hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精密位置制御による量子ドットサイズナノ構造低仕事関数材料グリーンデバイスの研究

更に電流密度は1.01A/cm2となり、電力変換デバイス・高効率・高現実感・3次元ディスプレイ実現のため、25年度の目標値の1A/cm2程度の極微小電子源を試作に成功した。本研究では、独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて仕事関数が低く耐環境性のあるアモルファスカーボン、TiN等のエミッタ材料からなる極微小電子源を作製し、エミッタ材料の基本電子物性と電界放出特性との関係、真空一貫エミッタ作製評価システムによるガス雰囲気との関係等を究明し、超精密位置制御された量子ドットサイズ極微小電子源の開発を目的とする。低仕事関数・耐環境性エミッタ材料としてアモルファスカーボン薄膜をSi鋳型内に形成する。アモルファスカーボン薄膜は、プラズマCVD法によりアセチレン(C2H2)ガスを原料ガスとし、常温で行いを試作した。金属支持層を充填、Si溶解除去を用いSi鋳型を除去し、微小電子源を試作した。転写モールド法エミッタ作製技術と電子ビーム露光法により100400nmのSi鋳型を試作し、基底部長さ110nm380nm、先端曲率半径2.9-3.8nmの先鋭性に優れ仕事関数極微小電子源の開発に成功した。先端曲率半径の標準偏差も1.3nmから0.8nmへと小さくなった。転写モールド法微小電子源の微小化により先端先鋭性と均一性が向上した。試作した転写モールド法微小電子源の電界電子放出特性を調べた。転写モールド法微小電子源のturn-on電界は11.9-15.6V/μmとなり、微小化により先端先鋭性が向上し、電界集中係数が増加したため、前年度の基底部長さ1.57μmの転写モールド法微小電子源のturn-on電界17.5 V/μmより低くなった。また、既存のSpindt型微小電子源などの50-600 V/μmと比較してturn-on電界が低くなった。更に、転写モールド法微小電子源の電子放出電流密度は400mA/cm2程度となり、電力変換デバイス・高効率・高現実感・3次元ディスプレイ実現のため、24年度の目標値の数十数百mA/cm2程度の極微小電子源を試作した。独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、3.2-3.6eVの低仕事関数・耐環境性エミッタ材料Si鋳型内形成型と被覆型転写モールド法アモルファスカーボンとTiN微小電子源を試作した。転写モールド法微小電子源のturn-on電界は15.4-17.5V/μmとなり、既存のSpindt型微小電子源などの50-600V/μmと比較してturn-on電界が低くなった。次に、転写モールド法エミッタ作製技術と電子ビーム露光法により4001.6μmのSi鋳型を試作し、基底部長さ370nm1.57μm、先端曲率半径3.2-3.6nmの先鋭性に優れ極微小電子源の開発に成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。独自の転写モールド法エミッタ作製技術を用いて、3.2eVの低仕事関数・耐環境性エミッタ材料Si鋳型内形成型と被覆型転写モールド法アモルファスカーボン微小電子源を試作した。転写モールド法微小電子源のturn-on電界は11.9-15.6V/μmとなり、既存のSpindt型微小電子源などの50-600 V/μmと比較してturn-on電界が低くなった。次に、転写モールド法エミッタ作製技術と電子ビーム露光法により100400nmのSi鋳型を試作し、基底部長さ110nm380nm、先端曲率半径2.9-3.8nm、先端曲率半径の標準偏差0.8-1.3nmの先鋭性と均一性に優れ極微小電子源の開発に成功した。H23年度研究を更に進め、電子ビーム露光法により(a)400nm100nm(b)100nm60nmの2段階によりSi鋳型の均一形成の作製条件検討・試作を順調に進展して超精密位置制御された量子ドットサイズ極微小電子源を開発する。
地域文化ストックアプローチによる創造的クラスターモデル構築に関する研究

本研究の目的は、伝統産地の動向分析のためのツールとして、新たに打ち立てた「地域文化ストック」の有効性を明らかにすることである。地域文化ストックとは、一般的な文化資本に生活文化を融合した概念、すなわち地域内での生活や人々のつながりで生成される文化的な共有感などを加味したものである。初年度は、輪島漆器産地、井波彫刻産地の実態調査および比較対象産地の実態調査を行い4つの課題に取り組んできた。1つ目は、主体:文化的な財を生産する人的ネットワークの検証である。主体の役割,主体同士の関係性と相互作用,地域社会との関係性,波及効果等を明らかにするための基礎データを整備を進めた。過去の文献や資料等を中心に調査を行い,調査結果に基づき行政,組合から産地概要に関する聞き取り調査を実施した。2つ目は、技術:文化的な財を生産する職人の技術習得と伝承プロセスの検証である。職人の具体的な技術習得、伝承のプロセス、職人技の波及効果などを明らかにするための基礎データを整備した。さらに職人へのヒアリングを行い、具体的な職人の技術習得と伝承プロセスを明らかにした。3つ目は、制度:文化的な財の生産地を支える政策の検証である。伝統産地を支える政策や地域独特の慣習を明らかにするための基礎データを整備した。主に国や自治体のホームページ等から現状およびこれまでの支援施策などの調査を行い、地域独特の慣習については、自治体や地域住民からヒアリング調査を行った。4つ目は、地域:産地における文化的な財の受容状況の検証である。文化的な財やそれを生み出す職人労働が地域内でどのように受容されてきたのかを明らかにするための基礎データを整理した。さらに市史や資料などを参考に調査を行い、行政から産地での文化的な財の受容状況の聞き取り調査を実施した。今後は本データの追加調査を行うとともに課題解決に向けた具体策を検討する。過去の文献整理を行うとともに現地調査の両面から地域文化ストックの構成要素の検証を進めている。本研究は、地域文化ストックとその循環を活用した創造的産地モデルを提起するため、地域文化ストックに影響を与える4つの要素の分析を行い、最終的に総合化し生活の質的向上を併せ持つ産地再生モデルの構築をめざすものである。今年度は4つの要素についての分析を順調に進め、地域文化ストックの概観を明らかにできたと考えている。実態調査で得られたデータや情報を活用し、また必要に応じて追加調査を実施しながら、産地再生の解決策の検討を深めて、論文・学会報告として公表する。それと同時並行して、これらの産地モデルの政策理論を抽出された要素から体系化する作業を行う。輪島、井波の調査

旅費が中心で、県外の調査が行えなかったこと(△150千円)、講師招へいによる研究会が開催できなかったこと(△250千円)、資料整理の研究補助が予定より少なかったこと(△100千円)、図書などの物品購入が予定より少なかったこと(△80千円)が挙げられる。次年度は県外調査、研究会の開催回数を当初の予定より増やす予定。
北極海海氷の減少が偏西風の蛇行をもたらすメカニズムの解明

地球温暖化の進行と共に急激に進行している北極域の海氷の減少が、偏西風の蛇行を通して中緯度域の異常気象に与える影響と、そのメカニズムについて調査した。複数の大気大循環モデルによる大規模アンサンブルシミュレーションと、線形傾圧モデルによる力学過程の診断から、以下のことが明らかになった;1過去気候の再現実験において、大気循環の蛇行を表すWACEパターンの発現を通して、海氷の減少が冬季に東アジアに寒冬をもたらす確率を増加させているが、2全ての大気モデルにおいて、WACEパターンの変動とその影響が観測に比べて過小評価されており、3このことは、大気海洋結合過程の重要性を示唆している。異常気象の頻度の増加に対する地球温暖化の影響を明らかにすることは、学術的にも社会的にも重要である。本研究の目的は、地球温暖化の進行と共に急激に進行している北極域の海氷の減少が中緯度域の異常気象に与える影響を調査し、特に偏西風の蛇行をもたらすメカニズムを明らかにすることである。当初から利用予定であった大気大循環モデルMIROC-AGCMによる大規模アンサンブルシミュレーション結果に加え、今年度は別の大気モデルであるMRI-AGCMによる高解像度大規模アンサンブルシミュレーションも実施し、そちらのデータも利用可能となった。結果のモデル依存性も含めて調査することや、サンプル数が増えることが望ましいため、両モデルによる実験結果を合わせて解析を行った。過去気候の再現実験において、両モデルともに再解析データに見られるような海氷減少に付随する大気変動(WACE)をよく再現しているものの、その感度に若干のモデル依存性があることが分かった(MIROC-AGCMの方がMRI-AGCMよりも海氷減少に対して大気が応答しやすい)。また、海氷減少にともなう対流圏下層の熱強制に対する大気応答を線型傾圧モデルを用いて診断したところ、WACEパターンが再現されないことが分かった。この結果は、WACEパターンを単純な線型定常ロスビー波として解釈できないことを示唆しているが、熱強制が大気境界層内で最大振幅を持つという性質上、結果が線型傾圧モデルの性能に依存することも考えられるため、今後も慎重に調査を続ける必要がある。一方で、短周期の気象擾乱群の振る舞いがWACEの形成・維持に与える影響を調べたところ、ストームトラックからフィードバックがWACEの中心をなす高気圧性循環を強めるように働いていることが明らかになった。本研究課題で研究期間内に明らかにしようとしているのは、北極海の海氷の変動と密接に関係している大気循環偏差パターン(WACEパターン)の形成メカニズムである。冬季北半球中緯度域は大気の内部変動が非常に活発なため、限られたサンプル数の観測データなどから海氷減少に対する妥当な大気応答を検出するのは一般的に困難であるが、当初から利用予定であった大気大循環モデルMIROCによる大規模アンサンブルシミュレーションに加え、今年度はMRI-AGCMによる高解像度大規模アンサンブルシミュレーションも利用可能になったため、シグナルの同定という意味では非常に信頼性の高い解析が行えたと考える。WACEパターンの形成メカニズムについては、中心を成す高気圧性偏差が、1海氷の減少にともなう海面の熱強制に対する定常ロスビー応答として解釈できる可能性、ならびに2その高気圧性偏差がストームトラックの変調によるフィードバックによって形成・維持されている可能性の、2つの仮説を検証する形で解析を進めた。1については否定的な結果が得られたが、大気境界層内でダンピングが大きいことから、線型傾圧モデルによる診断に問題がないかを慎重に検討する必要がある。一方で、2については肯定的な結果が得られた。北極海の海氷の減少が北半球中緯度域に与える影響については国際的に活発に研究が行われている分野であり、当該分野で日本が世界をリードしていくためには、国際的な気候変動コミュニティの会合などの場において研究成果発表などの情報発信をこまめに行っていくことや、海外の研究者との情報交換が重要である。そのため、そのような場に積極的に参加し成果の発表を行った。冬季北半球中緯度域では大気の内部変動が非常に活発なため、サンプル数の限られる観測データから海氷減少に対する妥当な大気応答を検出するのは一般的に困難である。そこで、大気大循環モデルMIROC-AGCMとMRI-AGCMによる高解像度大規模アンサンブルシミュレーションを実施し、解析に用いた。また今年度は、海外の研究機関が開発した7つの異なる数値モデルによる大規模アンサンブル実験の結果も利用することで、現象のモデル間相互比較も行い、結果の妥当性・信頼性の向上に努めた。その結果、過去気候の再現実験において、大気循環の蛇行を表すWACEパターンの発現を通して、海氷の減少が冬季に東アジアに寒冬をもたらす確率を増加させていることが確認された。しかしながら、全ての大気モデルにおいて、海氷減少に付随する大気変動が観測に比べて過小評価されていることが明らかになった。このことは、大気モデルでは海氷減少の影響が検出されにくいことを意味しており、これまで指摘されてきた影響の観測とモデルの違いや、モデル間の違いを生む大きな原因の一つになっていると考えられる。線形傾圧モデルを用いた診断から、WACEパターンは、海氷減少に伴う対流圏下層の熱強制に対する単純な線形応答として解釈することが難しそうであるということが明らかになったが、熱強制が大気境界層内で最大振幅を持つという性質上、結果が線型傾圧モデルの性能に依存することも考えられるため、今後も慎重に調査を続ける必要がある。

大気大循環モデルで応答が過小評価される原因を明らかにするためにも、詳しい力学過程の調査を今後も継続していく必要がある。地球温暖化の進行と共に急激に進行している北極域の海氷の減少が、偏西風の蛇行を通して中緯度域の異常気象に与える影響と、そのメカニズムについて調査した。複数の大気大循環モデルによる大規模アンサンブルシミュレーションと、線形傾圧モデルによる力学過程の診断から、以下のことが明らかになった;1過去気候の再現実験において、大気循環の蛇行を表すWACEパターンの発現を通して、海氷の減少が冬季に東アジアに寒冬をもたらす確率を増加させているが、2全ての大気モデルにおいて、WACEパターンの変動とその影響が観測に比べて過小評価されており、3このことは、大気海洋結合過程の重要性を示唆している。本年度の研究によって、ストームトラックからのフィードバックがWACEパターンの形成・維持として一つの重要なプロセスであることが分かった。そこで次のステップとして挙げられることは、まずは海氷の減少が短周期擾乱の生成率や強さ、経路に与える影響について詳しく調べることである。また大量のアンサンブルがあることを生かして、WACEの強さのメンバー依存性を調べることも興味深い。短周期擾乱との間に系統的な関係が見られるかもしれない。また、本年度に行った線型傾圧モデルによる診断結果の検証も引き続き行う必要がある。この方向性について特に研究計画を変更する必要はない。一方で、北極の気候変動コミュニティの中で、WACEパターンに代表されるような北半球の中緯度域に異常気象をもたらす偏西風の蛇行が、地球温暖化の進行と共に将来どう変化するのかという視点も活発に議論され始めている。そこで研究計画の変更点として、現在気候ならびに地球温暖化が進行した条件下での大規模なアンサンブル実験などを利用することで、偏西風の蛇行の頻度の変化を調べることが挙げられる。特に、それにともなう異常高温・異常低温の強さや頻度の変化を調べることは、科学的にも社会的にも重要なことである。結果は、これまで同様に学会で積極的に発表すると共に、投稿論文としてまとめる。気象学ワークステーションやハードディスクドライブなど、なるべく安い物を購入することで物品費を節約することができた。また、当初予定していた国内出張に行けなくなったことで旅費にも余剰分が生じた。新しいアンサンブルシミュレーション結果が利用可能になったため、解析結果の保存、ならびにバックアップに必要とされるストレージの量が、当初の予定よりもかなり多くなりそうである。余剰分はデータを保存するためのハードディスクの追加購入費として使用する予定である。また、最終年度を迎え、研究成果発表や論文投稿に関わる費用が必要である。特に国際誌に投稿する際には英文校閲が重要であり、そのための費用として用いる予定である。
東アジアの鳥類におけるDNAバーコード化の検討

科学博物館が収蔵している東アジアの鳥類DNA標本を用いて、DNAバーコーディングでターゲット領域とされているミトコンドリアCOI領域を解析した。北米の鳥類では、96%の種において種内変異が2%以内に収まり、種間の差異が2%以上となることで、COI領域を使えば2%を境界に種を分けることが可能とされた(Hebert et al. 2004)。ところが東アジアで調べると、ツグミ属のうちシロハラ上種に属する4種はすべての種間で2%以内の差異しかないことが判明した。また、種内の変異においては分析した3割の種(20種中6種;メボソムシクイ、ヤマガラ、ゴジュウカラ、メジロ、カワラヒワ、カケス)で2%を超える種内変異が見られた。東アジアの鳥類では種内変異は2%以下であるとみなすことはできず、亜種が違えばCOI領域の塩基配列も5%程度までは違ってくる可能性が示唆された。韓半島と日本の集団間での種内変異は小さいが、特に台湾と日本の集団間の変異がいくつかの種で大きいことがわかった。また、ウチヤマセンニュウとシマセンニュウは亜種間の系統が入り乱れており、両種とも単系統群でないことが示された。これらの結果から、1)DNAバーコーディングをおこなう際には鳥類ではすべての亜種の配列を押さえておく必要があること、2)東アジア地域のいくつかの鳥類は隠蔽種が存在するなど種の分類を見直す必要があることがわかった。以上の結果について、日本鳥学会盛岡大会で発表し、またウチヤマセンニュウとシマセンニュウの分子系統と形態進化分類について国際鳥学会ハンブルグ大会で発表した。さらに、1)小笠原諸島を分布の東端とする小鳥類の小笠原集団についてバウチャー標本とDNAを採集して分析し、2)国内外の諸機関の研究者に共同研究を呼びかけて、鳥類DNAバーコーディングの本格的実施に向けた準備をおこなった。北米の鳥類では、96%の種において種内変異が2%以内に収まり、種間の差異は96%が2%以上となることで、COI領域を使えば2%を境界にして種を分けることが可能であるとされていた(Hebert et al. 2004)。ところが、東アジアの鳥類で調べてみると、ツグミ属のうちシロハラ上種に属する4種(シロハラ、マミチャジナイ、アカハラ、アカコッコ)はすべての種間で2%以内の差異しかないことが判明した。また、種内の変異においては4分の1以上の種(分析した18種のうち5種;メボソムシクイ、ヤマガラ、ゴジュウカラ、メジロ、カケス)において2%を超える種内変異が見られた。北米の鳥類と違って東アジアの鳥類では種内変異は2%以下であるとみなすことはできず、亜種が違えばCOI領域の塩基配列も5%程度までは違ってくる可能性が示唆された。特に、東アジア地域では韓半島と日本の集団間での種内変異は小さいが、台湾と日本の集団間の変異がいくつかの種で大きいことがわかった。また、ウチヤマセンニュウとシマセンニュウは亜種間の系統が入り乱れており、両種とも単系統群でないことがわかった。これらの結果から、DNAバーコーディングをおこなう際には鳥類ではすべての亜種の配列を押さえておく必要があること、東アジア地域のいくつかの鳥類は隠蔽種が存在するなど種の分類を見直す必要があることが示された。
慢性肝不全治療のための埋め込み型人工肝臓の開発および腎臓の肝臓化

慢性肝不全治療のための埋め込み型人工肝臓の開発および腎臓の肝臓化を目的とした。その中軸は、われわれの施設で開発したラジアルフロー型バイオリアクター(RFB)システムである。1)細胞源としてのFetal porcine liverの有用性、2) RFBsystemによる体外循環バイオ人工肝臓の有効性。3)アパタイトファイバースキャホールド(AFS)とマウス不死化細胞のRFB混合培養により作成した肝オルガノイドの埋め込み型人工肝臓への応用。4)ヒト正常肝細胞の凍結保存法の開発、の4点について成果を得た。平成18年度研究実績報告本研究の最大の目的は、肝硬変に代表される慢性肝不全治療のための埋め込み型人工肝臓の開発および腎臓の肝臓化である。最終的には、切除肝のヒト肝細胞(肝組織)を利用した埋め込み型人工肝臓も見据えている。基本的にはわれわれの施設で開発した培養液を中心部に放射状に灌流し、酸素・栄養素の偏向を少なくすることで肝細胞の高密度・大量培養を可能したラジアルフロー型バイオリアクター(RFB)を用いた。本年度の研究の概略は、以下の三点である。1)RFBを用い、相澤らが開発した生体で溶解されやすく、気孔率も98%以上のアパタイトファイバースキャホールドを利用し、マウス化肝細胞(IMH4不死)と不死化内皮細胞(M1)、不死化伊東細胞(A7/E28)をRFBにて混合培養した。培養された組織片は類洞様構造を示し、内皮細胞表面には飾板状の小孔を認め、肝臓オルガノイドとしての形態を呈した。次にこれらが移植可能か、ヌードマウスの体網および左腎皮膜下に移植した。8週後の観察では、それらの生着を確認した。分子細胞学的にはConnexin26,32、HNF4、G6Pの発現が増強し、さらに大網内移植群では、albumin、TATの発現増強を認めた。現在、Thioacetamide (TAA)投与マウス肝硬変モデルを用いた移植実験が進行中である。2)ヒト正常肝細胞であるHC cellsを大日本製薬から購入し凍結保存実験に用いた。プログラムフリーザーを使わずに細胞の緩速凍結が可能なBICELLを用い、セリシンという蚕の繭にふくまれる天然タンパクを加えた凍結保存法を行い、良好なviabilityを得た。現在RNAを抽出し、機能解析中である。3)ブタ急性肝不全モデルを用い、RFBシステムを用いた体外循環実験を行い、治療効果は確認されたが、充填細胞を含め、さらに改良を加え進行中である。本研究の目的は、肝硬変に代表される慢性肝不全治療のための埋め込み型人工肝臓の開発および腎臓の肝臓化である。その主役は、われわれの施設で開発したラジアルフロー型バイオリアクター(RFB)システムである。研究の概略を以下に示す。1.RFBを用い、生体適合性に優れ、気孔率も98%以上のアパタイトファイバースキャホールド(AFS)を利用し、マウス不死化肝細胞(IMH4)、不死化内皮細胞(MI)および不死化伊東細胞(A7/E28)をRFBにて混合培養した。培養された組織片は類洞様構造を呈し、内皮細胞表面には節板状の小孔を認め、connexin26&28の発現も良好で肝オルガノイドとしての形態を呈した。このグラフ『トを正常ヌードマウスの体網および左腎皮膜下に移植し、その生着と機能を移植後8週にて確認した。いずれのグラフトも移植後、有意に成長し(P<0.01)、AFSの可溶性とその生着を確認した。機能的にもAlubumin、Connexin26&32、HNF4、G6Paseの発現が増強した。現在、胎児肝を含めた正常マウス肝細胞および非実質細胞による同様な実験が、肝不全モデルへの応用も含み進行中である。2.ヒト正常肝細胞(胎児肝)であるHC cellsを大日本製薬から購入し凍結保存実験に用いた。細胞の緩速凍結が可能なBICELLを用い、セリシンという蚕の繭にふくまれる天然タンパクを加えた凍結保存法にて、良好なviabilityを得た。RT-PCRによる解析では、セリシン添加凍結により、肝機能に関連する10種類の遺伝子の発現の増強を確認した。3.以前、正常ブタ胎児肝による肝オルガノイド構築したが、それに対しアンモニア負荷実験を行い、その有用性を確認した。最終的には、細胞源として増殖能を有する胎児肝細胞を含めた正常ヒト肝細胞機能を発現する細胞を用いた埋め込み型人工肝臓の開発を見据えている。本研究の目的は、慢性肝不全治療のための埋め込み型人工肝臓の開発および腎臓の肝臓化である。1.RFBを用い、アパタイトファイバースキャホールド(AFS)を利用。

マウス不死化肝細胞(IMH4)、不死化内皮細胞(M1)および不死化伊東細胞(A7/E28)をRFBにて混合培養した組織片は類洞様構造を呈し、connexin26&28の発現も良好で肝オルガノイドの形態を呈した。これをヌードマウスの大網および左腎皮膜下に移植すると、いずれのグラフトも生着・増殖し、AFSの可溶性とcapillarizationをともなった。機能的にも肝機能を有していた。現在、胎児肝を含めた正常マウス肝細胞および非実質細胞による同様な実験を進めている。2.ヒト正常肝細胞(胎児肝)を細胞の緩速凍結が可能なBICELLを用い、SEIRENという蚕の繭にふくまれる天然タンパクを加えた凍結保存法にて、1%のSEIRENで良好なviabilityと肝機能に関連する代謝酵素遺伝子の発現を認めた。今後、この結果をRFBシステムに応用する。3.RFBシステムを用いた正常ブタ胎児肝による肝オルガノイド構築したが、それに対しアンモニア負荷実験を行い、その有用性を確認した。4.RFBシステムを体外循環システムによる急性肝不全モデルで追加検討し、特に急性の脳浮腫をともなう肝性脳症に有用であった。以上から、RFB体外循環システムは、急性肝不全に対し完全肝代替には至らないものの、脳症改善に有効であった。また、慢性肝不全に対しては、胎児肝細胞を含めた正常ヒト肝細胞機能を発現する細胞を用いた埋め込み型人工肝臓の開発の糸口をつかんだ。
次世代ナノリソグラフィーのための知的ナノ加工システムに関する研究

本研究では、ナイメータオーダのライン&スペースのレジストパターンを機械的に直接加工するナノリソグラフィーの実現を目標とし、提案する“知的ナノ加工システム"の開発を行った。本システムは、走査プローブ顕微鏡を応用した微細加工機であり、p型半導体ダイヤモンド製の加工探針によって、ナノメータレベルの機械加工を行うものである。加えて、ダイヤモンド加工探針がSTM・AFMとしての計測用探針としても共用が可能であることから、加工前の表面性状の評価、加工場所の原子レベルでの位置決め、加工後の形状評価をin situで行える特徴も有する。このようなナノメータ精度の加工・計測一体型の全く新しい加工システムである“知的ナノ加工システム"を確立するための基礎研究として、(1)ナノメータオーダの精度を有する3次元駆動機構の設計・試作を行い、(2)相合成法によって本システムに不可欠なダイヤモンド加工探針を作製し、(3)開発した加工探針をSTMの計測用探針として共用するための性能評価を行った。得られた結果をまとめると次のとおりである。1.圧電素子を用いた3次元駆動システムを開発した。本システムは、2個のチューブ型の圧電素子(PZT:3軸駆動が可能)を対向配置し、一方のPZTに試料を設置し、もう一方のPZTには加工探針を設置する構造とした。前者には、加工探針と試料を加工位置まで位置決めするZ軸粗動ユニットおよび加工探針をXY平面内で走査するXY軸走査ユニットとしての機能を、後者には、加工探針-試料間距離を一定に制御するZ軸微動サーボユニットとしての機能をもたせた。Z軸粗動ユニットの分解能は0.2nmであり、XY軸走査ユニットは電荷制御による線形化によって2.6μm×2.6μmの駆動範囲を50nm以下の直線性で走査可能とした。また、Z軸微動サーボユニットは試料-加工探針間の距離を分解能6nmで制御可能とした。さらに、加工探針の装着部にタングステン製の探針を取り付けSTM観察を行い、本駆動システムの性能を総合的に評価した結果、20nm程度の分解能を有することがわかった。2.気相合成法によってp型半導体ダイヤモンド製の加工探針を作製した。具体的には、異方性エッチングによって作製したSi基板の“モ-ルド"上に、ホウ素を溶解したアセトンと水素の混合ガスを用い熱フィラメントCVD法によってダイヤモンド薄膜を形成し、高さ約50μmのピラミッド状の加工探針を作製した。開発した上記の駆動システムにダイヤモンド製の加工探針を装着しSTM計測を行った結果、トンネル電流の計測を確認した。以上の結果から、半導体ダイヤモンド加工探針の計測用探針としての可能性を明らかにし、提案した“知的ナノ加工システム"実現の可能性を見いだした。
イネいもち病菌の活性酸素消去因子とそれを阻害するイネ由来の因子の解析

病害抵抗性の解析における新たな実験系の構築を目的として、イネ培養細胞(日本晴)にイネいもち病菌胞子懸濁原液を添加し、イネ細胞の防御応答を解析した。その結果、非親和性胞子接種時の過酸化水素量が親和性胞子に比べ有意に高かった。この差は遺伝子対遺伝子関係によるものではなく、菌系に特異的な胞子懸濁液中のカタラーゼ活性の強弱によることがわかった。類似の活性が菌培養濾液からも検出されたので、カラムクロマトグラフィーによってこの酵素を部分精製し、アミノ酸の部分配列の解読を行ったところ、単一ペプチドからなるカタラーゼ/ペルオキシダーゼであることが判明し、1コピーの遺伝子を同定した。いもち病菌胞子を洗浄してカタラーゼ活性を除去すると葉鞘表皮細胞における過酸化水素蓄積の上昇とともに感染効率が低下し、そこにカタラーゼを添加すると逆の現象がみられた。また、葉身接種により形成される病斑はカタラーゼ存在下では非存在下に比べて有意に拡大した。これらの結果から菌のカタラーゼは初期および後期の感染過程を正に補助する因子であると結論した。本カタラーゼ遺伝子欠損の作成のためたいもち病菌ゲノムデータベースを参考にIna86-137の当該遺伝子領域をPCRで増幅しタンパク質コード領域を確認したのち、第4エクソン上にあるヘム結合領域を抗生物質抵抗性遺伝子で置換した系統を作成し、ゲノム構造が予想通り変化したことを確認した。これらの系統の培養濾液中のカタラーゼ活性は非形質転換体に比較して10%以下に低下していた。なお今年度はこれらの成果をとりまとめた論文が受理され現在印刷中である。病害抵抗性の解析における新たな実験系の構築を目的として,イネ培養細胞(日本晴)に、親和性もしくは非親和性レースのイネいもち病菌胞子懸濁原液を直接接種し、イネ細胞から生成される活性酸素の消長・接種による遺伝子発現誘導、細胞死について両者に差異があるかを解析した。その結果、遺伝子発現、細胞死については有意な差は認められなかったが、非親和性胞子接種時の活性酸素(過酸化水素として測定)レベルは、親和性胞子の接種時に比べ有意に高かった。しかし水で洗浄した胞子を接種すると、親和性胞子も非親和性胞子と同等の高レベルの活性酸素生成を誘導した。一方、親和性、非親和性いずれの胞子懸濁液由来の上清も過酸化水素を急速に消去した。100°C5分間の熱処理によってこの活性は消失することから、上清画分には活性酸素を消去する酵素が含まれているものと考えられた。この消去活性はいもち病菌糸の培養濾液中にも存在し、電子受容体を必要としないことからカタラーゼ様の酵素によるものと考えられた。実際、ゲル内アッセイにより、日本晴に非親和性、親和性いずれのレースの培養濾液からもカタラーゼ活性が検出された。この酵素活性は室温でも、またSDS(0.1%)存在下でも安定であった。そこでSephadex-G75、DEAE-Cellulose、MONO-Qのカラムクロマトグラフィーによってこの酵素の精製を試み、ゲル内アッセイと比較することによってタンパクのバンドを同定することができた。いもち病菌抵抗性遺伝子Piaを持つ日本晴培養細胞に非親和性いもち病菌胞子を接種した場合の活性酸素生成は親和性菌系に比較して有意に高いが、同じセットの菌系胞子をPiiを持つ「どんとこい」に接種したところ、活性酸素生成量と非病原力遺伝子の有無との間の相関性がみられなくなった。このことは日本晴で観察された差は菌系の違いによるものであること、さらには各菌系から調製した胞子懸濁液中に含まれるカタラーゼ活性の強弱によるものであることが示唆された。

そこで昨年度確立したいもち病菌培養濾液からのカタラーゼの部分精製法に従ってP91-15B(race001)の培養濾液からカタラーゼを部分精製し、SDSを含むポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離したのち活性を持つバンドを切り出し、トリプシン消化→高速液体クロマトグラフィーによる消化断片の分取→エドマン法によるアミノ酸配列の解読を行ったところ、得られた結果に完全に一致するタンパク質をコードするいもち病菌の遺伝子1種類を同定することに成功した。この遺伝子産物はカビや細菌のカタラーゼとある程度の相同性を有していることからこれらかと雨声物に特有な単一ペプチドからなるカタラーゼであると推定された。一方胞子懸濁液に含まれるカタラーゼの生理的意義を解明するために、日本晴に親和性の菌系(稲86-137)、を日本晴葉鞘に接種し48時間後にジアミノベンチジン法によってイネ細胞に蓄積する過酸化水素を調べたところ、胞子を水に懸濁した実験区では対照区に比較して有意に過酸化水素の蓄積が観察され、同時に付着器からの菌糸侵入が有意に抑制された。この結果はいもち病菌由来のカタラーゼがいもち病菌の感染初期の菌糸伸長に正の影響を与えることを示唆している昨年度の結果から、イネいもち病菌の分泌性カタラーゼ遺伝子を同定した。今年度はその破壊系統の作成を試みた。いもち病菌のゲノム配列情報から推定されるこの遺伝子は6個のエクソンからなり全長約4kbpであった。カタラーゼ・ペルオキシダーゼの活性に必須と考えられるヘム結合領域は第2エクソンと第4エクソン上にコードされていた。当初は転写領域の5'、3'領域を用いて相同組換え用のベクターを作成する予定であったが、ゲノム情報より設計したプライマーではPCR反応によるDNAの増幅が認められなかった。そこで2カ所あるヘム結合領域のうちC側の領域をハイグロマイシン耐性遺伝子で置き換えるようなコンストラクトを作成し、ゲートウェイシステムを用いてバイナリーベクターを作成した。これをアグロバクテリウム法によって日本産イネいもち病菌、Ina860137(race007)に導入した。まずハイグロマイシンを含む培地上で選抜し、生育してきた菌糸のうちビアラホス感受性のクローンを選抜した。得られた5クローンについて定法に従ってYG液体培地中で生育させ、菌接種2週間後における培地中のカタラーゼの活性を測定したところ、非形質転換体に比較して酵素活性が10%以下に低下した系統を得ることができた。現在、これらのラインからゲノムDNAを抽出し、ハイグロマイシン耐性遺伝子が1コピーのみ挿入された系統を探索する準備中である。これらの菌由来のカタラーゼが病斑形成におよぼす影響を調べるために日本晴(Pia)の葉身に、水洗浄によりカタラーゼ活性を除去した親和性いもち病菌137の胞子懸濁液を接種したところ、形成された病斑はカタラーゼ添加により大きくなる傾向が認められた。また病斑周囲の黄化部分の面積も拡大した。これらのことからいもち病菌のカタラーゼは感染を正に調節する因子の一つであると結論した。
血清糖鎖の網羅的質量分析による移植腎病変予知バイオマーカーの開発

近年、わずか10マイクロLの血清を用いてN-結合型糖鎖を濃縮分離する全自動糖鎖前処理装置Sweetblotが開発され、質量分析装置を用いた血清N-結合型糖鎖の発現プロファイリングが可能となった。抗体関連拒絶(ABMR)に際し免疫グロブリン量に変化が生じることが報告されているが、免疫グロブリンのN-結合型糖鎖の構造変異に関しては検討されていない。本研究では、腎移植後のABMR、T細胞関連拒絶(TMR)イベント前後の血清N-結合型糖鎖の発現プロファイリングを行い、ABMRを予測する新規バイオマーカーの検索を試みた。移植後1日目においてABMR群で他群と比較し、4種のN-結合型糖鎖が有意に減少していた。ROC解析から4種の糖鎖のカットオフ値を決定し、N-glycan Scoreを設定した。N-glycan ScoreによるABMR診断のROC解析からAUCは、0.82であった。ロジスティック解析からN-glycan Scoreは、既存のリスク因子(DSAやFCXM)と共に、ABMRの説明因子として選択した。初年度において既にABMRに関連する糖鎖を4分子同定できた。さらに、ロジスティック解析からN-glycan Scoreは、既存のリスク因子(DSAやFCXM)と共に、ABMRの説明因子として選択した。このことは、研究計画を上回る進捗であり、区分(1)と判断する根拠となる。血清N-glycanプロファイル解析による抗体関連拒絶(ABMR)予測の有用性について検討した。方法: 197症例の生体腎移植後1日目の血清から質量解析によりN-glycanプロファイルを決定した。血清検体は、腎生検でABMR(TCMRとの合併例も含む)と診断された16症例, TCMRと診断された40症例および生体腎移植後、ABMRおよびTCMRを発症していない141症例、合計197症例を収集し、N-glycomicsによって各レシピエントの血清糖鎖プロファイルを調査した。血清N-glycomicsは、10 μLの血清を全自動糖鎖回収装置の制御下でグライコブロッティング法により、回収されたBenzyloxiamine (BOA)標識血清N-glycanをMALDI-TOF MSで解析することによって行った。糖鎖構造は、GlycoMod Toolによって決定した。各糖鎖の定量再現性は、外れ値3個以上、検量線の傾き3.0以上および相関係数0.05以上の規定範囲外の検体を除外し、定量再現性を担保した検体のみを統計解析に供した。臨床的ABMRおよびTCMRは、Banf分類に従って診断した。Preformed-DSAの検出は、FlowPRA Single antigenkitによって評価した。説明変数をABMRの有無、目的変数を36種のN-glycan、レシピエント性別、移植時年齢として判別分析し、得られた関数より作成したABMR予測式からN-glycan Scoreを算出した。ROC曲線およびKaplan-Meier曲線によりABMR診断精度を評価した。結果: ABMR予測に関するN-glycan scoreのAUCは、0.8916とDSA(0.7619)よりも有意に高く、陽性診断率81.25%、陰性診断率86.74%であった。N-glycan score陽性症例は、有意にABMR発症期間が短かった。結論: N-glycan scoreは、ABMR予測に寄与することが示唆された。既に197症例の生体腎移植後の血清の質量解析によりN-glycanプロファイリングを終了している。ROC曲線およびKaplan-Meier曲線によりABMR診断精度を評価し、ABMR予測に関するN-glycan scoreのAUCは、0.8916とDSA(0.7619)よりも有意に高く、陽性診断率81.25%、陰性診断率86.74%であることを明らかにしているため、研究は順調に進展していると判断した。糖鎖修飾は、生体内の様々な反応を調節する重要な役割を果たす分子の一つである。近年、我々は、その分子内にアルデヒド基を持つ唯一の分子である糖鎖を、グライコブロッティング法を基盤とした自動糖鎖前処理装置「SWEETBLOT」と質量分析装置を組み合わせた、血清中のN-結合型糖鎖(N-glycan)の網羅的解析(N-glycomics)法を開発した。この装置では、わずか10 μLの血清から半日以内に糖鎖発現プロファイルを得ることが可能となった。N-glycomicsにより、癌の診断、予後予測および透析患者の予後予測に有用なN-結合型糖鎖プロファイルを同定し、それらをマーカーとして利用することが可能となった。しかしながら、ABMRを予知する血清N-glycanプロファイルを利用したABMR予測マーカーは、調べられていない。本研究では、血清N-glycanプロファイル解析によるABMR予測の有用性について検討した。方法: 197症例の生体腎移植後1日目の血清10 μLから質量解析によりN-glycanプロファイルを決定した。

今後は、未解析症例の解析を進めるとともに、移植前Day0、移植後D7、D30で候補糖鎖があるか否かに関して検討を加える。さらに、No eventとAny events(TCMR+ABMR)でも(D0, D1, D7, D30)の時点を中心に検討する。以上の検討を終了した後に、候補糖鎖を選択し、候補糖鎖がD0-D30の前後比較でどう変化するのかを検討する予定である。解析対象のサンプルに関しては、他施設のものも提供を受け入れる予定である。さらに、ABMRあるいは、DSAと候補糖鎖の関連についての基礎的検討を加える。今後は、糖鎖のキャリアタンパク質に関する検討を実施する。これまでの検討から、キャリアタンパク質は免疫グロブリンである可能性が高い。そこで、今後はキャリアタンパク質の同定を行う予定である。キャリアタンパク質が同定されれば、そのペプチドグリカンを抗原にしてモノクローナル抗体の作成を試みる。最終的には樹立したモノクローナル抗体を組み込んがアッセイ系を開発して、抗体関連拒絶予知のためのバイオマーカーとして臨床応用したい。泌尿器科学今年度は腎移植後の拒絶反応を起こした症例がほとんどなかったため、血清サンプルの提出とアッセイが不要であった。次年度は、過年度にさかのぼって拒絶反応を起こした症例を検出し、血清サンプルの解析を行う予定である。
施設高齢者の転倒リスクに応じたエビデンスに基づく転倒予防プログラムの開発

本研究は,脆弱な施設高齢者を対象に個の転倒リスクに応じたエビデンスに基づく転倒予防プログラムを開発することを目的とした,3年間にわたる研究であった。プログラムは文献検討を行いエビデンスから合成した。文献検まから,施設高齢者の動的生活体としての転倒環境が不明瞭なこと,および効果を高めるにはプログラム内容だけでなく,実施率を上げるためスタッフの転倒予防に対する意欲と動機付けが課題として挙がった。環境では,13種類の転倒ハザードおよび下腿長と車椅子座面の高さとに0.518の中等度の関連が分かり,その内容をプログラム内に反映した。開発したプログラムの骨子は,(1)転倒予防に関する職員教育,(2)フォーカス・グループ・インタビューによる,その施設での課題の明確化と解決策の立案,(3)転倒予測アセスメントツールによる個の転倒リスクの見極めとエビデンスや理論を活用した個への介入計画の立案・実施,(4)転倒予防チームによるスタッフへのコンサルテーションサービス,(5)転倒発生時は根本原因分析法により介入計画を修正・評価する,から成った。スタッフの意欲・動機付けは,アクションリサーチにより施設内で形成した転倒予防チームが核となり,チームが立てた「身体拘束をしないで転倒・損傷を予防する」の目標のもと,Newman Mが提唱する統一体的・変容的パラダイムを基盤に教育や情報伝達を行い,意識変革を試みた。療養病床の試行では,対1,000日の転倒率(回)は対照群4.8回から4.3回への推移に対し介入群は7.6回から5.0回に減少し,介入群の損傷者は22.6%から9.7%,損傷件数は13件から3件に減少し有意差がみられ,プログラムの効果を確認できた。特性的セルフエフィカシー尺度と勤労者用ソーシャルサポート尺度の得点は介入群では上昇し有意差があった。スタッフの転倒予防意欲・動機にはエンパワーメントの必要性が明らかとなった。本研究は,施設高齢者の転倒リスクに応じた個への介入をエビデンスに基づいて,システマティックに行える転倒予防プログラムを開発することを目的とした,3年間にわたる研究である。1.転倒予防プログラムの試作コクランライブラリ,MEDLINE,医学中央雑誌などからrandomized controlled trialとmeta-analysisを中心とした研究を検討し試作した。プログラムの骨子はアセスメントツールによる転倒リスクの振り分け,看護・介護職者への教育,高齢者・家族への教育,多専門職種による個の転倒リスクに応じた介入計画立案と導入,転倒発生後の多専門職種による原因解明と介入計画の修正である。2.高齢者施設の転倒発生に関わる環境(転倒環境)を高齢者サイドの視点から明らかにする転倒環境は,施設高齢者を対象とした12の研究から項目を抽出,さらに研究者らの意見を加え計50項目から成る転倒環境リストを作成し,調査した。なお,転倒環境とは施設構造・状態,移動用具,環境と関連した高齢者の行動などである。対象は同意が得られた介護老人保健施設と医療型療養病床の65歳以上の高齢者31名(82.9±8.5歳)であり,聞き取りおよび参加観察法を用いた。結果,転倒環境は計123個あり,重複をまとめると72個,リストの項目別に振り分けると25項目となり,残り25項目は全くみられなかった。最も多かった項目は<移乗時・乗車時の危険>であり,内容は「(忘れて)車椅子のブレーキを止めないで移乗」「関節拘縮・変形による車椅子上の不安定な姿勢」などであった。

リスト外の項目として,「(車椅子座面が高くても)自分が環境や状況に合わせる」「(要介助でも)なるべく自分でする」といった<対象の考え方>や歩行補助具の選択など<高齢者・家族と医療者の意見の不一致>が挙がった。夜間の室内の照度が2ルクス未満があった。下腿長と車椅子の高さの差は4.6±2.6(-1.08.0)cmであり,転倒とは0.594(p<0.01)の関係があった。本研究は,施設高齢者の転倒リスクに応じたエビデンスに基づく転倒予防プログラムを開発することを目的とした,3年間にわたる研究である。今年度の目的は,転倒予防に対するケアの質向上として、スタッフのケア能力やケアに対する動機を通したリサーチ・ユーティリゼーションを踏まえての施設高齢者の個の転倒リスクに応じて開発した転倒予防プログラムを試行することであった。研究デザインは対照群を設けた準実験的研究であり、2週間のパイロットスタディの後、6ヶ月間の介入による効果の評価を行った。対象は介入群30名(83.0±9.5歳),対照群21名(84.5±8.0歳)であった。対象群には通常の転倒予防ケアを実施した。介入群は,アクションリサーチにおけるミューチュアルアプローチ手法を用いたスタッフの転倒予防に対するケア能力の向上を通して行った。ミューチュアルアプローチは,研究の主体が研究者と実践者の両者であり,両者による共同アプローチにより問題や原因を明らかにし,介入計画を立案,実践することが特徴である。具他的には,施設内で転倒予防プロジェクトチームを立ち上げ,転倒予防に関するスタッフの"願い"を確認した後,2週間ごとに検討会を開き,チーム員は"願い"である「活動制限や身体拘束をしないで転倒予防を行う」ことに従い,実施したことに対する内省を繰り返すとともに転倒リスクの高い高齢者を中心に予防策を立て実施し,かつスタッフヘの教育指導や研修会・スタッフとの意見交換会の開催をとおしてスタッフのケア能力向上を行った。明らかとなった問題は,個々の高齢者の転倒につながる情報がスタッフ間で共有されていなかったことであり,伝達方法の改善を業務内に取り組んだ。結果,転倒リスクが両群に差のない状態(介入群5.2±2.7点・対照群5.7±2.2点)で,転倒件数は対照群に変化はなかったが,介入群は39件から28件に減少した。本研究は,施設高齢者の転倒リスクに応じたエビデンスに基づく転倒予防プログラムを開発することであり、今年度の目的は、作成した転倒予防プログラムについて運用状況および効果を検証することであった。本研究は新潟大学医学部倫理審査委員会から承認を得て行った。プログラムは、(1)転倒予防に関する職員教育、(2)フォーカス・グループ・インタビュー(FGI)を用いた手法による、その施設での課題の明確化と解決策の立案、(3)転倒予測アセスメントツールによる個の転倒リスクの見極めとエビデンスや理論を活用した個への介入計画の立案・実施、(4)転倒予防チームによるスタッフへのコンサルテーションサービス、(5)転倒発生時は根本原因分析法により介入計画を修正・評価する、から成った。運用はアクションリサーチにおけるミューチュアル・アプローチを用いて進めた。施設の「願い」として、"患者の拘束によるストレスを減らして転倒を予防する"が挙がった。FGIの質的分析から、【意識の違いから看護職と介護職間に情報共有と連携に不足がある】
猛暑による環境撹乱からの回復-護岸壁潮間帯生物群集の再生要因の解明と環境修復

1998年の猛暑による影響で脱落した護岸壁潮間帯生物群集の修復を図ることを目的に、岩手県越喜来湾崎浜地区の鬼間ヶ崎側護岸壁を調査対象地点として、チシマフジツボに着目して本研究を3年間行ってきた。結果1.捕食動物の侵入を制限すれば護岸壁の潮間帯生物群集再生可能:対照である護岸壁の現状に大きな変化はなく、3年前と同様に種数も個体数も改善が見られない。一方、チシマフジツボを付着基質とした群集は健在である。ムラサキイガイに被覆されてもチシマフジツボは生き残り、ムラサキイガイ群集の貝殻を付着基質として第2次付着生物(フジツボ類、コケムシ類、海藻類)群集が形成された。これが捕食動物の侵入を制限した場合の潮間帯極相と見られる。昨年秋の荒天によりチシマフジツボを覆っていたムラサキイガイが大きく剥離した。このサイズのチシマフジツボ群集はウニによる捕食を受けにくいため、今後のチシマフジツボの生残はチヂミボラに依存していると言えよう。2007年の初春にチシマフジツボの新たな世代加入があり、初めて2世代が同居できるかに興味が持たれる。2.凹凸を付与は春以前に実施する必要がある:凹凸を付与したコンクリート板は明らかに生物群集を形成・維持しやすいが、管棲多毛類やコケムシ類がこの付着基質に先に付着・被覆した場合には、立体的で複雑な生物群集は発達しにくい。これを考慮すると、複雑な生物群集を形成させるためには、試験基盤設置(将来的には護岸壁処理)を冬に実施し、チシマフジツボの付着を優先させることが望ましい。3.手のかからないキタムラサキウニ排除方法が生物群集再生の決め手:護岸壁潮間帯生物群集の再生には、チシマフジツボの付着と殻径が10mm程度に成長するまで捕食者から保護することが必要である。そのためには、基質表面をウニが匍匐しにくい処理を施すことが決め手であり、次の段階としてその方法を考案することが重要であると考えられた。1998年の猛暑による影響で脱落した護岸壁潮間帯生物群集の修復を図ることを目的として本研究を開始した。岩手県越喜来湾崎浜地区の鬼間ヶ崎側護岸壁を調査対象地点とし、2004年4月から2005年2月にかけて、1)護岸壁の潮間帯付近の出現する葡蔔性動物を毎月定性調査した。その結果、キタムラサキウニ、チヂミボラ、ベッコウカサガイが優占した。これら3種について、屋内実験にてチシマフジツボに対する捕食、剥離効果を調べた結果、キタムラサキウニが量的、速度的に最も大きな影響を及ぼしていることが明らかになった。その捕食効果は、チシマフジツボの殻底長径が10mmまでに及んでいた。さらに、チシマフジツボが付着後間もない時期(6月)の潮間帯にいたキタムラサキウニの消化管はチシマフジツボ片が充満していた。チヂミボラは捕食速度が遅いながら、10mm以上のフジツボにも影響を与えることがわかった。ベッコウカサガイによる剥離速度および圧死効果は小さいと考えられた。2)上記護岸壁において、付着試験板を用いて、チシマフジツボの付着がその後の生物相形成及ぼす影響を調べた結果、チシマフジツボが付着した板では夏にフジツボ殻を付着基質としてムラサキイガイが付着し、冬には海藻類(マツモ、アオサ、など)が付着した。

しかし、チシマフジツボを剥離した板にはイワフジツボやアカフジツボが付着したものの、ムラサキイガイや藻類の付着は見られなかった。この1年間の結果から、(1)チシマフジツボは護岸壁の生物群集形成に重要な役割を果たしていること、(2)チシマフジツボの存在により他の付着生物量、種数の増加が期待できること、(3)そのチシマフジツボの生残に、潮間帯中部以深では、キタムラサキウニが、潮間帯中部以浅ではチヂミボラが大きな影響を及ぼしていることが明らかとなった。護岸壁生物群集の修復・再生にはこれら捕食動物の制御が不可欠であると考えられた。1998年の猛暑の影響で脱落した護岸壁潮間帯生物群集の修復を図ることを目的に、岩手県越喜来湾崎浜地区の鬼間ヶ崎側護岸壁を調査地点として、チシマフジツボに着目して本研究を2年間行った。結果1.護岸壁の潮間帯生物群集再生を妨げているのは捕食動物:キタムラサキウニが量的、速度的に最も大きな影響を及ぼしており、このウニによるフジツボの捕食は、チシマフジツボ、キタアメリカフジツボともに、殻底長径が約7mmまでに及んだ。また、その捕食はムラサキイガイにも及んだ。肉食性腹足類のチヂミボラは捕食速度が遅いが、10mm以上のフジツボにも影響を与えることがわかった。2.チシマフジツボの存在はその後の生物相形成に不可欠:本種が付着・成長し、捕食動物による影響を防いだ板では夏にフジツボ殻を付着基質としてムラサキイガイが、冬には海藻類が付着した。しかし、本種が付着・成長しても、捕食の影響が強ければ、2年後には生物相は貧相となった。一方、チシマフジツボを剥離した板には、その後大型生物の付着は見られず、生物相は極めて貧相な状態が続いた。3.チシマフジツボは、その加入により毎年護岸壁に常に新しい凹凸面を提供する点で重要:種々の凹凸を付与したコンクリート基盤が生物相形成に与える影響を調べた結果、潮間帯中部以深では、対照の平面基盤と比べて明らかに多くの生物が付着した。しかし、基盤の凹凸は生物付着により徐々に失われていくことから考えると、2年目以降の生物相を引き続き明らかにする必要がある。総括護岸壁生物群集の修復・再生において、チシマフジツボがキーストン種の役割を果たしていると考えられたが、その後の群集遷移においては、捕食動物、とくにキタムラサキウニがキーストン種となっていると判断された。チシマフジツボの継続的新規加入の有無が、ムラサキイガイ群集に及ぼす影響に興味が持たれる。1998年の猛暑による影響で脱落した護岸壁潮間帯生物群集の修復を図ることを目的に、岩手県越喜来湾崎浜地区の鬼間ヶ崎側護岸壁を調査対象地点として、チシマジュジツボに着目して本研究を3年間行ってきた。結果と考察1,捕食動物の侵入を制限すれば護岸壁の潮間帯生物群集再生可能:対照である護岸壁の現状に大きな変化はなく、3年前と同様に種数も個体数も改善が見られない。一方、チシマフジツボを付着基質とした群集は健在である。ムラサキイガイに被覆されてもチシマフジツボは生き残り、ムラサキイガイ群集の貝殻を付着基質として第2次付着生物(フジジボ類、コケムシ類、海藻類)群集が形成された。これが捕食動物の侵入を制限レた場合の潮間帯極相と見られる。昨年秋の荒天によりチシマフジツボを覆っていたムラサキイガイが大きく剥離した。このサイズのチシマフジツボ群集はウニによる捕食を受けにくいため、今後のチシマフジツボの生残はチヂミボラに依存していると言えよう。20O7年の初春にチシマフジツボの新たな世代加入があり、初めて2世代が同居できるかに興味が持たれる。
ヒトメラノーマのRNA干渉分子療法の開発

進行期メラノーマは、化学療法や放射線療法など既存の治療に抵抗性で死亡率が高く、新規の有効な治療法の開発が切望されている。本研究内容は、ヒトメラノーマに特異的で重要な機能を担う分子を標的として、その機能を抑制する新しい治療方法の開発である。研究代表者は、メラノーマの増殖とサバイバルに関与する遺伝子として、microphthalmia-associated transcription factor (Mitf)に着目した。Mitfは転写因子であり、N末端の異なる7つのアイソフォームが存在する。そのうちMitf-Mは、色素細胞に特異的に発現し、メラノサイトとメラノーマの増殖・生存に必須であるとの報告がある一方、逆の報告もありコンセンサスは得られていなかったが、申請者はマウスにおける実験で、Mitfの発現を抑制することで、メラノーマ細胞にアポトーシスを誘導し、腫瘍を抑制できることを確認した。本研究では、上記の研究結果に基づき、臨床治験に結びつける目的で、ヒトメラノーマ細胞におけるMitfの抑制実験を行なっている。ヒトMitfをターゲットにしたsiRNAを合成し、それをin vitroとin vivoでヒトメラノーマ細胞に導入し、抗腫瘍効果が得られることを確認する。さらに、この効果を色素性と無色素性のメラノーマにおいても検証する。現在までに得られた結果:無色素性ヒトメラノーマであるHMV-I細胞に、ヒトMitfをターゲットにしたsiRNAをin vitroで導入すると、導入後48時間でコントロール群と比べて細胞数はおおよそ30%程度に抑制され、cell viabilityは70%程度に抑制された。しかしtyrosinase activityにおいてはコントロール群と比べ、その抑制効果に差はみられなかった。今後はこの結果を色素性メラノーマにおいても検証していく予定である。