。特に最近は治療法の改善によりBehcet病活動性の亢進した患者が少ないことが問題で、疾患活動性とヒストンマーカーの検討を積極的に推進する必要がある。大学倫理委員会での承認においては順調に進んだ。末梢血細胞内染色法によって、ヒストン修飾の分類を行う技術は、新規技術であり抗体の選定、細胞条件等当初予定より若干遅れ気味ではあるが、その後の患者リクルートメントにおいてやや遅れを取り戻しつつある。消耗品費節約に努めた結果上記差額が生じた。ベーチェット病患者の多大なご協力により、患者リクルートメントは順調に進んでいるが患者絶対数および活動性の高い患者の数は十分とは言えず、研究の推進のためには今後他施設の協力を要請する必要が出る可能性がある。そのためにも、当科における患者において意義のある研究結果が示される必要がある。次年度の消耗品費に使用予定である。物品購入において価格値下げにより若干の変動があり、最終的に4円繰り越しとなった。消費税増加があるため、次年度にて使用する予定である。
積雪期における地震直後対応策

積雪期の地震の発生に対する直後対応には多くの困難が伴うことが予想される。特に積雪寒冷地においては冬の対策を抜きに地震防災計画を立案することは考えられない。本研究は、積雪期の地震直後の対応の問題点を明らかにし、対策のあり方を示すことを目的とした、2年間の計画で本年度はその最終年度である。前年度に引続き、既往の災害における事例調査を文献調査により追加を行った。また、昨年度未に調査を行った2000年1月の道東地方の大雪災害についての解析をさらに進め、雪害の実態、対応の問題点を明らかにした。これら既往の被災事例の解析結果を踏まえて、積雪期における地震防災対策、雪害対策の実情を把握するための項目を抽出し、アンケート調査票にまとめた。調査項目は、(1)積雪期を考慮した地震防災対策項目およびその具体例、(2)除雪体制の実態と雪害経験および雪対策の問題点、(3)除雪体制の地震防災体制とのリンク、(4)防災情報の住民への提供方法および行政ホームページの活用案態、の4項目である。北海道の全市町村212の防災担当部局に調査票を郵送し、約75%の市町村から回答を得た。積雪期を考慮した防災体制の具体例を整理した。除雪については恒常的な対応の必要性から、いずれの市町村においても体制が整えられているが、冬季間の地震災害を想定した除雪体制とのリンクは殆どとられていないことが明らかにされた。しかし、大半の市町村で両者のリンクが将来的に可能であるとしており、本研究で提案している除雪体制の地震時の有効活用が期待できるとの確信を得た。行政のホームページにおける防災情報の提供が行われている市町村は15%程度にとどまるが、多くの市町村で掲載へ向けての準備が進められていることが明らかにされた。積雪期における地震の発生に対する直後対応には多くの困難が伴うことが予想される。特に積雪寒冷地では冬の対策を抜きに地震防災計画を立案することは考えられない。積雪期の地震直後の対応のあり方を探り、具体的な方策を示すことを目的とし、2年間で計画している。本年は初年度に当たり、既往の災害における事例調査から始めた。1993年釧路沖地震を対象に各種被害報告書、行政の対応資料を中心に文献調査を進めた。釧路沖地震発生時には積雪はなかったがその後積雪があり対応活動に影響を与えている。最近の雪害事例として、2000年1月北海道東部を襲った季節外れの大雪を取り上げ文献調査を行った。釧路市については現地調査を実施した。釧路市の防災担当と道路維持管理担当との両者に対する聞き取り調査を行い、災害対策本部の設置から解除に至る間の対応、除雪作業の時系列的対応に関する資料を収集・整理した。道内では比較的積雪の少ない釧路地方における例外的な大雪に対する除雪の難しさ、除雪体制の問題点、積雪期における地震防災の問題点などを聞き出すことができた。また、釧路市立図書館において、2000年1月の雪害に関する新聞記事(釧路新聞、北海道新聞釧路版)を閲覧複写した。関連記事について、雪害の実態、影響範囲、市民生活への影響、除雪及び行政の対応などの項目別に時系列的整理を行い、問題点を明らかにした。
カオス理論を応用した音声による鼻咽腔閉鎖機能診断法開発のための基礎研究

共同研究者と共に開発を進めた。音声カオス処理プログラムを改良し、構音障害(鼻咽腔閉鎖機能不全)を診断するための基礎的研究を行った。1.鼻咽腔閉鎖機能不全を持つ口蓋裂術後患者および正常言語発音者の音声収録を行い、音声信号をA/D変換、ノイズ処理などを行い、周波数解析、母音抽出、子音抽出などの一般的な信号解析を行ったが、両者の間には差異は認められなかった。2.次に音声カオス処理プログラムを用いて両者の比較を行った。即ち、破裂音を多く含む文章を読ませ、パーソナルコンピューターに入力させ、A/D変換、ノイズ処理を行った後、パラメータのチューニングを行い、カオス解析処理により約1秒間ずつの音声の周期軌道を視覚的に表現する図形としてのカオスアトラクタを描画させ、リアプノフ数を算出した。その結果、正常言語発音者および鼻咽腔閉鎖機能不全患者で発声補正装置を装着した者の方が鼻咽腔閉鎖機能不全者に比べ、有意にリアプノフ数は高値を示し、鼻咽腔閉鎖機能とリアプノフ数に関連性があることが示唆された。3.さらにその音声をナゾメータを用いて解析し、ナゾランス値との関連性を検討し、リアプノフ数とナゾランス値との間に関連性があることが示された。
小児用人工心臓のためのピボット式波動型人工心臓の開発研究

小児用人工心臓のための血液ポンプとして、拍動流の生成が可能なポンプである小型の螺旋流ポンプの作製を行い、人工心臓として必要な性能を満たしつつ小児に埋込可能なサイズのポンプが実現できた。また、人工心臓の生理的な制御を実現するための要素技術として、拍動流での流量推定・埋込型圧力センサーのオフセットのキャンセル方法・自然心臓との同期駆動方法の開発を行い、動物実験などによりその有効性を確認した。波動型ポンプの設計とともにその基本性能の評価を行った。波動型ポンプで重要となる点はクリアランスである。クリアランスが大きすぎるとポンプ効率が極端に下がり、クリアランスが小さすぎると溶血が大きくなる。また、小さすぎるものでは軸のぶれや機械加工の誤差により、ポンプ内で稼動部がクリアランスを保てず衝突してしまう問題もある。そこで、波動型ポンプのシミュレーションモデルを作成し、流体解析を行うことで、最適なクリアランスを求めた。現在までにポンプ効率に影響してくるクリアランスは主に側面のものであることが判明した。この結果を受けて、ポンプの試作を行い性能の評価を行った。シミュレーションの結果と対比を行うため、クリアランスを変えたものを作成しそれぞれの性能の違いを調べた。流体には生理食塩水を用いてシミュレーションで用いた条件と同じ条件で駆動を行ったところ、流量などの計測値に絶対的な値の違いは見られたものの傾向は同じ結果が得られた。これによりシミュレーションによる評価がある程度の妥当性を持つことが示された。現在はシミュレーションモデルについて、絶対的な値もより近いものが得られるように改良を行っている。また、ポンプの血液適合性のうち溶血性能を調べるために血液を用いた実験も行った。試作したポンプで血液を駆動させ、そのときの溶血の時間変化を調べることで溶血性能の評価を行った。現在までに、クリアランスが小さいポンプは溶血が大きく、クリアランスを大きくするにつれ溶血が減少していく結果が得られた。今後の開発にはクリアランスに関してポンプ効率と溶血とのバランス点を求めることが必要となる。溶血評価にはポンプの試作があり時間がかかるため、in vitroによる要訣評価法に関しても調査を行ったところ、ある程度までシミュレーションでできる可能性があることが判明した。ポンプ構造の改良を行うとともにその性能評価を行った。ポンプ構造としては波動型ポンプと螺旋流ポンプとの二つのタイプのポンプについて検討を行った。螺旋流ポンプは回転式ポンプであるにもかかわらず、小型で拍動流駆出が可能なポンプである。螺旋流ポンプは波動型ポンプと比較して、駆動が回転のみであるため動的バランスの調整が容易に行える・ピボット部への加重変動が少ない・回転力の伝達が容易に行える等の特徴をもつことが判明した。この結果を受け、羽根の枚数やクリアランスを変えた螺旋流ポンプを作製し性能を調べることで、螺旋流ポンプの改良を施した。現在までに、1.羽根の枚数に関しては最適点が存在していること、2.波動型ポンプほどではないが他の回転式ポンプと比較してクリアランスの影響が大きいこと、が判明した。また、マグネットカップリングについても、ネオジウム磁石を用いたマグネットカップリングを作製して性能を調べることで改良を行った。作製したマグネットカップリングを用いてポンプを駆動させたところ、高出力時や負荷が急激に変動した際にも脱調することなく、回転力の伝達が行えることが判明した。またポンプの溶血性能試験を行ったところ、現在までに市販のポンプと比較するとやや低い性能となっていることが判明した。これは市販のポンプは成人を対象としているのに対して、作製したポンプは小児を対象としているため、ポンプの最適動作点が大きく異なっていることに起因すると考えられる。この問題点は見かけ上だけの問題点であり、実際の使用条件に合わせて駆動させることで改善できると考えられる。本研究は、小児心不全用治療デバイスの開発の一環として、小児用の人工心臓システムの開発を行うことを目的としており、本研究課題では小児用人工心臓として拍動流の生成が可能なポンプ本体の開発を行った。今年度はピボット軸受け構造を改良することで波動型ポンプ同様に拍動流の生成が可能なポンプである螺旋流ポンプの体内埋込可能なサイズへの小型化を行った。完成したポンプは直径43mm・厚さ15mmとなり、昨年度のポンプの3分の2以下のサイズで実現できた。ポンプの性能試験を行ったところ、回転数3200rpmのときに、生理食塩水では差圧100mmHgで1.71/min、33%グリセリン溶液では差圧100mmHgで1.31/minの出力が得られた。回転力の伝達にはリング状のネオジウム磁石を用いたマグネットカップリングを使用した。マグネットカップリングに関しては回転数が3200rpmでも脱調などは見られず、安定した駆動力の伝達が実現できていた。性能試験ではマグネットカップリングを用いて駆動したが、今回作製したポンプではリング状の磁石を用いているため、将来リング状磁石の内部に電磁石を置くことでモーター一体型のポンプとなり得る形状が実現できた。

また、拍動流の生成が可能なポンプの基礎研究として、再生ポンプを発展させた形状を持つ、トルコンポンプに関しても研究を行った。ピボット支持機構のポンプを作製し性能試験を行ったところ螺旋流ポンプと比べて半分近くの回転数で同じ性能が得られた。トルコンポンプは原理的にピボット部分に荷重がかかるものの回転数が少ない分磨耗速度が低いと考えられるため、ピボットポンプとしては検討に値するポンプであることが判明した。
高齢者の軽度認知障がいを検出する運動課題の設定とそのアウトリーチの試み

認知機能の低下を検出するプロトコルの設定を目的とした。認知機能の測定にはMontreal Cognitive Assessment(MoCA)を用い、25点以下をMild Cognitive Impairment,(MCI)である可能性が高いと見なした。スクエアステップでは10種類のパターンの成就を判別した。65歳以上の高齢者170名を対象にした解析の結果、75/76歳という年齢で高齢者を二分した後、前者にはパターン7、後者にはパターン5を適用し、成就しなかった場合、MCIである可能性が高いとみなせた。リーダーを58名養成し、アウトリーチを担う体制を整えた。高齢者の認知機能低下を早期に発見することは、認知症発症の抑制に大きく貢献する。早期発見の手段としては個別面接法が主に用いられてきたが、時間がかかり、また負担が大きいために奏功していない。本研究では、高齢者に受け入れられやすい「運動」に「認知作業」を付加したパフォーマンステスト「スクエアステップ」を活用し、認知機能低下者を短時間で発見できる課題を設定することを目的としている。本研究では3つの課題を設定しており、今年度は、軽度認知障がい(MCI)者の検出課題(ステップ・パターン)を設定することとした(課題A)。また、スクエアステップが認知機能を向上させるかについても検討した(課題B)。課題A:三重県津市A町の高齢者170名を対象にMontreal Cognitive Assessment(MoCA)(Nasreddineら, 2005)の日本語版(鈴木・藤原, 2010)を実施した。全体の25%に相当する43名がMCIとみなされた。併せて測定したスクエアステップのパフォーマンス結果から、パターン4を成就できないと非MCIとみなせないことが明らかとなった。課題B:三重県津市B町の高齢者を対象にスクエアステップを定期的に実施してもらった。参加者のうち、26名には毎週1回、32名には隔週1回の頻度で実施した。その結果、時計描写や言語流ちょう性、類似といった認知機能には両群で有意な変化が見られなかった。一方、手がかり再生(記憶)は両群ともに有意に向上した。文字位置照合課題(二重課題)では、毎週群で有意に向上した。これらのことから、スクエアステップは認知機能に好ましい効果をもたらすと示唆された。高齢者の認知機能低下を早期に検出することは、高齢者自身にライフスタイルの改善に気づいてもらえるようになるため、豊かなライフに繋がる。早期検出のために、本研究では、申請者らが開発した運動種目「スクエアステップ」を用いた。スクエアステップは、25センチ四方のマスが横4個×奥行き10個、描かれているマットを使う。そして、あるパターンに従ってそのマスの中に足を置いていく(ステップしていく)。パターンは約200種類あり、記憶しやすいパターンや記憶しづらいパターンがある。認知機能の低下した状態(以下、MCI)であることを、本研究ではモントリオール式認知機能評価(以下、MoCA)において25点以下であると定義した。課題1(平成25年度)では、三重県津市A町の高齢者170名を対象にスクエアステップ(パターン110の10種類)とMoCAを測定し、パターン4の成就がMCIと関連していることを確認した。課題2(平成26年度)では、三重県津市B町の高齢者91名を対象に同様の測定を実施した(女性比81%、平均年齢71±6歳、教育年数11±2年)。MCIとみなされた対象者(MCI者)は53名、みなされなかった対象者(非MCI者)は38名であった。このうち、MCI者でのパターン4の成功率は79%であった。同様に非MCI者で成就したのは84%であった。1年目における結果からはそれぞれ86%、97%であったことから、今年度の検討によって、1年目で得られた結果の交差妥当性を確認することができた。認知機能は加齢とともに低下し、正常な老化と病的な変化との区別が困難な「軽度認知障がい」(Mild Cognitive Impairment, MCI)や認知症への移行率は極めて高い。そのため、MCIの早期発見は重要である。国内外でMCIを検出する方法が開発されているが、時間がかかるという短所が指摘されている。また、「基本チェックリスト」でも実施率は30%程度と低い。一方、運動と別の作業を同時に実践するデュアルタスク(dual-task)は認知機能との関連性が強く、そしてMCI検出のスクリーニングテストとして活用できる可能性が高い。しかし、そのような検討はなされていない。筆者は高齢者向けの新しい運動種目「スクエアステップ」を連携研究者たちと開発した。本研究では、上記に示した問題点を解決するためにスクエアステップを採りあげ、認知機能の低下を鋭敏に検出するステップ・パターンを含むプロトコルの設定を目的とした。認知機能の測定にはMontreal Cognitive Assessment(MoCA)を用い、25点以下をMCIである可能性が高いと見なした。このように、本研究では簡易なプロトコルを設定することができた。

スクエアステップは楽しみながらおこなえることも踏まえると、このプロトコルは高齢者の認知症予防の必要性に気づかせるという役割を担えよう。認知機能の低下を検出するプロトコルの設定を目的とした。認知機能の測定にはMontreal Cognitive Assessment(MoCA)を用い、25点以下をMild Cognitive Impairment,(MCI)である可能性が高いと見なした。スクエアステップでは10種類のパターンの成就を判別した。65歳以上の高齢者170名を対象にした解析の結果、75/76歳という年齢で高齢者を二分した後、前者にはパターン7、後者にはパターン5を適用し、成就しなかった場合、MCIである可能性が高いとみなせた。リーダーを58名養成し、アウトリーチを担う体制を整えた。事故無く、無事に測定することができた。予定通り、1年目と異なる対象者を対象にすることができ、解析することもできた。健康支援学2つの課題を経て、スクエアステップのパターンでMCIを検出できる可能性を示唆する結果を得ることができた。ただし検出の精度は十分でないと考えており、これまでのデータを十分に解析していくことを予定している。一方、アウトリーチについては検討を進めていく予定である。スクエアステップを地域に普及する活動を実施していくプロセスを評価していく。たとえば、ある自治体が10地区で構成されている場合、いくつの地区がスクエアステップの普及に賛同し、実施してくれたか[採用]。自治体はその地区の普及活動に対して、どのように支援したか(たとえばボランティアの養成、必要物品の提供、広報での周知)[実施]。その結果として、ターゲットとなる高齢者の何%がスクエアステップのことを知るようになったか、あるいは、実践するようになったか[到達]。スクエアステップを実施することで得られた効果はどの程度か[効果]。数年後も継続して取り組んでいる地区数はどの程度か、あるいは、継続しているターゲットはどの程度か[継続]。このような観点で測定し、プロセスを評価していく予定である。対象者数は予定通り確保できた。測定を無事に終えることができ、解析もできた。予定していた対象者数を、予定より短い日数で測定することができ、人件費の支出を抑えることができたため。計画していた課題2と3を残りの年度に実施する。すなわち、課題2では、スクエアステップ・パターンの交差妥当性を検討した後に、MCIを検出する規準を設定する。課題3では個別測定時だけでなく、集団で測定しても検出能が同程度であるかについて検討する。また集団測定マニュアルを策定する(アウトリーチ)。平成27年度の使用予定額のうち、人件費・謝金・旅費に充てる予定である。予定していた対象者数を計画より早い段階で確保でき、人件費の支出を抑えることができたため。26年度の使用予定額のうち、人件費・謝金に充当する予定である。
大学生の自己調整学習を促す対面・オンラインチュータリングによる学習支援環境の開発

大学生の自己調整学習を促す対面・オンラインチュータリングによる学習支援環境を開発、評価することである。具体的な研究課題として、高等教育における日本語ライティングに焦点をあて「研究課題1論証型ライティングにおける自己調整学習方略の提示」ライティングセンターにおける「研究課題2対面・オンラインチュータリングにおける教授方略の導出」「研究課題3質保証のためのチュータリング評価指標・指標別ブレンディッドラーニング教材の開発と評価」を行う。研究課題を遂行し、学習者が目標設定、計画、実施、修正、社会的支援の要請を適切にし、自己調整すること、またチューターが自己調整を促す学習支援環境の構築を目指す。
相間移動触媒を利用した光学活性アレン合成法の開発

相間移動触媒を用いた極めて一般性の高い触媒的不斉四置換アレン合成法の確立に、世界に先駆けて成功した。手法としてはアレン1,3-ジカルボキシレートを基質として用い相間移動触媒存在下求核的に活性化し、イミンまたはアルキルハライドといった求電子剤との反応により多種多様な四陳置換アレンを得る。特にイミンを求電子剤として用いた反応においてはジアステレオ選択性とエナンチオ選択性の同時制御が必要となる点が困難であった。またアルキルハライドを用いた反応ではレジオ選択性とエナンチオ選択性の同時制御という異なる問題が挙がりこの解決には多くの時間を要した。最終的に触媒として新しく相間移動触媒の構造最適化を行うことにより、高い立体選択性で目的化合物が得られる条件の確立に至った。このようにして構築された手法で得られる四置換アレンは合成化学的にこれまで入手が困難であった化合物群であり、今後これらを低分子医薬品の部分骨格に用いるなどの応用が期待される。また本生成物をさらに合成中間体とした複雑な分子合成にも適用可能であると考える。また本反応開発に用いた相間移動触媒は、金属を含まない普遍的な元素の身を用いた有機分子触媒であり、その合成における環境負荷は少なくなると期待される。本研究成果はNature publishing groupの姉妹誌であるNature Chemistryに掲載され、またドイツ化学会の運営するChemistry Viewsでハイライトされ、京都新聞においても紹介されるなど、広く評価される研究成果となった。軸不斉を有するアレン化合物は合成中間体として高い汎用性が知られているが、その不斉合成法の報告は数が限られていた。その中申請者は、相間移動条件での不斉アルキル化反応を主軸に置き、比較的穏和な条件で骨格の多様性を持った光学活性アレンを合成することを目的とし本研究課題に着手した。今年度申請者はまず、相間移動条件での5-アルキニル-1,3-ジオキソラン-4-オンの不斉アルキル化反応の開発に取り組んだ。検討の結果、高収率高エナンチオ選択性で進行する条件の設計に成功し、その成果は学術雑誌に掲載された(Chem.Commun.2010, 46, 7593)。本反応生成物は後の変換反応により短工程で容易に光学活性アレンへと導くことができると予想されることから、現在その反応条件最適化を行なっている。加えて申請者は光学活性アレン合成への別のアプローチとして、相間移動条件におけるアレン1,3-ジカルボキシレートの不斉アルキル化反応を着想した。本反応が実現すれば、炭素四置換アレンの触媒的不斉合成の初めての例となる。本反応では、触媒によりエナンチオ選択性と反応位置選択性を同時に制御しなければならないため当初条件検討は難航を極めたが精力的な基質・触媒検討の結果、目的の炭素四置換光学活性アレン化合物を単離収率59%、70%eeで得ることに成功した。今後も更なる検討が必要ではあるが、この成果も学術雑誌に投稿する価値のあるものになり得ると考えられる。また、基質としてアレン1-アミド-3-カルボキシレートを用いた場合においても同様にアルキル化反応が進行し、目的の四置換アレンを与えることを確認している。本基質についても同様に不斉アルキル化反応が達成できれば、反応後変換の多様性をより高めることが期待できる。軸不斉を有するアレン化合物は合成中間体として高い汎用性が知られているが、その触媒的不斉合成法の報告は数が限られている。その中でも全てが水素以外で置換された四置換軸不斉アレンの一般的な触媒的不斉合成法の報告は未だなされていない。その背景の中申請者は、光学活性第四級アンモニウム塩を相間移動触媒として用いた比較的穏和な条件での、汎用性の高い四置換軸不斉アレンの触媒的不斉合成法の開発を目指して本研究課題を進めている。今年度申請者はまず、前年度から手がけている相間移動条件におけるアレン1,3-ジカルボキシレートの不斉アルキル化反応の研究をを継続して行った。本反応では、触媒によりエナンチオ選択性と反応位置選択性を同時に制御しなければならないため当初条件検討は難航を極めたが精力的な基質・触媒検討の結果、目的の炭素四置換光学活性アレン化合物を単離収率63%、95%eeで得ることに成功した。この成果は海外一流査読付き学術雑誌に投稿準備中である。また、基質として同様にアレン1,3-ジカルボキシレートを用い、求電子剤としてスルポニルイミンを用いたマンニッヒ型反応による四置換軸不斉アレンの触媒的不斉合成法の開発にも着手した。本反応を相間移動触媒条件で行ったところ、上記のアルキル化反応で問題となっていた反応生成物の位置選択性の問題が解決し、得られたのはアレン化合物のみであった。詳細な反応条件検討や、申請者独自のアイデアを盛り込んだ触媒構造の設計により、96:4の高いジアステレオ選択性、96%eeの高いエナンチオ選択性でキラルアミン部位も有する四置換軸不斉アレンを合成することに成功した。本反応結果についても、現在海外一流査読付き学術雑誌に投稿準備中である。この反応系の成功により、アルキルハライドだけでなくそれ以外の求電子剤を用いた場合でも高い立体選択性で目的の四置換アレンが合成可能だということを示すことが出来、本手法の高い汎用性を実証することが出来た。相間移動触媒を用いた極めて一般性の高い触媒的不斉四置換

アレン合成法の確立に、世界に先駆けて成功した。手法としてはアレン1,3-ジカルボキシレートを基質として用い相間移動触媒存在下求核的に活性化し、イミンまたはアルキルハライドといった求電子剤との反応により多種多様な四陳置換アレンを得る。特にイミンを求電子剤として用いた反応においてはジアステレオ選択性とエナンチオ選択性の同時制御が必要となる点が困難であった。またアルキルハライドを用いた反応ではレジオ選択性とエナンチオ選択性の同時制御という異なる問題が挙がりこの解決には多くの時間を要した。最終的に触媒として新しく相間移動触媒の構造最適化を行うことにより、高い立体選択性で目的化合物が得られる条件の確立に至った。このようにして構築された手法で得られる四置換アレンは合成化学的にこれまで入手が困難であった化合物群であり、今後これらを低分子医薬品の部分骨格に用いるなどの応用が期待される。また本生成物をさらに合成中間体とした複雑な分子合成にも適用可能であると考える。また本反応開発に用いた相間移動触媒は、金属を含まない普遍的な元素の身を用いた有機分子触媒であり、その合成における環境負荷は少なくなると期待される。本研究成果はNature publishing groupの姉妹誌であるNature Chemistryに掲載され、またドイツ化学会の運営するChemistry Viewsでハイライトされ、京都新聞においても紹介されるなど、広く評価される研究成果となった。本年度の初頭では、アルキル化反応による四置換アレンの合成法の開発を本年度中に完成させたいと考えていたのだが、実際はそのアルキル化反応は本年度前半で開発を達成することができた。また、本年度後半ではスルポニルイミンを用いたマンニッヒ型反応による四置換アレン合成法の開発にも成功し、予想以上の研究成果が得られた年度となった。今後は、今回開発に成功したアレン1,3-ジカルボキシレートを反応基質とした四置換軸不斉アレン合成において、アルキルハライド以外の求電子剤を用いることで、様々な骨格を有する四置換アレンの合成法の開発に携わりたいと考えている。また、反応基質の電子吸引性基の一つを異なる官能基に変えることで、更に生成物の多様性を確保しようとも考えている。それでも更に時間が残されていれば、これまでに開発した軸不斉四置換アレンを合成中間体として用いた天然物の全合成研究の検討についても視野に入れて研究を進めていく予定である。
広帯域波長可変テラヘルツ波光源開発とその応用に関する研究

光通信波長(1.55μm)帯の2台の半導体レーザーを連続波(cw)動作させ、その出力光を周期分極反転LiNbO_3(PPLN)結晶内で差週波混合することにより、cw動作のテラヘルツ(THz)波発生を実現した。THz波発生用非線形光学材料であるPPLNは、入射レーザー光に対して分極反転構造が傾斜している、slanted-PPLNを用いTHz波帯での擬似位相整合を実現した。走査型メタルメッシュ干渉計による測定により、cw動作のTHz波波長が確認できている。波長複数の異なる動作に設計されたslanted-PPLNから周波数1.52THzでcw-THz波発生を確認している。Cw動作により300MHzの分解能で水蒸気の吸収スペクトルを測定することに成功し、本光源が高分解能な分光応用に有用であることを示した。入射レーザー光の自体の線幅は数MHzと測定できているおり、今後、レーザー光の周波数を安定化によりさらに高分解能な分光が可能であると考えられる。一方、THz波発生用非線形光学材料であるPPLNについては、2次元構造を有するPPLN(2D-PPLN)を採用しその特性を評価した。従来のSlanted-PPLNと比べて結晶構造の対象性から2D-PPLNは2方向に位相整合条件が成立する。この特性を利用し、入射レーザー光を2D-PPLN結晶内伝搬させ、THz波出力を増強させることが可能である。最も簡単な例として入射レーザー光を往復させた場合にTHz波出力が2倍以上になることを実験的に確認した。2D-PPLNを共振器内に配置し、共振器内でのレーザー光の強度を増加させることで、さらなるTHz波出力の増大が望める。また、精密機械加工により2D-PPLNをTHz波の波長オーダーまで薄く加工したデバイスからのTHz波発生も確認している。これにより結晶内でのTHz波の吸収を回避することができ、THz波に対して共振器構造を組むことが可能になり、さらなる出力の増強が望める。テラヘルツ(THz)波発生用の差周波混合用光源として利得スイッチ動作半導体レーザーを用いた2波長動作高出力光パルス生成を実現した。THz波発生用非線形光学材料は、傾斜構造を有する周期分極反転LiNbO3 (slanted-PPLN)を用い、THz波帯での擬似位相整合を実現した。この2波長光源とslanted-PPLNを用いて高繰り返しの波長可変THz波発生光源を開発した。繰り返し周波数1MHzの利得スイッチ動作DFB-LDの励起光(中心波長:1555nm,パルス幅:200ps)と外部共振器型LDからの連続波(cw)プローブ光を高非線形性ファイバーに入射させ、四光波混合(FWM)により時間的に完全に同期した2波長短光パルスを得た。EDFAを用いて平均出力で1W以上、ピークパワーで10kWと従来の固体レーザーに近い値が得られた。プローブ光の発振波長を変化させることにより、2波長光パルスの周波数間隔も変化するので、波長可変な差周波混合の光源とすることができる。これらの2波長光パルス発生の過程は全て光ファイバー中で実現できているので、小型・携帯可能なTHz波発生光源の可能性も有している。この2波長光パルスをslanted-PPLNに入射することで、2波長光パルスの周波数間隔に相当するTHz発生を確認することができた。走査型メタルメッシュ干渉計による測定を行った結果、THz波の波長が141μmの際に線幅は10GHzと見積もられ、分光応用上十分な線幅であることが確かめられた。この際、プローブ光とFWM光の波長は、各々1537nmと1572nmであった。また、分極反転周期の異なる複数のslante-PPLNを用いることにより、1.2から2.1THzの範囲でTHz波発生を確認している。今後、3THz以上の高周波の発生や、光導波路を導入しcw-THz波発生への展開が考えられる。Cw動作により狭線幅なTHz波発生およびその特性による高分解能な分光応用等が期待されるが、入射レーザー光の線幅から今回得られたTHz波の線幅は数MHzであると考えられる。一方、THz波発生用非線形光学材料であるPPLNについては一昨年度に実現しているslanted-PPLNをさらに発展させ、2次元構造を有するPPLN(2D-PPLN)を考案し、その動作特性について検討した。Slanted-PPLNと比べて結晶構造の対象性から2D-PPLNは2方向に位相整合条件が成立することを見出した。さらに、レジストパターニングと直接電界印加法により2D-PPLNの作製に成功している。

本デバイスを用いたTHz波発生についても確認しており、slanted-PPLNとは異なり結晶両方向からのレーザー光入射が可能であるという、本デバイス特有の動作が得られている。この特性を活かすことにより、2D-PPLN結晶内でレーザー光及び発生したTHz波をおのおの独立して高強度にすることが可能であり、今後THz波の高出力化が期待できる。光通信波長(1.55μm)帯の2台の半導体レーザーを連続波(cw)動作させ、その出力光を周期分極反転LiNbO_3(PPLN)結晶内で差週波混合することにより、cw動作のテラヘルツ(THz)波発生を実現した。THz波発生用非線形光学材料であるPPLNは、入射レーザー光に対して分極反転構造が傾斜している、slanted-PPLNを用いTHz波帯での擬似位相整合を実現した。走査型メタルメッシュ干渉計による測定により、cw動作のTHz波波長が確認できている。波長複数の異なる動作に設計されたslanted-PPLNから周波数1.52THzでcw-THz波発生を確認している。Cw動作により300MHzの分解能で水蒸気の吸収スペクトルを測定することに成功し、本光源が高分解能な分光応用に有用であることを示した。入射レーザー光の自体の線幅は数MHzと測定できているおり、今後、レーザー光の周波数を安定化によりさらに高分解能な分光が可能であると考えられる。一方、THz波発生用非線形光学材料であるPPLNについては、2次元構造を有するPPLN(2D-PPLN)を採用しその特性を評価した。従来のSlanted-PPLNと比べて結晶構造の対象性から2D-PPLNは2方向に位相整合条件が成立する。この特性を利用し、入射レーザー光を2D-PPLN結晶内伝搬させ、THz波出力を増強させることが可能である。最も簡単な例として入射レーザー光を往復させた場合にTHz波出力が2倍以上になることを実験的に確認した。2D-PPLNを共振器内に配置し、共振器内でのレーザー光の強度を増加させることで、さらなるTHz波出力の増大が望める。また、精密機械加工により2D-PPLNをTHz波の波長オーダーまで薄く加工したデバイスからのTHz波発生も確認している。これにより結晶内でのTHz波の吸収を回避することができ、THz波に対して共振器構造を組むことが可能になり、さらなる出力の増強が望める。
キラルな低原子価スズ化合物を用いる触媒的不斉炭素-炭素結合生成反応の開発

光学活性1,2-ジオールユニットは、マクロリド、ポリエーテル抗生物質、糖類などにしばしば見られる基本骨格である。今回筆者らは、スズ(II)トリフラート、光学活性ジアミン、酸化スズ(II)からなる新たな触媒系を開発し、これを用いるalpha-ベンジルオキシ酢酸フェニルエステル由来のシリルエノラートとアルデヒドとの触媒的不斉アルドール反応により、ほぼ満足できる収率、選択性をもって、目的とする光学活性1,2-ジオールユニットを合成することができた。不斉アルドール反応により得られた付加体は、容易に単糖類へと導くことができた。今回筆者らが開発した方法は、簡単なアキラルな原料から出発して、触媒量の不斉源を用い短段階で効率よく単糖類を合成でき、また応用範囲も広い点が特徴である。一方、ここで開発した新しい触媒系は、他のシリルエノールエーテルとアルデヒドとの不斉アルドール反応にも極めて有効であることがわかった。一方、alpha-アルコキシ-beta-ヒドロキシ-beta-メチルユニットは、ピロリチジンアルカロイドやマクロリド、ポリエーテル抗生物質、分岐糖などにしばしば見られる共通構造である。今回筆者らは、キラルなスズ(II)ルイス酸を用いるalpha-アルコキシ酢酸チオエステル由来のシリルエノラートとalpha-ケトエステルとの不斉アルドール反応による、上記ユニットの両ジアステレオマーのエナンチオ選択的合成法の開発研究を行った。その結果、シリルエノラートのアルコキシ部分の保護基(BnOまたはTBSO基)を選ぶだけで、両ジアステレオマーを高い光学収率をもって合成することができた。
システム LSI におけるクロック信号線上の故障に対する検査法β診断法の開発

本研究では,システムLSIに対する故障検査法および故障診断法を開発した.対象とする故障はクロック信号線上の遅延故障とブリッジ故障であり,故障の存在するLSIにおいて,故障個所を指摘する手法を開発した.開発した手法は,シミュレーションに基づく手法であり,その有効性についてはベンチマークとなる回路を用いたシミュレーション実験を行い,確認した.本研究では,システムLSIに対する故障検査法および故障診断法を開発した.対象とする故障はクロック信号線上の遅延故障とブリッジ故障であり,故障の存在するLSIにおいて,故障個所を指摘する手法を開発した.開発した手法は,シミュレーションに基づく手法であり,その有効性についてはベンチマークとなる回路を用いたシミュレーション実験を行い,確認した.本研究では,システムLSIの故障検査の問題についての問題を扱っている.社会に普及している様々な電子機器・情報機器の高信頼化を実現するためには,内部に含まれるシステムLSIの高信頼化が不可欠であり,その故障検査の重要性が高まっている.特に近年,従来の考えられて故障モデルだけは不十分であり,新たな故障モデルへの対応が求められている.そのようなものの一つが,クロック信号線上の故障である.平成22年度は特に,クロック信号線上の遅延故障についての問題に取り組んだ.まず,そのような故障が存在した場合の回路動作について,現在主流となっている高速テスト法の一つである,ローチオンキャプチャテスト法を適用した場合について,理論的考察および回路シミュレーションによる考察を行った.その結果,次のような知見が得られた.●クロック線上の遅延故障の影響が現れるのは,システムクロックでの高速動作中である.●多数のフリップフロップが影響を受ける場合の故障検出は容易であり,1つまたは2つのフリップフロップが影響を受ける場合については,テストパターン個別に生成する必要がある.以上の知見を元に,クロック線上の遅延故障に対するテストパターン生成法を検討した.ここでは,既存の縮退故障用テストパターン生成ツールを利用することにより,効率よくテストパターン生成を行うことを実現した.縮退故障用ツールを利用するために,テストパターン生成時のみ回路に小数のゲートを付加し,クロック線の遅延故障の検出条件を縮退故障の検出条件に変換することで,目的のパターンの生成を可能にした.【研究内容】平成23年度は,クロック信号線の遅延故障とゲート遷移故障が同時に存在する回路に対するテストパターン生成法を開発した.テスト法としては,スキャン設計を利用して,連続した2パターンを印加可能とする,ローンチオンキャプチャテストを仮定した,対象とするクロック信号線の遅延故障は,遅延量がそれほど大きいものではなく,スキャンシフト動作には影響せず,システム動作時のみ影響するようなものである.このような故障が存在した場合,スキャンシフト動作は常に正常時と同じ動作であり,システム動作時に,フリップフロップへの値の取り込みが遅れる.その結果ローンチオンキャプチャ動作時の2クロック目に誤った値が取り込まれる可能性がある.このようなクロック信号線の遅延故障とゲートの遷移故障が同時に存在する場合を考え,テストパターン生成法を開発した.開発した手法は,縮退故障(信号線の論理値が固定する故障)用テストパターン生成ツールを用いて実現する手法であり,対象故障の検出条件を縮退故障の検出条件に変換するよう,回路に付加ゲートを挿入し、テストパターンを生成した.ベンチマーク回路に対して実験を行った結果,すべての回路において,100%の故障検出効率を達成することができた.【研究の意義,重要性】従来のLSIのテストに関する研究では,組合せ回路部の信号線やゲートが対象とされており,クロック信号線を対象とした研究はほとんどなかった.近年のLSIではフリップフロップ数が増大しており,クロック信号線の故障の影響が問題となってきている.また,高速動作LSIにおいては,信号遅延が問題になる場合が多く,遷移故障を検出するテストの重要性が増している.そこで,本研究が対象とする,クロック信号線の遅延故障とゲートの遷移故障を同時に考慮したテストパターンを用いたテストを行うことで,遅延故障に対する高品質なテストが実現できる.その結果,高速LSIの信頼性が向上する.H24年度は,VLSIにおけるクロック信号線と組合せ回路部のゲート信号線とのブリッジ故障を対象にした故障診断法を開発した.これまでのVLSIに対する故障診断に関する研究は,ほとんどが組合せ回路部内の信号線またはゲート内部の故障を対象にしており,クロック信号線とゲート信号線間のブリッジ故障を対象にした研究は,報告されていない.本研究では,クロック信号線とゲート信号線間にブリッジ故障が生じた場合に,故障位置を指摘する手法を開発した.ブリッジ故障発生時の故障動作としては,従来から一般的である,ANDブリッジ故障とORブリッジ故障を考慮した.また,テスト手法としては,スキャンチェーン構造を利用しフリップフロップに論理値を印加し,観測するフラッシュテストを仮定した.研究においてはまず,ブリッジ故障による影響について,信号伝搬遅延を考慮した解析を行った.その結果,ANDブリッジ故障・ORブリッジ故障それぞれについて,どのような条件で誤った値がフリップフロップに取り込まれるかを明らかにした.さらに,故障シミュレーションを行い,候補故障箇所を絞り込む手法を考案した.開発した手法は,C言語により実装し,ベンチマーク回路に適用した実験を行った.実験の結果,多くの回路において,候補故障個所を1か所に絞り込むことができた.今後の課題としては,一部の回路で多くの候補故障が残った場合があり,さらに絞り込むために手法を改善することが挙げられる.

開発したテスト生成法を用いることによって,クロック線上の遅延故障を検出することが可能である.遅延故障は2パターンテストが必要であり,他の故障モデルと比較して検出が困難な故障である.そのような故障に対するテストパターン生成法が開発できたことは,他の故障モデルに対しても同様の手法を用いてテストパターンを生成することが可能と考えられる.従って,当初の目的のクロック信号線上の故障に対するテストパターン生成の問題は解決されたと考えられる.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,クロック信号線上の故障に対する診断法を開発する.故障診断とは,故障が存在する回路において,故障位置を推定する技術である.故障診断法の開発においては,以下の課題を研究する.(1)故障診断に用いるテストパターンとしてどのようなパターンが有効かについて,縮退故障用パターンやランダムパターンなどの有効性を調べる.(2)故障診断においてフリップフロップの初期値をどのように扱うかについて,フリップフロップがリセット可能な場合とリセット不可能な場合に分けて考察する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
マイクロ波加振映像法の創出

近年、がん等の周囲組織に比べ硬い病変を弾性率の違いを映像化することで、検出する技術が注目されている。しかし、数百Hzのずり弾性波の伝播速度分布を超音波により計測する加振映像法では、超音波伝播速度の遅さに起因した計測繰り返し周波数の制限により、癌組織の早期発見で臨床的に求められる5 mmの分解能まで達していない。そこで、伝播速度の速いマイクロ波を用い、数KHzの高周波加振振動による孤立物体の新たなイメージング法を検討した。まず、高い繰り返し周波数を有する5GHz帯の送受アレイレーダ計測システムの開発を行った。また、数値シミュレーションにより、外部加振により微小に変位する孤立物体を9×9の送受信アレイを用いて位置推定する際のアレイ配置や偏波を検討した。その結果、半径2cm程度の円アレイ内に交互に配置した送受信アレイにより、直径3 mm、振動振幅10μm程度の散乱体であれば、100dBのダイナミックレンジで計測可能な範囲であることが示唆された。1.加圧システムの構築昨年度において、生体への加振と電磁波応答の基礎特性を評価するために、電流制御型の一定推進力加圧システムを開発し、数100MHzから8GHz程度までの高周波応答の加圧依存性を検討した。センサには同軸コネクタを用いた近傍堺センサを使用してが、同軸コネクタ先端の反射係数変化から、ステップ状の加圧により、ある時定数により比誘電率が低下することが確認できた。皮膚直下においては水分量が比誘電率の変化に対して支配的である。従って、皮膚直下の毛細血管内の血液が加圧により流出するために、比誘電率の低下が起こるものと考えられる。生体の高周波応答として、ステップ状の加圧は、血液粘性や血管抵抗のローパスフィルタ的な性質によりステップ状の変化がなまったような特性を示した。この現象は加圧型の光センサにおいて得られる受光量変化(血液内のヘモグロビン量の変化)の時定数と対応していることがわかった。2.周波数掃引型5GH帯MIMOドップラレーダシステムの開発送受信アレイによる周波数掃引型のドップラレーダシステムを開発した。システムである。本システムは送受信アレイ間のアンテナ伝達関数を送信アレイと受信アレイに時間切替方式の低電力効率性、周波数切替方式のコスト増といった欠点を克服した符号変調方式を用いている。特徴としてプリファードペアとなる1組のM系列符号をビットシフトさせて各送受信アンテナに変調させ、全受信信号を多重化した後に検波を行うことにより簡易なシステムを実現している。多重化された信号はGold系列となっているため、ベースバンド信号を既知のGold系列符号で復調することにより、すべての送受信アンテナ間の伝達関数を計測できる。ビームフォーミングを基礎とする三次元分解能を有するドップラ計測システムの評価を行った。昨年度までの成果として、電流制御型の一定推進力加圧システムを開発し、5GHz帯の周波数掃引型のドップラレーダシステムを開発した。本年度は、より高い繰り返し周波数での計測を行うための送受変調周波数掃引型のMIMOドップラレーダシステムを新たに開発し、加振法の検討や高空間分解能を得るための最適なアンテナ配置についての検討を進めた。昨年度に開発したGold系列符号を用いたMIMOレーダシステムでは、プリファードペアとなるM系列符号で送受信において二重に変調することにより、MIMOレーダを構成しそのアレイを直交配置することにより3次元的な位置分解能を得ているが、M系列符号は直交符号ではないため32767個の符号長を用いても-40dB程度のダイナミックレンジしかえられない。そこで、送受変調符号の積が直交するための符号の条件を導出し、二重変調後に各アンテナの組み合わせに対応した異なる直交符号で多重化されるシステムを開発した。これにより、32767個の符号長を用いたM系列を用いたシステムと比較し、ダイナミックレンジでは25dB、ビット長(1計測にかかる時間に対応)では256倍短くすることができた。これにより、単一周波数を用いたドップラ計測において、変調信号のチップレートを500kHzとすると、7.8kHz程度の高繰り返し周波数でのアレイ計測が可能となった。本システムでは1分間の計測においてダイナミックレンジは100dBであった。また、アンテナ配置に関しては、散乱体を球と仮定したときの厳密解を用いて、振動物体の位置、サイズ等をパラメータにした測定感度に関する検討を行いた。

その結果、送受信アレイを半径2波長(12cm)の円上にそれぞれ9個交互に配置し、アレイ平面に直交させた偏波を用いた場合、Time-reversal MUSIC法を用いて、SN比10dBにおいてアレイ面より1.5cm離れた直径6mmで、75ミクロンの振動変位を有するターゲットの位置を2cm程度の分解能で推定できることが示唆された。
Ｇ蛋白共役型受容体を介したエストロゲンシグナルによる免疫反応終息機構の解明

女性ホルモンであるエストロゲンは抗炎症作用が知られており、自然免疫系細胞の活性化を制御して免疫反応を終息させている可能性が高いが、詳細な分子機構は明らかではない。本研究では新たに細胞膜型エストロゲン受容体として同定されたG蛋白共役型受容体GPR30が自然免疫制御に関与しているかどうかについて、炎症性サイトカイン産生制御に着目して検討を行ったところ、マクロファージ細胞においてGPR30からのシグナルが活性化マクロファージ細胞からのIL-6産生を低下させること、これはGPR30シグナルがNFkB経路に関与するキナーゼの活性化を低下させることでサイトカイン産生を低下させていることが明らかとなった。体内に病原微生物が侵入するとまず自然免疫系細胞が活性化され、貪食作用などにより病原体の分解を行うと同時にサイトカインを産生してリンパ球を活性化し病原体の排除を遂行する。病原体の排除が完了すると免疫反応を終息させる必要があり、免疫反応終息機構に関与する生体内因子の存在が知られている。女性ホルモンであるエストロゲンも抗炎症作用が知られているが詳細は明らかではない。研究実施者らは新たに細胞膜型エストロゲン受容体として同定したG蛋白共役型受容体GPR30/GPERが炎症性サイトカインの産生を制御することを子宮頸癌細胞株を使用した実験系で明らかにした。さらにマクロファージ細胞株においてもGPR30が発現していることを確認した。マクロファージ細胞株では核内移行型エストロゲン受容体も発現しているため、GPR30特異的アゴニストを使用してマクロファージ細胞株からの炎症性サイトカイン産生におけるGPR30シグナルの関与について検討を行った。GPR30はLPS刺激によるマクロファージからのサイトカイン産生を抑制した。プロモーターアッセイにより、GPR30は転写因子NF-kappaBによるプロモーター活性化を抑えることがわかった。さらにGPR30はIkappaBalphaの分解を阻害することによりNF-kappaBの核への移行を抑制していた。LPS刺激はTLR4を介してシグナルを細胞内へ伝達し最終的にNF-kappaBを活性化しIL-6をはじめとするサイトカイン産生を誘導するが、GPR30はこの経路を制御することでサイトカイン産生を抑制することが明らかとなった。女性ホルモンであるエストロゲンには抗炎症作用が知られているが、自然免疫反応制御における詳細な分子機構は明らかではない。本研究では新たに細胞膜型エストロゲン受容体として同定されたGPR30/GPERが自然免疫応答制御に関与しているかどうかについて、主に炎症性サイトカインの産生制御に着目して検討を行った。まずGPR30を介したシグナルがマクロファージなどの自然免疫系細胞からの炎症サイトカイン産生を抑制するかどうかという直接的な制御機構の有無について調べた。マクロファージ細胞株を使用しまず内在性GPR30の発現について確認した。マクロファージ細胞株では核内移行型エストロゲン受容体も発現しているため、GPR30特異的アゴニストを使用してマクロファージ細胞株からの炎症性サイトカイン産生におけるGPR30シグナルの関与について検討を行ったところ、GPR30はLPS刺激によるマクロファージからのIL-6産生をmRNA及びタンパク質レベルで抑制した。しかしTNFalpha産生については影響を及ぼさなかった。この差異がどのような機構により生じるかについては現在のところ不明である。さらにGPR30は転写因子NF-kappaBによるプロモーター活性化を抑えることがわかった。さらにNF-kappaBシグナルに関わるキナーゼの活性化について調べたところ、2種類のキナーゼにおいてLPS刺激によるリン酸化をGPR30からのシグナルが抑制することが明らかとなった。また自然免疫応答にはNK細胞も関与していることよりNK細胞機能発揮におけるGPR30の制御の有無について検討を行ったところ、NK細胞の細胞障害活性化をGPR30アゴニスト投与により減少させる傾向が観察されたが有意な差は見られなかった。またGPR30シグナルはIL-8産生細胞においてもNF-kappaBシグナルを抑制することが明らかとなった。女性ホルモンであるエストロゲンも抗炎症作用が知られており、自然免疫系細胞の活性化を制御して免疫反応を終息させている可能性が高いが、その詳細なメカニズムについてはほとんど知られていない。そこで、新たに細胞膜型エストロゲン受容体として同定したG蛋白共役型受容体GPR30/GPERに着目し、この新規受容体による免疫反応終息機構への関与について検討した。

子宮頸癌細胞株にGPR30を発現させ刺激による炎症性サイトカイン遺伝子発現への影響についてプロモーターアッセイにより調べたところ、GPR30は発現量依存的にサイトカイン遺伝子のプロモーター活性を抑制した。また、従来の核内型エストロゲン受容体を発現せずGPR30のみを発現している乳癌細胞株をエストロゲンあるいはGPR30アゴニスト存在下で刺激するとサイトカイン産生の低下がみられた。この抑制にはG蛋白を介したシグナルが関与していることおよびGPR30の発現を低下させると抑制が抑えられることが明らかとなった。またGPR30を作製し解析したところ、GPR30は多くの蛋白修飾を受けておりシグナルの制御に何らかの影響を及ぼしていることが示唆された。GPR30が免疫終息機構に関与しているかどうかについて主に自然免疫活性化後の制御に着目して解析を進めている。そして現在までに自然免疫で主要な担当細胞であるマクロファージからのサイトカイン産生をGPR30が制御することを見出した。マクロファージ細胞株を使用することでプライマリーマクロファージにくらべ効率的なサイトカイン産生測定系を樹立することができた。そしてGPR30がサイトカイン産生のプロモーター活性を抑制していること、特にTLR4を介したシグナル経路をGPR30は制御することでサイトカイン産生を抑制することが明らかとなった。平成23年度から24年度にかけて「直接的な制御」について解析することを計画しており、その点では当初の目的をおおむね達成している。現在までに得られた実験結果は、GPR30が炎症性サイトカインのプロモーター活性を抑制することで炎症性サイトカインの分泌を抑制している可能性を充分に示唆するものである。GPR30による炎症性サイトカイン産生の直接的制御機構の解明をさらに行っていく。さらにGPR30による炎症性サイトカイン産生の間接的制御機構の解明を行う。具体的には制御性T細胞からのIL-10が他の細胞に作用することで免疫終息を誘導することが知られているため、制御性T細胞におけるGPR30の役割を調べる。また免疫担当細胞の一つであるNK細胞の活性化・細胞傷害機能もエストロゲンが影響を及ぼすことがいわれているため、NK細胞におけるGPR30の関与についても調べていく予定である。自然免疫系細胞による炎症性サイトカイン産生制御へのGPR30の関与についてはまずGPR30の発現について調べる必要がある。タンパク発現解析が必要となるためGPR30抗体を作製し、外来性に発現させたGPR30については検出できることを確認したため詳細について検討していく。またsiRNA・アゴニストやキナーゼ阻害剤などを利用してサイトカイン産生抑制への影響について調べていくとともに細胞内関与因子についても同定していくことで直接的制御機構の解明を行っていく。