hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規アダプター分子によるB細胞機能の制御機構と自己免疫疾患におけるその役割

本研究では、新規アダプター分子Bam32によるB細胞増殖ならびに抗原取り込み制御機構、さらに自己免疫疾患B細胞におけるBam32の役割について検討した。(1)Bam32によるB細胞増殖制御機構の解明Bam32によるB細胞増殖制御にはRac活性化の制御が重要である。Rac上流分子のRac-GEFのひとつVav2に着目し、Vav2はB細胞活性化によるリン酸化に伴いBam32へ会合した。Vav2リン酸化はRac活性化に重要とされているが、Bam32はVav2リン酸化非依存的にRac活性化を制御した。(2)Bam32による抗原取り込み制御機構の解明Bam32による抗原取り込み制御はF-アクチン依存性である。その制御分子としてdynamin2に着目し、dynamin2はB細胞活性化にてリン酸化された。Bam32欠損はdynamin2リン酸化には影響しなかったが、共焦点顕微鏡による解析にてBam32とdynamin2は潜性化後に共局在した。また、Bam32欠損によりdynamin2の細胞質から膜分画への移行が障害されていた。よって、Bam32はリン酸化非依存的にdynamin2の機能を制御していることが示唆された。(3)自己免疫疾患B細胞におけるBam32の役割自己免疫疾患においてB細胞増殖と抗原提示は重要であり、Bam32がこの2つのB細胞機能を制御することより、全身性自己免疫疾患の代表であるSLEにおけるBam32発現異常について定量的PCRにて検討した。健常人ならびにSLEの末梢血B細胞をnaiveならびにmemory Bのサブセットへ分離しBam32発現を比較したところ、SLEにおいては両サブセットでBam32の発現増強が見られ、この違いはmemory B細胞にて顕著であった。よって、自己免疫疾患におけるB細胞機能異常へのBam32の関与が示唆された。本年度は,新規アダプター分子Bam32によるB細胞増殖ならびに抗原取り込み制御機構を主に解析した.(1)Bam32によるB細胞増殖制御メカニズムの解明Bam32によるRac活性化の制御機構を明らかにするために,Racの上流分子であるRac-GEFの中でVav2(B細胞にて高発現しているVav)とTiam1に着目した.B細胞を抗原受容体あるいはpervanadateにて刺激を行うと,時間依存的にVav2とTiam1はリン酸化された.次にこれらの刺激条件下にて,Bam32に会合する分子を免疫沈降にて解析した結果,Vav2とTiam1が会合してくることが判明した.Rac-GEFのリン酸化はRac活性化に重要であるため,現在Bam32欠損B細胞におけるVav2とTiam1のリン酸化について検討している.Bam32によるBCR internalizationの制御はF-アクチン依存性であることより,この制御分子としてdynamin2に着目した.B細胞を抗原受容体あるいはpervanadateにて刺激を行うと,時間依存的にdynamin2はリン酸化された.また刺激の有無にかかわらず,B細胞においてdynamin2とRacの会合は見られなかった.BCR internalizationに対するdynamin2の作用を解析するために,shRNAによるdynamin2ノックダウンB細胞の作成を開始した.(3)Bam32の制御する新たな機能遺伝子の同定Bam32 shRNAを使用したノックダウンを効率よく行うために,ヒトB細胞に対する遺伝子導入法の検討を行った.

その結果,レトロウイルスにおいては導入効率が低かったのに対して,レンチウイルスでは比較的高い導入効率を認めた.本年度は,B細胞増殖と抗原取り込みへのBam32の制御機構,自己免疫疾患B細胞におけるBam32の役割について検討した.(1)Bam32によるB細胞増殖制御機構の解明Bam32によるB細胞増殖制御にはRac活性化の制御が重要だが,前年度の研究にてB細胞活性化に伴うRac上流分子Vav2のリン酸化とBam32への会合が判明した.Vav2リン酸化はRac活性化に重要だが,今年度の研究では,Bam32はVav2リン酸化非依存的にRac活性化を制御した.(2)Bam32による抗原取り込み制御機構の解明Bam32による抗原取り込み制御はF-アクチン依存性なため,その制御分子としてdynamin2に着目し,前年度の研究ではdynamin2はB細胞活性化にてリン酸化された.今年度の研究では,Bam32欠損はdynamin2リン酸化には影響を与えなかった.ただ,共焦点顕微鏡による解析にてBam32とdynamin2はB細胞活性化後に共局在した.また,Bam32欠損によりdynamin2の細胞質から膜分画への移行が障害されていた.よって,Bam32はリン酸化非依存的にdynamin2の機能を制御していることが示唆された.(3)自己免疫疾患B細胞におけるBam32の役割自己免疫疾患においてB細胞増殖と抗原提示は重要であり,Bam32がこの2つのB細胞機能を制御することより,今年度の研究では自己免疫疾患SLEにおけるBam32発現異常について定量的PCRにて検討した.健常人ならびにSLEの末梢血B細胞をnaiveならびにmemory Bのサブセットへ分離してBam32発現を比較したところ,SLEにおいては両サブセットでBam32の発現増強が見られ,この違いはmemory B細胞にて顕著であった.よって,自己免疫疾患におけるB細胞機能異常へのBam32の関与が示唆された.
生命誕生の謎を深海底熱水電流で説明する：電気パイライト表面代謝説の提案と実証

私は、深海熱水噴出孔に形成される硫化鉱物について現場電位測定を行うことで、深海熱水噴出孔の熱水と海水を境界する硫化鉱物中に電流が発生することを発見した。このことは、実験室における電気化学セル内の硫化鉱物の酸化還元電位計測によっても確かめられた。さらに、実験室において硫化鉱物表面の電位を操作することで原始的な有機代謝経路の一部は駆動することを確かめた。これらの発見は生命が深海熱水噴出孔周辺で誕生したとする仮説を強く支持するものである。本研究課題では、生命の起源が深海熱水噴出孔で起こったとする仮説を補強するために、前生物的な代謝反応が深海熱水噴出孔の鉱物表面においてその内外で発生する電気によって駆動するという作業仮説を実証することを目的としている。始生代の熱水環境で発生し得る電気の特性を推定するために現生の深海熱水環境の電位測定を行った。測定は沖縄の深海熱水噴出域を対象に深海用無人探査機に装備した深海用電気化学測定システムを用いて行った。その結果、チムニー鉱物の表面が熱水の影響を受けてネガティブに帯電していることが観察された。これによって実際に深海熱水噴出孔で発生する電気がチムニー鉱物表面に強い電気的作用として現れることを実証した。さらに予想される始生代の熱水環境の物理・化学条件をもとに理論計算したところ、当時は現代より強い電場が発生することが予測された。上記で得られた情報を元に実験室で始生代の熱水環境を模した電気化学セルを複数構築し、この条件下で有機化学的な反応が起こるかを観察した。その結果、ある基礎的な炭素代謝経路の中間代謝物の還元反応が連続的に複数回進行し、代謝経路の一部が駆動することを確認した。さらに熱水噴出孔チムニー鉱物やそれを模した人工鉱物を電極に使うことで反応がより進行しやすくなることも確認した。これらの結果は、生命の起源に至る原始的な代謝経路が深海熱水噴出孔の鉱物表面で電気的に発生し促進されたことを強力に示唆するものである。本研究では「深海熱水噴出孔で自然発生した電気が硫化鉱物を流れ化学進化における炭酸固定反応や重合反応を促進させ生命の誕生をもたらした」という「電気パイライト表面代謝」仮説を提案し、その現実性を検証することを目的とした。すなわち、(1)生命誕生以前の熱水で発生し得る電気量を推定し、(2)その電界下の鉱物表面が有機化学反応の触媒や反応場として有利に機能するかを検証することを目指した。我々は、深海用電気化学測定装置を用いて深海熱水噴孔に形成される硫化鉱物について現場電位測定を行った。その結果、鉱物表面の電位が海底下の熱水の影響を強く受けていくことが確かめられ、これによって深海熱水噴出孔の熱水と海水を境界する硫化鉱物中に電流が発生することを発見した。得られた電位の実測値を基にして生命誕生時の海洋環境の物理・化学条件に入れ替えることで、当時の熱水電位を予測した。さらに、実験室において硫化鉱物表面の電位を操作し生命誕生時の電位を与えたところ、基礎的な有機代謝経路(炭酸固定経路・アミノ酸合成など)の一部が駆動することを確かめることができた。これらの発見は熱水電流が化学進化を促進したとする我々が提案する仮説を裏付けるものであり、生命が深海熱水噴出孔周辺で誕生したとする仮説を強く支持するものである。これらの成果の一部を学会等で発表した。現在、成果をまとめた論文を投稿中、または執筆中である。近く公表される予定である。始生代の熱水環境で発生している電気環境を再現するという目標は順調に達成できている。すなわち、現生の深海熱水噴出域での現場計測、試料採取、理論計算を行ったことで当時の環境を再現するための指標をかなり得ることができた。実験室に構築した熱水発電モデルにおいて原始的な代謝経路を再現するという目標も順調に達成できている。すなわち、非常に基礎的で重要な炭素代謝経路の一部を電気的に駆動することを確認でき、その際に熱水孔に存在する鉱物が有利に作用することも確認できた。アストロバイオロジー深海熱水における発電現象の影響の空間的拡がりを観測によって試算することで、熱水発電が化学進化に与える影響の大きさ・範囲・現実性を考察する。熱水系鉱物の熱水孔における電気特性を解析し、当時の電気環境の再現作業の確度を上げる。標的とする代謝反応を増やし、より広範囲の代謝ネットワークを再現する。電気環境下における鉱物表面の化学物質の吸着状態と代謝反応進行の関連性を解析する。研究成果を学会・論文で発表する。研究が効率よく進み条件検討にかける回数や種類が当初の計画よりも減ったため消耗品費を想定より使用しなかった。また、当初計画していた陸上温泉でのモデル実験においては良好な環境を見出せず期間を大幅に短縮したため、旅費に未使用額が生じた。実験消耗品を購入するための物品費、現場計測および学会発表のための旅費、実験補助者を雇用する人件費として使用する。
Translating responsibility - the ethical and social impact of assistive robotics in Japan and Germany

1.文献データベース:検索索引とデータベースのカテゴリカタログが完成しました。2.研究と知識マップ:日本とドイツの支援ロボットの分野は、データベースの基礎となるのと同じカテゴリーに従って分析され、マッピングされている。将来の研究のための関連分野が特定されている:ヒューマンマシンの関係。3.国際協力:ドイツと日本のSTSとロボット技術の専門家との国際的なネットワークコラボレーションが確立されました。2017年2月、オルデンブルク大学(ドイツ)でワークショップが開催されました。参加者はネットワークを構築し、「支援ロボットのためのガイドライン」に関する協力を促進することに合意した。28年度が最終年度であるため、記入しない。科学技術社会論28年度が最終年度であるため、記入しない。
マウス骨硬化症遺伝子(mi)の単離と解析

ヒト骨硬化症は、貧血、血小板減少、骨折、発育不全等を伴い幼児期に死亡する重篤なものから、ほとんど無症状のものまであり、その遺伝株式もさまざまである。また原因遺伝子も同定されていない。マウスで骨硬化症をおこす突然変異としては、M-CSFの変異であるop、今回クローニングを試みているmiなどが知られている。我々は最近mi遺伝子座の産物が、c-kit及びM-CSFレセプターといったチロシンキナーゼ活性を持つレセプターからのシグナル伝達に関与していることを見いだし報告した。c-kit遺伝子の変異はW突然変異として知られていたもので、造血細胞(肥満細胞を含む)、色素細胞、生殖細胞への影響が認められている。今年度は1.c-kitの変異(W変異)では生殖細胞が欠損するが、mi変異マウスでは形態的に卵巣、精巣の組織に異常がなく、生殖細胞等もc-kit蛋白を正常に発現していることをあきらかにした。さらに機能的にも雌雄ともに生殖能力をもつことを、かけあわせにより示した。しかし非常に高頻度に子宮内反症を発生すること、これが母親の変異に依存していることを見い出した。ヒト子宮内反症のよいモデルになると期待される。2.c-kit遺伝子の発現が、正常マウスの子宮、胎盤で肥満細胞以外にも認められ、妊娠時期とともに発現部位が変化することを認めた。またmi変異マウスでは肥満細胞が欠損しているものの胎盤のc-kit発現細胞には異常がないことは、細胞系列によってはmi遺伝子座産物がc-kitからのシグナル伝達に関与していない。あるいは他の遺伝子産物がmiの機能を代償し得るという可能性をさらに支持した。3.微量のサンプルを用いてmRNA量を定量する方法をPCR法の応用により確立した。しかしmRNA発現応の違いをもとにmi遺伝子をクローニングする試みは、技術的な問題が多くさらに改良中である。
バイメタル型ナノアクチュエータの創成

ナノチューブに白金層を貼り合わせた世界最小のバイメタル型ナノアクチュエータの作製に取り組んだ。作製した白金/ナノチューブ複合体はそのままでは熱駆動アクチュエータとして動作せず、その原因がナノチューブの有する高い剛性と、わずか200°Cで白金層が収縮するというナノ領域独特の現象であることを突き止めた。結果として、片持ち梁状ナノチューブ1本1本の曲げ剛性をイオン研磨処理によって低く制御することにより、100°Cの温度変化で、先端を数十数百nmの範囲で可逆的に変位させることに成功した。また、バイメタル型アクチュエータとして動作しうる最小のナノチューブ直径は20nm程度であることが示された。ナノチューブの形状特性を生かしたバイメタル型ナノアクチュエータの創成を目指し、今年度は下記の成果を得た。1カーボンナノチューブ(CNT)を用いたバイメタル型構造の作製:昨年度は窒化ホウ素ナノチューブ(BNNT)とPtからなるバイメタル型構造について、室温100°Cの温度領域での可逆的な変形動作が実証されたことから、本年度はより構造の多彩なCNTを用いてさらなる極小化を試みた。直径13nmのCNTを用いた結果、単一CNTではPt薄膜形成が困難であったが、直径約9nmのバンドルには連続したPt層が形成でき、これが構造上の極小限界と言える。しかしながらこのPt層は粒径13nmの多結晶膜であったため、わずか100°Cの温度上昇によって収縮し、塑性変形を生じた。総じて、本研究で作製した系では、直径約20nmのナノチューブ上に粒径5nm以上の比較的安定なPt薄膜層を形成したバイメタル型構造がアクチュエータとして機能しうる極小限界であることが示された。2バイメタル型アクチュエータ性能向上に資する構造制御の検討:昨年度成果より、さらなる動作領域の拡大にはナノチューブの有する高い剛性を制御するためのイオン研磨加工の有用性が示され、本年度は研磨によるCNTの構造変化と剛性の相関をより詳細に調べた。剛性は、昨年度に引き続き電子顕微鏡内で個々のCNTに高周波静電場を印加して共振を観測することにより評価した。その結果、1kV・3分間の研磨処理によって、CNTの外層から数層が剥離する場合と、一方向から研磨される場合が確認され、前者は剛性がほぼ変化しなかったのに対し、後者は約一桁低減した。研磨による剛性変化は、外形変化だけでなく同時にイオン照射損傷による局所的なアモルファス化が生じることに起因していることが示唆され、剛性制御を精度良く行うためのナノチューブ1本レベルの加工に関する指針を得た。ナノチューブの形状や優れた特性を活かしたバイメタル型アクチュエータの創成を目指し、下記の成果を得た。1作製条件探索および構造評価:直径約20nmの窒化ホウ素ナノチューブ(BNNT)にスパッタリング蒸着により白金(Pt)を蒸着した結果、BNNT表面の半分のみに厚さ10nmの一様なPt多結晶膜が形成され、PtとBNNTからなるバイメタル型構造が作製できた。蒸着面の裏側にもPt原子の回り込みが確認されたが、変形挙動には影響がない程度の微量であった。また、作製した試料は、加熱中にBN/Pt界面の滑りや剥離が生じず、十分な界面強度を有することが実証された。平板状BNを用いて同条件でPt薄膜を形成した場合、100°Cにおいて蒸着界面で滑りを生じながらPt膜が収縮し、Pt/BNNTとは異なる結果を得た。BNが曲面構造を持つことによる界面相互作用の変化が示唆された。2変形挙動の観察:透過電子顕微鏡(TEM)内で400°Cまで加熱しながらその場観察した。結晶構造像からは室温400°CにおいてPt膜の一様な熱膨張が確認でき、見積もられた熱膨張率はバルクPtの約3.5倍を示した。しかしながら、バイメタル的な変形挙動はみられず、約200°CにおいてPt結晶粒の成長が観察され、さらに温度を上昇させるとPt膜全体が収縮する方向に塑性的な湾曲変形を生じた。BNNTの高い剛性が本来のバイメタル的な可逆変形の妨げとなったことが示唆されたため、BNNTを、Pt蒸着面とは反対の方向からイオン研磨することによって、系全体の曲げ剛性を調整した。その結果、加速電圧1kV、4.5分間のイオン研磨によってBNNTの曲げ剛性が2080%低減されたことを、TEM内での共振計測によって確認された。このBNNTを用いて作製したPt/BNNT試料は、室温100°Cの温度差によって再現性良く可逆的に変形することが示された。H24年10月12月は産休により研究を中断したが、実験全般を実際に担当した大学院学生との連携は継続させていたため、当初の実施計画はおおむね達成している。

作製した試料がアクチュエータとして動作する構造条件と温度領域を明らかにでき、H25年度は、当初の計画では主にH25年度後期に予定していた、性能向上に関する検討項目に集中して研究を進めることができる。H24年度中に予定していて未実施の項目はマニピュレータに搭載する加熱ステージの作製のみとなるが、H25年度へ予算を繰り越しし,継続する予定である。また、H24年度の実施内容からは、観察に用いる電子線が変形挙動に対してどのように影響を与えるかを調べることが新たに課題として挙がった。さらに、BNNTでなくカーボンナノチューブを用いたバイメタル型構造の作製や、イオン研磨条件のより詳細な検討なども含め、H25年度の研究実施計画を検討する。1性能向上に資する構造制御の検討:TEMに搭載したナノマニピュレータを用いて、多層ナノチューブの内層を引き抜いたりリボン状の扁平な構造を作製するなど、ナノチューブの形状を制御しながら、より小さい駆動力(低い温度領域)で大きな変形が得られるような構造条件を探索する。また、H24年度に試みたイオン研磨について、より詳細な研磨条件を検討する。さらに、比較的高い温度でプレアニールを行った試料についても、その熱変形挙動を調べる。2光学顕微鏡下での動作確認:パルス状に熱を与えながら動作を確認するため、光学顕微鏡下での観察を試みる。また、H24年度に行ったTEM観察において示唆された、熱変形挙動にたいする照射電子線の影響も合わせて確認する。3カーボンナノチューブを用いたバイメタル型構造の作製も試みる。これによって、H24年度よりもより細いナノチューブが選択でき、どこまで小さく製作できるか、ダウンサイズの限界に挑戦する。ただし、Pt薄膜の形状や熱挙動との関係を合わせて調べる必要がある。出産休暇に伴い、H24年度中に製作を予定していたナノマニピュレータ用の加熱ステージの作製をH25年度に延期した。繰り越しした予算は、これの作製費や必要な消耗品の購入に充てると共に、必要なディスカッションを行うための旅費等に用いる。H25年度に請求する研究費は、当初の予定通り電子顕微鏡維持部品を中心とした消耗品費および成果発表等の旅費に用いる。
ビッグデータ向け環境センサの基盤を支える有機アナログ集積回路

近年、ビッグデータ向けセンサの基盤を支えるエレクトロニクスの活用が進んでおり、低駆動電圧有機トランジスタの手法の一つとして、自己組織化単分子膜(SAM)が表面修飾された酸化アルミを絶縁膜として用いる研究が注目されている。このような背景のもと、酸化チタンとSAMのハイブリッド絶縁膜を用いた有機トランジスタと擬CMOSインバータを実現した。さらに、TiOx+SAM絶縁膜を用いた擬CMOSインバータの変調電圧特性および、それによってゲイン100を示す擬CMOSインバータの作製に成功した。有機トランジスタをアナログ集積回路へ応用するためには、1雑音を評価し、低減する技術、2素子特性の不均一性を低減(補正)する技術、3温度など環境変化に対する特性変化を低減する技術が重要である。本年度は、それぞれの項目について、原理にまで踏み込んでデバイス物理を明らかにして、それぞれの性能を向上するための研究を推進した。センサ用途で重要なアナログ集積回路としては、増幅器やAD変換回路などが挙げられる。その中でも初段の増幅器は、システム全体の特性を決定付ける重要な意味を持つ。有機トランジスタの増幅器については、我々の研究グループ、スタンフォード大学、IMECのグループが相次いでIEEE/ISSCCで発表しているが、トランジスタの微細化によって利得と帯域を改善する点が報告の中心であった。しかし、増幅器は、利得、帯域、雑音特性の3つの性能指標によって総合的に評価しなければいけない。有機トランジスタの雑音については、開発初期に2、3の報告があるという程度で、また当時の素子特性も良くなかった。本研究では、有機トランジスタの雑音メカニズムを解明すると同時に、その雑音低減の手法の確立を目指した研究を推進した。特に、有機増幅器は、低周波数領域での用途が中心であり、フリッカ雑音(1/f雑音)の理解が重要である。フリッカ雑音は、トラップ密度など界面の品質に依存する。そこで、様々なプロセス条件下で製造されたトランジスタについて、系統的に雑音レベルを計測した。その結果、有機トランジスタのフリッカーノイズの原因が移動度の揺らぎにあることを示唆する結果を得た。特に、Hoogeパラメータを0.066から0.030程度まで軽減することに成功した。今後は半導体層の結晶性向上に注目してノイズの改善を進める必要がある。平成27年度は、高信頼性のセンサを実現するため、有機集積回路の故障モードを解明し、その解決手法の確立に取り組んだ。まず、静電気による故障を解決するため、高耐圧かつ大電流を遮断できる有機ダイオードを開発し、有機デバイスによるフレキシブルな静電気保護回路の実現を目指した。また、宇宙線は、通常の半導体デバイスでは回路不良とソフトエラーの原因とされるため、その有機トランジスタに与える影響を評価した。我々は過去に、フロリダセントラル大学のグループと共同で、世界で最初に有機トランジスタにおける静電気放電(ESD)の影響を評価している。ESDは製造時と使用時の両方で対策が必要であるが、ヒトが直接触れるようなセンサの場合には、特に使用時におけるESD対策が不可欠である。静電気保護回路の基本は、絶縁破壊が起きやすいゲートに外部から静電気が印加されたときに、遮断経路によってチャージを電源ラインなどに迂回させることによって、高い電位がゲートに直接印加されるのを防止することにある。この保護回路の特性を決めるのが、ESD保護ダイオードである。有機ダイオードの研究はこれまでにも多くの報告があるが、有機ELなどの光学素子が中心で、電子回路用途としては電源の整流回路としてわずかな報告があるのみである。しかしながら、ESD保護回路用途のダイオードとしては、耐圧と大電流密度が必要であり、この指標での格段の性能向上が不可欠である。そこで本研究では、ショットキー接合型の有機ダイオードに工夫を加えて性能の向上に取り組んだ。特にアノード側の電極金属表面にバッファ層を挿入することによって注入障壁を下げ、大電流化を進めた。また、縦方向に移動度が大きな半導体材料の素子応用を進め、さらなる大電流化を目指した。さらに、カソード側に薄い障壁層を挿入して、逆バイアス側の漏れ電流の低減化を図った。高耐圧かつ大電流を遮断できる有機ダイオードの性能向上に成功しており、当初の予定通り、研究は順調に進んでいる。本研究課題では、ビッグデータの基盤を支えるフレキシブル有機センサシステムの実現を目指して、センサ用途に特化して、高性能かつ高信頼性な有機アナログ集積回路の基礎を確立することを目的としている。この目的を達成するため、まず、有機アナログ集積回路の高性能化を図り、高帯域かつ高利得の有機増幅回路の開発に取り組んだ。次に、センサの高信頼性化を実現するため、有機集積回路の故障モードを解明し、その解決手法の確立に取り組んだ。特に、高耐圧でかつ大電流を遮断できる有機ダイオードを開発し、静電気保護回路に応用することを試みた。平成28年度は、これらの知見をもとに、フレキシブル有機センサシステムを試作して、その性能と信頼性の評価を進めた。具体的には、有機増幅回路と有機静電気保護回路を集積化したフレキシブル有機センサシステムを試作して、モデルの検証を進めた。センサシステムには、微小な圧力変化による電気信号を有機増幅回路で増幅させる装置を利用した。さまざまな環境下で有機アナログ集積回路の信頼性と性能を計測することにより、フレキシブル有機センサシステムの有用性をデモンストレーションした。また、有機デバイスの経年変化については、封止膜の性能が大きな決定因子となることが分かっている。我々の研究グループでは、これまで独自に開発した高性能な封止膜によって、有機トランジスタの寿命延長に成功してきた。

また、この実験過程で、ビアホールからのガスバリア漏れが信頼性を阻害しており、超薄型フィルムの場合にその影響が顕著であることを明らかにしてきた。本研究課題では、このような実装に伴う劣化メカニズムも明らかにすることにより、有機集積回路に対する更なる信頼性の向上に取り組んだ。近年、ビッグデータ向けセンサの基盤を支えるエレクトロニクスの活用が進んでおり、低駆動電圧有機トランジスタの手法の一つとして、自己組織化単分子膜(SAM)が表面修飾された酸化アルミを絶縁膜として用いる研究が注目されている。このような背景のもと、酸化チタンとSAMのハイブリッド絶縁膜を用いた有機トランジスタと擬CMOSインバータを実現した。さらに、TiOx+SAM絶縁膜を用いた擬CMOSインバータの変調電圧特性および、それによってゲイン100を示す擬CMOSインバータの作製に成功した。増幅器のノイズを減らすことに成功しており、当初予定通り、研究は順調に進んでいる。今後は、有機アナログ集積回路の高性能化と高信頼性化を目指して、有機トランジスタのデバイス物理と故障モードのモデリングなど、学理の構築を中心に研究を進めていく。あくまでも最高性能の有機集積回路で有用性を実証していく計画である。また、有機増幅回路と有機静電気保護回路を集積化したフレキシブル有機センサシステムを試作して、モデルの検証を進める。センサシステムは、微小な圧力変化による電気信号を有機増幅回路で増幅する装置を想定しており、様々な環境下で有機アナログ集積回路の信頼性と性能を計測することにより、フレキシブル有機センサシステムの有用性をデモンストレーションしていく予定である。静電気のほかにも、通常の半導体デバイスでは宇宙線による故障モードが知られている。具体的には、宇宙線によって界面などに新しい準位が作られることによる損傷モードと、宇宙線が通過した瞬間だけ誤作動を起こすソフトエラーである。メモリのソフトエラーも問題だが、ロジックもソフトエラーを起こす。この宇宙線の問題に対して、通常の半導体デバイスではこれまで様々な対策が取られてきたが、有機デバイスでは完全に未知の課題となっている。本研究では、有機半導体の放射線照射時の欠損について、結晶構造解析を通じで調べていく計画である。さらに、有機デバイスの経年変化については、封止膜の性能が大きな決定因子である。我々は、これまで独自の高性能な封止膜によって、有機トランジスタの寿命を延ばしてきた。この研究の過程で、ビアホールからのガスバリア漏れが信頼性を阻害しており、この効果は超薄型フィルムの場合には顕著であることなどを明らかにしてきた。今後、本研究では、実装に伴う劣化メカニズムを明らかにすることによって、有機集積回路の信頼性を飛躍的に向上させていく計画である。28年度が最終年度であるため、記入しない。有機エレクトロニクス高信頼性のセンサを実現するため、有機集積回路の故障モードを解明し、その解決手法を確立する。
咀囑と咬合を制御する生体計測マイクロモデルとテレメトリックシステム

平成18年度で確立した脳神経系のニューロンおよび咀嚼筋の放電活動を記録する3チャネル計測システムを用いて、自由行動ラットからタングステン電極を介して、視床下部における細胞外ユニット活動および咬筋の放電活動を慢性条件下で測定・記録した。咬合咀嚼に及ぼすストレス負荷による影響について関与するニューロン活動とともに記録した。ストレスとしては重力変化(2G、3分曝露)を用いた。同ストレスによって咀嚼筋活動は著しく阻害され、それと平行して、重カストレスにともない、視床下部ニューロンのスパイク活動が興奮性に応答するものと、抑制性に応答するものがあることがわかった。また視床下部は摂食行動を指令する中枢でもあり、これとの関連性についても有意な結果が得られた。一般にストレス刺激に対して、視床下部-下垂体-副腎を軸とするストレス応答が惹起されることが知られている。この重力ストレスによる脳内、海馬や扁桃体における学習・記憶・情動などへの影響が、セロトニンなどの脳内広範囲調節系で支配されていることを初めて発見し、米国学会で発表した。平成18年度にすでに脳神経系のニューロンおよび咀嚼筋の放電活動を記録する3チャネルテレメトリックシステムを構築し、これを用いて、自由行動ラットからタングステン電極を介して、視床下部弓状核、青斑核における細胞外ユニット活動および咬筋の放電活動を慢性条件下で同期して測定・記録することに成功した。電極に超小型送信機を取り付け、測定したアナログデータを、離れた場所に設置したアンテナ(新規購入)/4チャンネルアンプに無線送信した。インタフェースでアナログ・デジタル変換し、コンピューターに入力し、解析した。そして本来目的である、ストレス負荷による咀嚼・咬合への影響と、それを制御する脳神経系の特定部位のニューロン活動を記録した。同ストレスによって咀嚼筋活動は著しく阻害され、それと平行して、重力変動にともない、瞬時にストレス中枢といわれている視床下部の弓状核ニューロンのスパイク活動がほぼ3倍に上昇すること、そしてこの弓状核ニューロンのスパイク活動が、青斑核を中心とするノルアドレナリン作動性ニューロンの動きとは連動しないということを発見した。一般にストレス刺激に対して、視床下部□下垂体□副腎を軸とするストレス応答が惹起されることが知られている。またストレスによっては交感神経など自律神経系の応答変化を強く誘発するものもあるが、今回実施した2G、3分間曝露という条件は、辺縁系の扁桃体を介するノルアドレナリン作動性神経からの入力を受けない直接視床下部をアタックする経路に位置することが示唆された。興味ある知見として、平成19年4月の国際生理学会で報告する予定である。
アルカリ浴を用いた亜鉛の低電力電解採取に関する基礎的研究

亜鉛は自動車用メッキ鋼板などに広く使用されるベースメタルであり、その大部分は硫酸酸性水溶液を用いた製錬プロセスによって製造されている。このプロセスでは硫酸酸性水溶液を電解浴として亜鉛の電解採取を行うために多量の電力を消費する。これに対し、塩基性水溶液を電解浴として使用すれば、亜鉛の製造に要する電力を最大で約3割削減できる可能性がある。本研究では、このような塩基性水溶液を用いた亜鉛製錬の確立に向け、電解浴中の不純物の除去、ならびに亜鉛の析出メカニズムの解明に取り組む。
ヒト胃癌細胞における癌幹細胞様細胞への形質転換とＰＡＲ１の関連

PAR1シグナルとHippo-YAPシグナルの関連を胃癌幹細胞様細胞にて調べた。胃癌細胞において、PAR1シグナルで癌幹細胞が多数含まれるsidepopulation細胞が増加し、腫瘍形成能、多剤耐性、細胞形態の変化、浸潤能の増強を認めた。PAR1シグナルは、Hippo-YAPシグナルにおけるLats酵素を、Rhoを介して抑制することで、YAPのリン酸化を抑制し、YAPの核内移行を誘導した。また、PAR1シグナルにて誘導される上皮間葉転換に、Hippo-YAPシグナルが関与していた。ヌードマウスの腹腔内投与による腫瘍形成能の比較試験においては, PAR1活性化状態のMKN45/PAR1およびMKN74細胞は, PAR1活性抑制状態やPAR1発現の低いMKN45細胞と比較して,有意に腫瘍形成が増加しており,腹水中にも多数の腫瘍細胞がいることも確認された.また,腹腔内の腫瘍塊を薄切し, ABC輸送体の免疫染色を行っても、発現の亢進が確認された.2PAR1 signalの下流に位置するRhoAとHippo pathwayの関連を,RhoA活性を抑制するC3を用いて検討した.PAR1 agonistによるPAR1活性化状態で, C3によるRhoAの活性を抑制すると,リン酸化LATS1の細胞質内での発現量は変化せず,そのためYAP1もリン酸化状態を維持するため,YAP1の核内移行は極めて少ない量であった.3YAP1発現をsiRNAによる抑制状態下での, PAR1 agonistによるEMT誘導を, markerとなるE-cadherin発現量の変化やSnailの核内発現量の変化にて検討を行った.また, PAR1によるEMTの誘導に関わるRhoを抑制するC3を用いて, Rho活性を抑制した状態でも, E-cadherinとSnailの発現量変化にて検討を行った.さらに, Snailの発現をsiRNA用いて抑制した場合の, YAPの脱リン酸化についても検討をおこなった.YAP発現抑制状態, Rho活性抑制状態ともに, E-cadherin発現量やSnailの発現量には変化は認められなかった.また, invasion assayやmigration assayにおいても両分子の抑制状態ではPAR1 agonistによる刺激をおこなっても,ヒト胃癌細胞MKN45/PAR1とMKN74cell lineの遊走能の増強は認められなかった.Snail発現抑制状態であっても, PAR1 agonistによるYAPの脱リン酸化は誘導され, YAPの核内移動も確認された.PAR1によるEMTの誘導にはRhoおよびYAPが深く関連し, Snailの発現はそれらmoleculeによるsignal pathwayの下流に存在することが示唆された.PAR1シグナルとHippo-YAPシグナルの関連を胃癌幹細胞様細胞にて調べた。当初作成した予定通りに実験は進められており,また,結果も伴っている状態である.医歯薬学
水系における接着タンパク質を用いる生物接着模倣システムの創製と生物機能材料工学

生体系のみならず、海水および淡水中に生息する無数の付着生物はタンパク質や多糖の表面(界面)における付着・接着現象を利用して生命活動を維持している。この全プロセスは生体工学そのものであり、in vitroにおける部分的な模擬システムも研究されている。我々は、海洋に関心のある人々に永くその付着が謎とされてきた海産大型付着動物フジツボ、及び、イガイ類の流水中での付着・接着の基礎科学の解明とその次世代バイオテクノロジーの素材開発について行った研究を列挙する。1.新規な海洋タンパク質の発掘と分子構造解明現在、実際に付着汚損被害を生じている外来付着生物を調査し、新規かつ有用な接着タンパク質の発掘を行う。一例として、外来種であるミドリイガイの接着タンパク質の精製と構造解析を行い、接着力および分子構造との関連づけた。この結果から、ミドリイガイ接着タンパク質が新規な糖複合タンパク質であることを明らかにした。2.イガイ類足糸を模倣した高強度繊維材料の開発接着タンパク質と天然多糖の複合材料系を研究し、バイオミメティックな超強度材料の作成を検討した。イガイ足糸を模倣した高強度繊維の開発のため、イガイの足糸形成機構に基づき、ポリペプチドの分子を設計し、実際に、合成、繊維化、機械的特性の評価を行った。3.接着タンパク質関連化合物の動的濡れ性測定海洋接着タンパク質の表面科学を実験と理論との両面から調べた。タンパク質分子の表面自由エネルギー、極性力・分散力成分および動的濡れ性をアミノ酸配列と組成に基づき、系統的に把握するための実験を行った。得られた知見から、バイオ接着タンパク質の分子構造、さらに、複合材料系の調製を含む生物接着工学材料系を設計し、次世代マテリアルとしての評価を行った。海水および淡水中に生息する無数の付着生物はタンパク質や多糖の表面における付着・接着現象を利用して生命活動を維持している。この全プロセスは生体工学そのものでる。我々は、古来、謎とされてきた海洋中の大型付着動物フジツボ、イガイ類などの流水中での付着・接着の基礎科学の解明とその次世紀バイオテクノロジーとしての素材開発に付き研究してきた。今年度の研究成果について下に列挙する。1新たにヒバリガイのチロシン/リシン含有規則配列海洋接着タンパク質を合成し、イガイやフジツボなどの接着タンパク質の接着特性と比較検討し、接着タンパク質分子におけるアミノ酸配列および疎水性および親水性アミノ酸残基の水中での表面接着の関わりについて重要な知見を得た。2分子配列を設計した種々の海洋接着タンパク質アナローグを用いて酵素による水中での連続酸化反応の素反応を調べた。さらに、各種固体基盤、豚皮表面上での不溶化機構を表面化学の手法により解析した。3低・高エネルギー表面における接着タンパク質の表面物理量と接着特性の関連から水系での接着に寄与するアミノ酸種あるいは配列などの分子構造に関する因子の考察を行った。4海洋接着タンパク質の接着特性に寄与する因子を集積したバイオニックにデザインされた人工海洋接着タンパク質の系を作成し、豚を用いてバイオアドヒーシブとしての実用性を生体応答反応の見地から検討した。5淡水系二枚貝の接着タンパク質の一次配列構造を決定し、海洋生物の接着分子との分子生物学的な比較を行った。淡水、海洋両系のタンパク質の特徴に付き詳細な検討を加え、生物工学の立場から新素材を設計開発する上での重要な知見を得た。海洋中の大型付着動物フジツボ、イガイ類などの流水中での付着・接着の基礎科学の解明とその次世紀バイオテクノロジーとしての素材開発に付き研究した。今年度の研究成果を下に列挙する。1水溶性タンパク質が不溶化する途中に興味深いゲルの段階を経るのでバイオヒドロゲルについて合成、膨潤-収縮などの物理的性質イオンや低分子化合物吸着などの化学的性質、生分解特性などについて広範に研究し、水溶性のタンパク質溶液と水不溶の接着物質固体との中間のゲルについての知見を集積した。

2海洋接着タンパク質の表面科学を物質と理論との両面から系統的に把握し、医療目のバイオ接着タンパク質複合材料系の調整および付着機構の解明に基礎をおいた生物工学材料システムを作成し、海洋接着タンパク質の次世代マテリアルとして生きている白豚の切開部への接着を試み良好な知見を得た。3海洋接着タンパク質はコラーゲンと複合して高次階層構造を形成し2000kgf/cm2の極めて強い物理的強度と安定な化学的・生化学的特性を発揮している。多糖および合成タンパク質の複合材料系を創製し接着タンパク質を用いてバイオミメチックな超強度材料の作成を作成した。4国内に生息している付着生物である二枚貝および、甲殻類を飼育し、シランカップリング剤などを用いて表面処理したガラス・金属などの無機材料およびシリコン基盤などの高分子材料への水中付着生物(フジツボ、海産イガイ類・淡水産カワヒバリガイ)の付着挙動の観察し、付着生物が忌避する材料表面を作成した。次いで、生物が付着忌避する基盤材料と表面自由エネルギーの関連を成分分けの観点から検討し、接着タンパク質のアミノ酸配列と付着の相関について興味深い知見を得た。上記の項目1-4の成果は別紙のように国内外の学術論文に報告した。生体系のみならず、海水および淡水中に生息する無数の付着生物はタンパク質や多糖の表面(界面)における付着・接着現象を利用して生命活動を維持している。この全プロセスは生体工学そのものであり、in vitroにおける部分的な模擬システムも研究されている。我々は、海洋に関心のある人々に永くその付着が謎とされてきた海産大型付着動物フジツボ、及び、イガイ類の流水中での付着・接着の基礎科学の解明とその次世代バイオテクノロジーの素材開発について行った研究を列挙する。1.接着タンパク質関連化合物の分子構造および表面化学的特性との関連づけ海洋接着タンパク質の表面科学を実験と理論との両面から調べた。タンパク質分子の表面自由エネルギー、極性力・分散力成分および動的濡れ性をアミノ酸配列と組成に基づき、系統的に把握するための実験を行った。得られた知見から、バイオ接着タンパク質の分子構造、さらに、複合材料系の調製を含む生物接着工学材料系を設計し、次世代マテリアルとしての評価を行った。2.新規な海洋タンパク質の発掘と分子構造解明現在、実際に付着汚損被害を生じている外来付着生物を調査し、新規かつ有用な接着タンパク質の発掘を行う。一例として、外来種であるミドリイガイの接着タンパク質の精製と構造解析を行い、接着力および分子構造との関連づけた。この結果から、ミドリイガイ接着タンパク質の化学合成のためのターゲット構造を決定した。3.イガイ類足糸を模倣した高強度繊維材料の開発海洋接着タンパク質はコラーゲンと複合して高次階層構造を形成し、極めて強い物理的強度と安定な化学的・生化学的特性を発揮している。接着タンパク質と天然多糖の複合材料系を研究し、バイオミメティックな超強度材料の作成を検討した。
金属の瞬間的合金化プロセスの解明と接合,合金化,表面改質の技術開発

低融点と低電気抵抗を有する2本の金属棒の間に金属粉末を挿入し,加圧後4KA以上の電流を流すことにより,1秒程度の短い時間内で金属合金をつくる新しい方法を開発した.Al母材-Ni粉末-Al母材のサンドイッチ試料の多数の合金化実験結果に基づいて,次のように合金生成プロセスを推論した.粉末部の電気抵抗は金属棒の電気抵抗よりもはるかに大きいので,ジュール熱は粉末内で発生し,まず粉末を溶かす.それから高温の溶融粉末と接触している棒の領域が溶融し,局所スケールの拡散混合が起こる.混合部は混合により過熱され,境界面は混合が終わるまで棒を通って外側に近似的に一次元平面波として伝播する.通電時間が長い程,この混合波の伝播距離は長くなる.現有の突合せ抵抗溶接装置を高容量(100kW)のものに取り替えて,多種類のサンドイッチ試料の合金化が可能なように改良し,多種類の合金と種々な長さの合金棒を得た.また,高速現象の熱力学を発展させると同時に,推論した合金生成プロセスが妥当かどうかを確かめるために熱波の解析(日本機会学会論文集に投稿中)を試みた.不可逆熱力学がAl中の衝撃波頭内の高速熱流に適用可能であった(日本機会学会論文集とJ.Appl.Phys.に掲載).これにより,不可逆熱力学が熱波伝播過程にも適用可能であることが分かった,熱波の解析において,Al棒の端面に温度のステップ関数を与えたところ,熱波はナノメートルのオーダしか伝播しなかった.このことから,推論した合金生成プロセスが妥当であること,拡散混合を考慮に入れた理論モデルの構築および挿入金属粉末内と被合金棒内の温度-時間履歴の計測が今後必要である分かった.低融点と低電気抵抗を有する2本の金属棒の間に金属粉末を挿入し,加圧後4KA以上の電流を流すことにより,1秒程度の短い時間内で金属合金をつくる新しい方法を開発した.Al母材-Ni粉末-Al母材のサンドイッチ試料の多数の合金化実験結果に基づいて,次のように合金生成プロセスを推論した.粉末部の電気抵抗は金属棒の電気抵抗よりもはるかに大きいので,ジュール熱は粉末内で発生し,まず粉末を溶かす.それから高温の溶融粉末と接触している棒の領域が溶融し,局所スケールの拡散混合が起こる.混合部は混合により過熱され,境界面は混合が終わるまで棒を通って外側に近似的に一次元平面波として伝播する.通電時間が長い程,この混合波の伝播距離は長くなる.現有の突合せ抵抗溶接装置を高容量(100kW)のものに取り替えて,多種類のサンドイッチ試料の合金化が可能なように改良し,多種類の合金と種々な長さの合金棒を得た.また,高速現象の熱力学を発展させると同時に,推論した合金生成プロセスが妥当かどうかを確かめるために熱波の解析(日本機会学会論文集に投稿中)を試みた.不可逆熱力学がAl中の衝撃波頭内の高速熱流に適用可能であった(日本機会学会論文集とJ.Appl.Phys.に掲載).これにより,不可逆熱力学が熱波伝播過程にも適用可能であることが分かった,熱波の解析において,Al棒の端面に温度のステップ関数を与えたところ,熱波はナノメートルのオーダしか伝播しなかった.このことから,推論した合金生成プロセスが妥当であること,拡散混合を考慮に入れた理論モデルの構築および挿入金属粉末内と被合金棒内の温度-時間履歴の計測が今後必要である分かった.本研究の最終目的は、金属接合と合金化に関して低コストで高生産性の技術を開発することである。このため、突き合わせ抵抗溶接装置により生産が可能(装置の大掛かりな開発を必要としない)で、しかも生産時間が10^<-1>程度の、現行法よりもはるかに生産性の高い挿入接合法方式を採用した。挿入接合法は高融点挿入金属粒子が低融点母材内に拡散する現象を利用した方法である。挿入粉末量を多くして母材を接合部だけでなく内部深く合金化できるので、挿入接合法は拡散合金化法としても利用できる。粉末は母材に比べて電気抵抗が大きいために、通電の際ジュール熱が主に粉末部で発生し、広範囲な金属と粉末の組み合わせが可能となる。挿入粉末に微粒子粉末を用いて、母材の極表層部の金属組織を中心部と異なるものに仕上げ、表層部を物理的に高硬度に改質できると、表面改質法としても利用できる。現行法で高硬度を得るためには少量、長時間の処理が必要である。本年度の研究の第一の目的は、現有の6kWの突き合わせ抵抗溶接装置を100kWのものに取り替えて、母材-粉末-母材のサンドイッチ試料から多種類及び種々な長さの合金棒をつくれるように改良することである。この実験におけるパラメータは、粉末量、加圧力、電流値、通電時間などである。Al-Ni-Alに対して良好な合金化条件を見つけることができた。第二の目的は、接合部での多孔質層の発生を防ぐことである。種々な速度で加圧することにより、Al-Ni-Alに対して多孔質層が発生しない良好な加圧速度条件を見つけつつある。本研究の最終目的は、金属接合と合金化に関して低コストで高生産性の技術を開発することである。このため、装置の大掛かりな開発を必要としない、突き合わせ抵抗溶接装置により生産が可能で、しかも生産時間が10^<-1>程度の、現行法よりもはるかに生産性の高い挿入接合法方式を採用した。

挿入粉末量を多くして母材を接合部だけでなく内部深く合金化できるので、挿入接合法は拡散合金化法としても利用できる。粉末は母材に比べて電気抵抗が大きいために、通電の際ジュール熱が主に粉末部で発生し、広範囲な金属と粉末の組み合わせが可能となる。本年度の研究の第一の目的は、高速現象の熱力学に関する研究を発展させることであった。不可逆熱力学がAl中の衝撃波頭内熱流に適用可能であることが分かった。これにより、不可逆熱力学が熱波伝播過程にも適用可能であると推察される。高速現象の解析方法も研究した。高速現象が構成関係を用いなくても解析できることが分かった。この研究は、J.Appl.Phys.の6月号に掲載される予定である。この解法は、熱流に対する構成関係を推定することが可能であることを示す。第二の目的は、改良型加圧制御装置を用いて合金化実験を行い、多孔質層が発生し難い良好な加圧速度条件を見つけることであった。加圧速度の低い方が、条件が良いことが分かった。本研究の目的は,金属の合金化に関して低コストで高生産性の技術を開発することである.この目的に合致する生産速度の速い挿入接合法方式を採用した.本方式では,合金化の最適条件の解明が最重要課題である.最適条件の探求には,衝撃波現象の解明や衝撃波の熱力学など基礎的研究を通じて,合金生成プロセスの解明が不可欠である.合金生成プロセスの解明には熱波や合金波の理論解析及び計測が必要である.今年度の研究の第一の目的は,高速現象の熱力学や熱波伝播過程の理論モデルに関する研究をさらに進めることであった.不可逆熱力学式を高速現象に適用できることを,衝撃波頭内温度分布の推定に関する理論的研究(一部は日本機械学会論文集に投稿中,一部は投稿予定)において明らかにした.構成式を用いる熱波伝播過程の理論モデルを構築した.本モデルにおいて,合金化される金属は弾性体で均質,等方性とし,材料定数は温度及びひずみ速度に依存しないと仮定する.用いた一組の式は,運動方程式,構成方程式,熱流速速度方程式,エネルギ方程式である.アルミニウム(被合金)棒の端面に温度のステップ関数を与えて解析したところ,端面から内部にナノメートルのオーダしか熱波が伝播しなかった.このことから,挿入粉末金属原子のアルミニウム棒内への熱拡散なしに,熱波や合金波が端面から深く進まないことが分かった.故に,熱拡散を考慮に入れた理論モデルの構築と被合金棒に接する挿入金属粉末の温度・時間履歴の計測が,今後必要である.第二の目的は,熱波伝播過程を計測することであった.熱伝対を用いた,温度・時間履歴と熱波伝播過程を計測する装置を製作しつつある.Al母材-Ni粉末-Al母材の合金化実験の結果に基づいて,次のように合金生成の過程とメカニズムを推論した.粉末部の電気抵抗は金属棒の電気抵抗よりもはるかに大きいので,ジュール熱はほとんどNi粉末内で発生し,まず粉末を溶かす.それから溶融粉末と接触しているAl棒の領域が溶融し,Ni原子とAl原子の局所的スケールの混合が起こる.混合部とAl棒の境界面は溶融が終わるまで棒を通って近似的に一次元平面波として伝播する.合金が生成される前に拡散過程があり,伝播過程の初期段階において混合部でAl_3NiとAl_3Ni_2の生成が,後期段階において混合部でAl_3Ni_2からAl_3Niへの変化と境界面でAl_3Niの生成が支配的である.
ゲノム遺伝子解析による癌の個性診断と分子標的治療への応用

1.口腔扁平上皮癌の浸潤転移に関与する遺伝子マーカーをみいだすために、臨床的に高度浸潤症例、転移症例と非転移症例に対してCGH分析を施行し、コピー数の異常(CNA)比較検討した。2.基礎的検討としては、ヌードマウス転移モデルで転移能を判定した、高度転移細胞株、転移細胞株と非転移細胞株に対してCGH分析を施行し、転移にかかわる遺伝子を検索した。そして特定の遺伝子領域に増幅が認められ、転移に関係する因子が疑われる場合はこれらの領域に対して、STS(sequencetagged sites)マーカーを用いて遺伝子領域のポジショナルクローニングを行った。3.高頻度にコピー数の異常(CNA)を検出した染色体領域内の遺伝子に対しては、その発現を定量的RT-PCRにより測定した。4.転移症例ならびに高度転移細胞株、転移細胞株にたいして、CGHアレイおよびcDNAアレイ解析を行い、コピー数の異常(CNA)および遺伝子発現を指標とする転移能診断システムを確立した。5.転移にかかわる染色体領域上で精密にマップされたDNAプローブを用いてFISH法により染色体欠失ならびに増幅地図を作成した。さらに、LSC法を用いてFISHシグナルの定量、遺伝子コピー数変化と浸潤、転移との相関を検討した。2.培養細胞株での検討としては、ヌードマウス転移モデルで転移能を判定した、高度転移細胞株、転移細胞株と非転移細胞株に対してCGH分析を施行し、転移にかかわる遺伝子を検索した。そして特定の遺伝子領域に増幅が認められ、転移に関係する因子が疑われる場合はこれらの領域に対して、STS(sequence tagged sites)マーカーを用いて遺伝子領域のポジショナルクローニングを行った。4.転移症例ならびに高度転移細胞株、転移細胞株と非転移症例、非転移細胞株に対して、CGHアレイおよびcDNAアレイ解析を行い、コピー数の異常(CNA)および遺伝子発現を指標とする転移能診断システムを確立した。5.また、転移にかかわる染色体領域上で精密にマップされたDNAプローブを用いてFISH(蛍光in situ hybridization)法により染色体欠失ならびに増幅地図を作成した。すなわち、CGHにより検出されたコピー数の異常(CNA)を示す染色体領域に対してゲノムプロジェクトにより構築されたDNAプローブライブラリーを用いてFISH法などによりあらたに詳細にマッピングして最終的に遺伝子をみつけた。さらに、LSC(laser scanning cytometry)法を用いてFISHシグナルの定量、遺伝子コピー数変化と浸潤、転移との相関を検討した。さらに、しSC(laser scanning cytometry)法を用いてFISHシグナルの定量、遺伝子コピー数変化と浸潤、転移との相関を検討した。