hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹皮ポリフェノール成分を固定化した吸着剤による海水中のカランの捕集

研究目的:昨年度までの研究において針葉樹樹皮を硝酸のホルマリン処理をすることによって,海水中のウランの吸着剤を製造しうることが明らかになった.しかし, 2のようにして作った吸着剤は樹皮中に含有されている炭水化物や,硝酸処理による窒素富化のため,海水中で腐敗して長期の使用に耐えない.樹皮中の成分中ウラン吸着に有効な成分を分離して,これをもつて吸着剤を製造すれば,腐敗に対する抵抗性と同時に吸着能もまたもとの樹皮よりもはるかに向上するのではないかと期待して本研究を行った.研究成果:樹皮はスギ及びシベリヤカラマツの樹皮を用いた.樹皮はエーテル,エタノール,熱1%カセイソーダで順次に抽出された.このようにしてえた分別抽出物のうち,エーテル抽出物は,その構成成分よりウランの吸着能はないと考えられるので,低分子量のフェノール誘導体の混合物であるエタノール抽出分,および,ポリフェノール酸よりなるNaOH抽出分について,それぞれジアゾ化ポリスチレンに固定化,ウランの吸着能を比較した.対照として,硝酸-ホルマリン処理樹皮及び抽出残渣の吸着能とも比較した.結果は予期に反し,硝酸-ホルマリン処理樹皮の吸着能が一番優れていた.一方,固定化エタノール抽出分,固定化NaOH抽出分,抽出残渣の吸着能は,三者共ほとんど同じ値を示した.以上のことより,樹皮の抽出成分を固定化して吸着剤を製造する試みは,吸着能の向上をもたらさないことと,製造コストの必然的な上昇とから,効果がないと結論できる.研究目的:昨年度までの研究において針葉樹樹皮を硝酸のホルマリン処理をすることによって,海水中のウランの吸着剤を製造しうることが明らかになった.しかし, 2のようにして作った吸着剤は樹皮中に含有されている炭水化物や,硝酸処理による窒素富化のため,海水中で腐敗して長期の使用に耐えない.樹皮中の成分中ウラン吸着に有効な成分を分離して,これをもつて吸着剤を製造すれば,腐敗に対する抵抗性と同時に吸着能もまたもとの樹皮よりもはるかに向上するのではないかと期待して本研究を行った.研究成果:樹皮はスギ及びシベリヤカラマツの樹皮を用いた.樹皮はエーテル,エタノール,熱1%カセイソーダで順次に抽出された.このようにしてえた分別抽出物のうち,エーテル抽出物は,その構成成分よりウランの吸着能はないと考えられるので,低分子量のフェノール誘導体の混合物であるエタノール抽出分,および,ポリフェノール酸よりなるNaOH抽出分について,それぞれジアゾ化ポリスチレンに固定化,ウランの吸着能を比較した.対照として,硝酸-ホルマリン処理樹皮及び抽出残渣の吸着能とも比較した.結果は予期に反し,硝酸-ホルマリン処理樹皮の吸着能が一番優れていた.一方,固定化エタノール抽出分,固定化NaOH抽出分,抽出残渣の吸着能は,三者共ほとんど同じ値を示した.以上のことより,樹皮の抽出成分を固定化して吸着剤を製造する試みは,吸着能の向上をもたらさないことと,製造コストの必然的な上昇とから,効果がないと結論できる.
ハイブリッド音響センシングによる草本植物のエンボリズム密度計測技術の開発

ミニトマト茎部のハイブリッド音響測定システムを構築し,茎部を伝播するガイド波とキャビテーション(発泡音)によるAEの検出を同時に行った。その結果,茎部を伝播するガイド波の伝播速度と減衰率は,維管束の構造や茎部の水ポテンシャル(水分状態)と強い相関を示した。また,多数のセンサーを用いる事で灌水前後のハイブリッド音響測定からエンボリズム密度(エンボリズム修復能力)を評価でき,ミニトマトの水利用効率を向上させることができた。恒温室,自動灌水装置(自作),照明装置(自作)により温度(昼24°C,夜20°C),湿度(昼50-60%,夜80-90%),光量(鉢面で15,0001x)を制御した環境を構築した。この環境でミニトマトの茎部に複数のAEセンサー,径ゲージ(圧力センサを使用),圧電発音体を取り付け,土壌水分計,水ポテンシャル測定器を使用することにより,AE,木部の負圧,土壌水分,茎部の音速などを長期間(1週間1ヶ月)測定した。その結果,乾燥ストレスの増大に伴い,昼と夜の木部の負圧変動によるAE発生比が増加を始め,次に茎部の音速が増加してった。とれは,乾燥ストレスの増大によるエンボリズム密度の増加に対応していると考えられた。レかし,昼夜の乾燥ストレスの変動は灌水量や土壌水分により大きく変化するため,エンボリズム密度の相対評価を行うためにはこれらを考慮した解析が必要であるこが判明した。ミニトマト茎部にAEセンサーと径ゲージを組み合わせたクリップ型測定プローブを複数取り付け,AE,木部の負圧変動,水ポテンシャル,土壌水分などの測定を行った。そして,茎部の締付,切断により局所的に通水抵抗を増加させ,締め付け点上下の木部の負圧を一時的に変動させてAE測定を行った。その結果,茎部の締付けた場合,木部の負圧の変動は生じたものの変動量が小さく(0.1kPa以下),エンボリズム密度を推定する事は困難であった。一方,茎部の切断の場合は,乾燥ストレスと切断前後のAE発生比に明確な相関が認められた。また,葉柄においても同様な傾向が認められた。葉柄の切断であれば植物に与える損傷は大幅に低減できるが,葉柄におけるAE測定はSIN比が低いことが課題であり,今後,木部の負圧変動をより増幅させるかセンサの感度を向上する必要があることが明らかとなった。(1)灌水時のAE多点測定によるミニトマト茎部のエンボリズム危険度の評価4個体のミニトマト茎部にAEセンサを取り付け,キャビテーションによるAEを検出し,灌水前後のAE発生頻度の変化率(RAE)を調べ,土壌水分率,土壌ポテンシャル,灌水量を比較した。乾燥ストレスが増加するに従いRAEも増加し,乾燥条件においては,潅水量の変動に対して土壌水分率よりも強い相関を示した。このことから,RAEを用いて乾燥条件下での相対的なエンボリズム密度を推定可能と考えられた。一方,湿潤条件下においてもAEが検出されたが,RAEは乾燥ストレスとの相関は認められず,灌水時の乾燥ストレス変動が小さいためと考えられた。トマトのような乾燥条件下で栽培を行う場合にはRAEは生育診断に有効な指標と考えられ,今後検証を続ける予定である。(2)ハイブリッド音響測定によるミニトマト茎部の水分診断ミニトマト茎部に圧電発音体,AEセンサ,加速度センサ,径ゲージを取り付け,キャビテーションによるAE,茎部を伝わるガイド波の生成と検出,昼夜の茎径変化の同時測定(ハイブリッド音響測定)を行った。その結果,茎部を伝わるガイド波は周波数分散を示し,100kHzでの音速はミニトマトの成長とともに単調に増加し,維管束厚さに相関があると考えられた。一方,5kHzでの音速は昼夜で大きく変動し,茎径変化と良い一致を示したことから,水ポテンシャルの低下による木部の負圧変動に対応していると考えられた。AE測定については,RAEは常に高い値を示す傾向にあり,多点測定の結果とは異なる挙動を示したが,この実験のミニトマトは摘芽を行っていた事が原因と推測され,摘芽により維管束が充分に発達していない可能性を示唆した。このことから,今後は,摘芽の影響を調べ,維管束組織を充分に発達させながら,成長量を制御するための条件を明らかにして予定である。(1)ミニトマト茎部を伝播するガイド波の音響パラメータと水ポテンシャルの関係ミニトマトの主軸に圧電発音体を取付け,茎長手方向に伝播するガイド波を発生させ,その音響パラメータと水ポテンシャルとの関係を調べた。伝播距離が200mm以上あれば,縦波モードと一次の曲げモードと思われるガイド波を分離・抽出することができた。そして,主軸を切断して矯正器に水ポテンシャルを低下させると,いずれのモードのガイド波も速度が低下し,減衰率が増加する傾向を示した。一方,恒温室で栽培しているミニトマトのガイド波を長期的に測定したところ,一次の曲げモードのガイド波の速度と減衰率は大きく変動したが,縦波モードのガイド波はほとんど変化が無かった。

このことから,複数のモードのガイド波を測定し,その音響パラメータを用いる事で,水ポテンシャルを定量評価する可能性が示された。(2)ハイブリッド音響測定によるミニトマト茎部の水分診断ミニトマト茎部に圧電発音体,複数のAEセンサを取り付け,キャビテーションによるAE,茎部を伝わるガイド波の生成の同時測定(ハイブリッド音響測定)を行った。そして,灌水前後のAEの発生比,ガイド波の速度比からなる二つのパラメータを用いて,灌水制御を試みた。その結果,ガイド波の速度比から灌水時の水ストレス変動が十分大きいと判定され,AE発生比から灌水前のエンボリズム危険度が十分大きいと判定されたときに灌水量を増すことで,灌水制御が可能であった。また,このようなハイブリッド音響測定による灌水制御をテンシオメータを用いた灌水制御と比較したところ,総灌水量は少ないのにも関わらず,ミニトマトの果実の収穫量および糖度は同程度であり,最低限の灌水量で生育することができた。
感作性金属の免疫毒性の評価に関する実験的並びに臨床疫学的研究

1. Be化合物投与動物における体重増加率、臓器内Be分布及び臓器内Be量Beによる生体影響においてはAntigenecity,Adjuvanticity,Persistencyの関与が強く注目されている。本実験では特にPersistencyとしての臓器内Be分布並びにBe投与動物の生体影響を検討した。(成績)1)体重の推移:モルモットでは対照群と比べBeO胸腔投与では有意差を認めなかった。一方、腹腔投与群では低値化傾向を認めた。マウスでは体重増加率の抑制を認めなかった。2)臓器内Be分布とBe量:モルモットでは胸腔内投与した動物の肺からBeが検出された。また肺内量を比較すると、胸腔3回投与群より、腹腔2回+胸腔1回投与群の方が高い値を認めた。マウスにおいては肝臓に最も多く検出され、肺、腎臓でも検出された。2.ベリリウム化合物投与マウスのNatural Killer活性についてマウス腹腔にLD50の1/100,1/200量のBeCl_2溶液を隔日5回投与し、脾細胞中NK活性並びにasialo GM1^+細胞の動態について検討した。(成績)NK活性においては、対照群43.6±4.9%、1/200量投与群26.4±11.3%、1/100量投与群21.3±12.1%であり有意な低下を認めた。Asialo GM1^+細胞においては、対照群26.8±3.9%、1/200量投与群24.5±0.8%、1/100量投与群22.1±2.2%で対照群と比較して1/100量投与群で有意な低下を認めた。Be投与におけるNK活性の低下には、NK細胞数の減少が推測される。3.ベリリウム投与モルモットにおけるBeの感作能1. Be化合物投与動物における体重増加率、臓器内Be分布及び臓器内Be量Beによる生体影響においてはAntigenecity,Adjuvanticity,Persistencyの関与が強く注目されている。3.ベリリウム投与モルモットにおけるBeの感作能1.Be化合物投与動物における体重増加率、臓器内Be分布及び臓器内Be量Be投与による生体内吸収と停滞、排泄の解析は投与Beの種類、投与量及び動物種によって相違があり、また生体免疫毒性の発現にも大きく影響することが想定され、モルモット、マウスへの投与部位、投与化合物の違いによる実験動物の、体重、臓器内Be分布及びBe蓄積を検討した。[成績]1)体重の推移:モルモットの体重の推移は、Be0胸腔投与では対照群との間に有意差を認めなかった。一方Be0腹腔投与群では対照群に対して、投与4週及び8週において体重の低値化傾向をみたが有為な差はなかった。初回又は最終回にBe0を投与し、重ねてBeCl_2を腹腔投与群では有為な差は認めなかった。本実験にみるモルモットの体重増加率の抑制傾向をみた投与方法は2度腹腔内に投与していることにあった。一方マウスではBe0及びBeCl_2投与群のいずれもモルモットのような体重増加率の抑制を認めず、両者間の実験結果の相違はおそらく用いた動物種の影響であろうと推測される。2)臓器内Be分布とBe量:モルモットの肺中Be量では最終回の投与方法がいずれも胸腔内投与した動物からBeが検出された。またこれらの実験系では臓器内Be分布測定までの期間が4週間であり、他の検出されなかった群では12週間であり、これらの影響も考えられた。次に肺内Beが検出された群では肺内Be量を比較すると、胸腔投与の前に2回腹腔投与を行っており、この実験系では腹腔内投与の影響が注目される。マウスにおいては肝臓に最も多く検出され、肺にも相当量が検出された。また肝臓及び右肺ではBeCl_2投与群よりBe0投与群により多く検出された。

1.ベリリウム化合物投与マウスにおけるNatural Killer Cellk活性についてベリリウム(Be)の細胞毒性の解明の一手段として、マウス腹腔にBeCl_2溶液(マウス腹腔投与LD50の1/100及び1/200量)を隔日5回投与し、脾細胞中NK活性並びにasialo GM1^+細胞の動態からNK細胞に対するBeの影響について検討した。(実験成績)マウス脾細胞のNK活性は、対照群では43.6±4.9%(Mean±SD)、LD50の1/200量投与群では26.4±11.3%、LD50の1/100量投与群では21.3±12.1%、いずれのBe投与群においても、対照群と比較して有意な低下を認めた(p<0.05,p<0.01)。マウス脾細胞中のasialo GM1^+細胞populationは、対照群では26.8±3.9%、LD50の1/200量投与群では24.5±0.8%、LD50の1/100量投与群では22.1±2.2%で対照群と比較してLD50の1/100量投与群で有意な低下を認めた(p<0.05)。以上よりBe投与におけるNK活性の低下の要因の一つには、脾細胞中のNK細胞の細胞数の減少が考えられる。2.ベリリウム投与モルモットにおけるBeの感作能について慢性Be症患者にみられる肺肉芽腫病変を実験動物に形成させるために、Beの投与方法の違いによる感作能の相違について検討した。(実験成績)Be-LTT値はBeSO_4+FCA投与群では236±151%、BeSO_4+FIA投与群では173±76%、BeSO_4投与群では121±44%であり、BeSO_4+FCA投与群が最も強い感作能を示し、また7匹中3匹は200%以上の高値を認めた。
循環器治療QOL向上のための循環器制御構造に関する臨床解剖学的基盤

今年度は、最終年度である事からまだ未解決な問題を有する外来性制御構造物である心臓自律神経系に関する解析に焦点を当てた。昨年度のヒトの正常動脈分岐形態における心臓自律神経系の正常パターンについての解析結果に基づき、本年は主に、ヒト鰓弓動脈由来の大血管異常における心臓自律神軽系の変動について解析した。その結果、次のようなことが明らかにされた。1.これまで大血管異常の際の心臓自律神経系は、下方(尾側)へシフトすると報告されてきたが、この結果は完全に否定された。つまり、様々なタイプの鰓弓動脈由来血管の異常の際も、全心臓神経/枝が恒常的に観察された。2.そのような大血管変異として新たな血管が存在する時、それに沿う心臓神経/枝が出現する。また、その新たに追加(分化)出現した心臓神経/枝が特に太い場合には、それを供給する(交感神経幹)神経節にも分化の傾向が観察された。以上の結果は、近年明らかにされている分子発生生物学的データとも非常によく一致しており、さらなる進歩や今後の結果統合にむけて有用である。また、心膜反転部から遠位部においても、正常型、大動脈異常型ともに心臓神経の形態にもほとんど変わりがないことは、臨床的にも例えば心移植の際の移植切断部位の決定および改良役立つ事と思われる。本研究開始時から、心臓自律神経系の比較進化形態学的解析も平行して行ってきたが、さらなる発展のためにも今後も継続してゆく予定である。本年度は、心臓の内在性制御構造である心臓刺激伝導系に関する臨床解剖学的解析を行い、その成果をまとめた(Kawashima and Sasaki : Surg Radiol Anat:2005)。刺激伝導系は剖出技術の困難さから、専門書でさえほとんどマクロ像の提示が行われていない。一部の原著等に示されている例は、最も解剖しやすく綺麗に観察できる例であり、その情報に乏しい。我々の観察では、その例は約半数であり、多数のvariationが見られた。特に、心内膜に覆われた状態で房室束(ヒス束)の一部が露出している例が約2割に観察されたことから、不整脈治療であるelectrical ablationや心室中隔欠損症の外科的修復の際に注意を要する。また、これらの房室束の走行variationは、刺激伝導系の形態形成を理解すれば説明可能であることも詳述した。一方、心臓の外来性制御構造である心臓自律神経系に関する解析は、現在進行中であるが、新知見が多数観察されている。残りの研究期間内に成果をまとめられることが期待できる。なお、上述の2つの研究中に、その他の部位においても多数の知見が得られ、研究成果として発表した。ヒト下大静脈肝分節欠損例と正常静脈系variationを比較言及した解析(Kawashima et al., Eur J Anat,2004)、ヒト浅上腕動脈と腕神経叢の関係の解析(Kawashima et al., Folia Morphol,2004)、心臓ならびに大血管の形態形成を考える上での手がかりとなる原始的脊椎動物の軟骨魚類を用いた鰓弓神経の研究(Kwashima et al., Anat Histol Embryol,2004)などである。本年度は、主に心臓の外来性制御構造である心臓自律神経系に関する解析を行った。まず、ヒト心臓自律神経系に関して、その起始から末梢分布にわたる全経過を手術用実体顕微鏡を使用して詳細な形態学的ならびに臨床解剖学的解析を行った。従来の著者間における相違に関する解剖学的補足に留まることなく、胸心臓神経に関しての新知見を得た。これまでは、右胸心臓神経が後縦隔の交感神経幹から起始し、中縦隔にある心臓に到達するために、横走もしくは上行して心臓へ辿り着くように記載されてきた。しかし、このような例は1例も観察されず、心臓神経は原則的に血管系に伴行してゆくために、肋間動静脈に沿って下行し、(1)奇静脈弓→上大静脈→心臓、もしくは(2)胸部大動脈→(反回、上行)→心臓という経路であった。また、しばしば観察される鰓弓動脈の変異である後食道右鎖骨下動脈の際の心臓自律神経系の空間的変化に関しての比較研究も行った。その結果、後食道右鎖骨下動脈の際には、心臓自律神経分布が通常例と大きく異なっていた。これまでの報告では心臓自律神経が下方へシフトすることが示唆されていたが、そうではなく、従来の神経配置に加え、新たに別経路からの心臓神経/枝が加わっていた。これら2つの解析は、Anatomy and Embryology誌に掲載された。さらに心臓自律神経系の本態を明らかにするために、アジアに生息する旧世界ザルであるマカクザル数種を用いて、進化的側面から比較形態学的研究も行い、いくつかの興味深い所見が得られた。また、解析した例の中には、本報告が初めての記載になる種も含まれていた。一方、昨年度解析を行った内在性制御構造である心臓刺激伝導系に関する臨床解剖学的解析の論文も今年度に出版された。

1.これまで大血管異常の際の心臓自律神経系は、下方(尾側)へシフトすると報告されてきたが、この結果は完全に否定された。つまり、様々なタイプの鰓弓動脈由来血管の異常の際も、全心臓神経/枝が恒常的に観察された。2.そのような大血管変異として新たな血管が存在する時、それに沿う心臓神経/枝が出現する。また、その新たに追加(分化)出現した心臓神経/枝が特に太い場合には、それを供給する(交感神経幹)神経節にも分化の傾向が観察された。以上の結果は、近年明らかにされている分子発生生物学的データとも非常によく一致しており、さらなる進歩や今後の結果統合にむけて有用である。また、心膜反転部から遠位部においても、正常型、大動脈異常型ともに心臓神経の形態にもほとんど変わりがないことは、臨床的にも例えば心移植の際の移植切断部位の決定および改良役立つ事と思われる。本研究開始時から、心臓自律神経系の比較進化形態学的解析も平行して行ってきたが、さらなる発展のためにも今後も継続してゆく予定である。
うっ血性心不全における末梢血管αアドレナリン受容体亜型の研究

心筋梗塞作成後約4週飼育したうっ血性心不全(CHF)ラットとsham operationを施行した対照ラットを対象に、精巣挙筋の径約100μm、長さ約2mmの細動脈を無傷で取り出し、この細動脈両端よりガラスピペットを挿入固定し、Krebs液にて持続的に灌流される漕内に懸下し、倒立顕微鏡からCCDカメラを経てテレビモニター上の血管径を測定した。α1-刺激薬(phenylephrine:1nM30μM)かα2-刺激薬(UK-14,304:1nM30μM)を投与し、濃度反応曲線を求めた。phenylephrine(α1)による濃度反応曲線において、最大収縮はCHF群で対照群に比し142±15%と増加しており、EC_<50>も0.97±0.21μMと0.30±0.08μMに比し高値であった。UK-14,304(α2)による濃度反応曲線において、最大収縮はCHF群で対照群に比し76±4%と減少しており、EC_<50>も0.05±0.02μMと0.26±0.04μMに比し低値であった。これらより、CHF時細動脈収縮においてα1-adrenoceptorを介する最大収縮は亢進するものの感受性は低下していること、逆に2-adrenoceptorを介する最大収縮は減弱するものの感受性は亢進していることが解った。α2-細動脈収縮は、受容体-ATP感受性カリウムチャンネル-L型電位依存性カルシウムチャンネルという情報伝達系が報告されており、CHFによるα2-細動脈収縮変調の機序を解明するためL型電位依存性カルシウムチャンネル刺激薬であるBay K-8644の濃度反応曲線を検討した。CHF群と対照群で差を認めず、CHFにおいてもカルシウムチャンネル以下の情報伝達系は変化していないことが解った。正常WKYラットを対象に、精巣挙筋の内径約100um、長さ約2mmの細動脈を実体顕微鏡にて無傷にかつ迅速に取り出し、この細動脈両端より外径約60umのガラスピペットを挿入固定し、Krebs液にて持続的に灌流される漕内に懸下し、倒立顕微鏡からCCDカメラを経てテレビモニター上の血管系を測定した。側枝等によるleakがなく、自発緊張を得て、正常のmyogenic responseを示す細動脈のみを対象に実験を行った。漕内に段階的に各濃度のα1-adrenoceptorの特異的な刺激薬(phenylephrine : 1nM30μM)をα2-adrenoceptorの特異的な遮断薬(rauwolscine : 0.1μM)と同時に、また、α2-adrenoceptorの特異的な刺激薬(UK-14,304 : 1nM30μM)をα1-adrenoceptorの特異的な遮断薬(prazosin : 10nM)と同時に投与し、細動脈径を測定することにより細動脈収縮におけるα1-とα2-adrenoceptorの濃度反応曲線を求めた。次いで、心筋梗塞作成約46週後のうっ血性心不全WKYラットを対象に同様の実験を行い、うっ血性心不全時の細動脈収縮におけるα1-とα2-adrenoceptorの濃度反応曲線を求め、正常な対照と比較した。細動脈のphenylephrine(α1)による濃度反応曲線において、最大収縮はうっ血性心不全群で対照群に比し147±6%と増加しており、EC50も0.36±0.07μMから1.54±0.06μMへと増加していた。

細動脈のUK-14,304(α2)による濃度反応曲線において、最大収縮はうっ血性心不全群で対照群に比し76±4%と減少しており、EC50も0.24±0.06μMから0.06±0.03μMへと低下していた。これらの結果より、うっ血性心不全時α1-adrenoceptorの数は増加しているが感受性は低下していること、α2-adrenoceptorの数は減少しているが感受性は亢進していることが示唆された。心筋梗塞作成後約4週飼育したうっ血性心不全(CHF)ラットとsham operationを施行した対照ラットを対象に、精巣挙筋の径約100μm、長さ約2mmの細動脈を無傷で取り出し、この細動脈両端よりガラスピペットを挿入固定し、Krebs液にて持続的に灌流される漕内に懸下し、倒立顕微鏡からCCDカメラを経てテレビモニター上の血管径を測定した。α1-刺激薬(phenylephrine:1nM30μM)かα2-刺激薬(UK-14,304:1nM30μM)を投与し、濃度反応曲線を求めた。phenylephrine(α1)による濃度反応曲線において、最大収縮はCHF群で対照群に比し142±15%と増加しており、EC_<50>も0.97±0.21μMと0.30±0.08μMに比し高値であった。UK-14,304(α2)による濃度反応曲線において、最大収縮はCHF群で対照群に比し76±4%と減少しており、EC_<50>も0.05±0.02μMと0.26±0.04μMに比し低値であった。これらより、CHF時細動脈収縮においてα1-adrenoceptorを介する最大収縮は亢進するものの感受性は低下していること、逆に2-adrenoceptorを介する最大収縮は減弱するものの感受性は亢進していることが解った。α2-細動脈収縮は、受容体--ATP感受性カリウムチャンネル--L型電位依存性カルシウムチャンネルという情報伝達系が報告されており、CHFによるα2-細動脈収縮変調の機序を解明するためL型電位依存性カルシウムチャンネル刺激薬であるBay K-8644の濃度反応曲線を検討した。CHF群と対照群で差を認めず、CHFにおいてもカルシウムチャンネル以下の情報伝達系は変化していないことが解った。
二酸化マンガン鉱物の反射率と微小硬度による同定および分類

二酸化マンガン鉱物は陸上産のマンガン濃集体である鉱床,ならびに海底産のマンガンノジュ-ルやクラストの主要構成鉱物である。これらは一般に細粒で,結晶度も悪く,複数の鉱物が密雑して集合した混合物として産出するため,その同定は決して容易ではない。しかし,通常用いられる最も基本的な実験装置である反射偏光顕微鏡により,どの程度これらの鉱物を識別することが可能かは明らかでなく,産状や組織などについての基礎的な情報を迅速かつ正確に得るためにはその限界を把握することが重要である。そのために,21種の天然産二酸化マンガン鉱物に関する文献デ-タを収集整理し,とくに反射率とビッカ-ス硬度(VHN)の相違に基づきこれらを4グル-プに分類した。これらは反射率とVHNが共に高い値をもつIグル-プから,共に低い値をもつIVグル-プまで,ほぼ正の相関を示して配列する。これらの報告値を評価するために,日本およびインド産の代表的な試料の反射率とVHNを測定して検討を行ったか,粒径や組織・産状などが異なるにもかかわらず,各鉱物の測定結果は一定の変動範囲を示し,報告値ともほとんど矛盾しないことが判明した。各グル-プに含まれる鉱物は次のようにまとめられる:Iグル-プ(pyrolusite,nsutite),IIグル-プ(cryptomelane,hollandite,coronadite,manjiroite,romanechite,woodruffite,ramsdellcte),IIIグル-プ(chalcophanite,aurorite,rnessite,lithioporite,todorokite,asboeane,Janngunite),IVグル-プ(vernadite,rancieite,takanelite,akhtenskite,buserite)。ここでIグル-プは鎖状,IIグル-プはトンネル,IIIとIVグル-プは層状構造に属するものが主体であり,また含水量はその順に増加する特徴が明瞭に認められる。さらに各鉱物は光学性や組織などに他と区別される特徴を持つ場合も多い。したがって,各鉱物の特徴を総合的に考慮することにより,条件しだいでは鏡下観察のみで鉱物種を同定することは決して困難ではないことが明らかとなった。二酸化マンガン鉱物(4価のMnが主体のもの)は現在23種が知られ、そのうち日本からは次の15種が報告されている:aurorite、birnessite、chalcophanite、coronadite、cryptomelane、hollandite、lithiophorite、manjiroite(万次郎鉱)、nsutite、pyrolusite、ramsdellite、rancieite、romanechite、takanelite(高根鉱)、todorokite(轟石)。これらの中で、陸上マンガン鉱床に最も多く産出する鉱物はpyrolusiteおよびcryptomelaneなどであり、深海底産のマンガンノジュ-ルを構成するのはtodorokite(10A-manganate)およびbirnessite(7A-manganate)である。一般に生成条件あるいは生成時期の相違に応じて、同一種であっても非晶質から完晶質まで様々な結晶度を示し、特に陸上風化生成物あるいはマンガンノジュ-ルなどでは非晶質に近い場合が多く、かつ粒径もミクロンオ-ダ-の細粒混合物集合体であることが普通である。

多くの二酸化マンガン鉱物は上記のように結晶度が大きく変動し、また固溶体などを形成するため、同一鉱物であっても物理的性質とりわけ反射率および硬度は広い範囲を示す。そして、異なる鉱物間での重複領域も比較的広い。しかし、全体としては反射率1050%そして硬度(VHN)501,500の範囲内で、主要な鉱物は相対的に異なる位置を占める傾向が認められる。従って、産状等の相違を考慮した上で慎重に反射率と硬度を測定することにより、ある程度の鉱物種を同定できると期待できる。さらに、光学的異方性を示すものも多いことから、特に反射率のスペクトルパタ-ンの比較を行うことにより識別精度を向上させることが可能と考えられる。1.平成2年度は海底産二酸化マンガン鉱物の収集に努め、沖縄トラフの海底熱水鉱床(水深1400m)で現在生成しつつある二酸化マンガン鉱物試料や、東太平洋深海底のマンガン団隗を構成する二酸化マンガン鉱物試料等を入手した。2.上記試料について研磨片・研磨薄片を作成し、反射・透過顕微鏡実験、EPMA実験、粉末X線回析実験等により、二酸化マンガン鉱物の産状の観察と同定を行ない、反射率・微小硬度の基礎デ-タを得た。特に沖縄トラフの海底熱水鉱床の沈澱物表面の二酸化マンガン鉱物の皮殻については、チムニ-上部に7A^^°マンガネイト(バ-ネス鉱)が、またマウンド部には10A^^°マンガネイト(轟石)が卓越することを見出し、産状により二酸化マンガン鉱物の種類に違いがあることを明らかにすることができた。その成果の一部は平成2年12月の「しんかい2000」研究シンポジウムにおいて口頭発表した。3.二酸化マンガン鉱物のX線解析に使用するデンシトメ-タ用に高速デ-タ処理プログラムを作成したので、フイルムの解析が容易になった。4.次年度は海底産二酸化マンガン鉱物の反射率・微小硬度を定量化し、地質時代の陸上二酸化マンガン鉱物の諸特性との比較検討を行なうと共に、文献値をも含めて二酸化マンガン鉱物全般の反射率と微小硬度を整理し、同定と分類を試みる予定である。21種の二酸化マンガン鉱物について,報告されている反射率とビッカ-ス[微小]硬度数(VHN)のデ-タを検討し,それらの相違に基づいて4グル-プに分類した。これらは反射率とVHNが共に高い値をもつIグル-プから,共に低い値をもつIVグル-プまで,反射率とVHNの値がほぼ正の相関を示す傾向をもつ。各グル-プに含まれる鉱物は次のようになる:Iグル-プーnsutite,pyrocusite;IIグル-プーcoronadite,hollandite,cryptomelane,manjiroite,romanechite,woodruffite,ramsdellite;IIIグル-プーchalcophanite,aurorite,birnessite,eithiophorite,todorokite,asholane,janngunite,IVグル-プーvernadite,rancieite,takanelte,akhtenskite,buserite。各グル-プの鉱物が示す値を評価するために,日本およびインド産の代表的な鉱物試料について検討を行った。
がん関連線維芽細胞を通したPGD2による肺がん微小環境制御機構の解明

肺における発がん制御に炎症性サイトカインなどが及ぼす影響を検討するため、Sftpc-CreERT2ノックイン;LoxP-STOP-LoxP(LSL)-KrasG12Dノックイン;Trp53コンディショナルKOマウスの作製を開始した。Sftpc-CreERT2ノックインについては新規リソースとして収集し、B6背景への戻し交配を行った。新規Trp53コンディショナルKOマウスに関して、まずは全身性KOマウスの作製を行い発がんの頻度や発生時期を検討したところ、生後1年以内に発がんが確認された。コンディショナルKrasG12Dノックインマウスはキメラマウスならびにゲノム編集でのファウンダーマウスを作出したが、生殖細胞系列への寄与を確認できなかった。対象となるがんを肺がん以外に広げる可能性を検討するため、膵臓特異的なCreERT2マウスを作製して発現解析を行った結果、目的の細胞に限局したCre発現を確認することができた。ゲノム編集を用いた発がん関連因子の網羅的探索を行うために、コンディショナルdCas9ノックインならびにCas9ノックインマウスの作製を開始した。DNA切断活性を持たないdCas9に転写を促進もしくは抑制する因子を接続したコンストラクトをROSA領域にノックインしたES細胞を作製してファウンダーマウスを作出したが、いずれの系統についても生殖細胞系列への寄与を確認することはできなかった。肺がん患者に由来するがん関連線維芽細胞を入手する手続きに時間を要したため、今年度中に細胞関連の実験を実施することができなかった。そのため、使用するマウスを作製する時期を今年度に前倒しした。入手したがん関連線維芽細胞を使用した検討を開始する計画である。また遺伝子改変マウスを先立って作出することができたため、発がんモデルマウスを用いて、肺における発がん制御にH-PGDS由来PGD2が及ぼす影響を検討する。
縄文時代後半期の適応形態の複合的変化とその小地域的展開の研究

平成30年度は、印旛沼西南岸の遺跡群を中心とした関東東部の内陸部における、中期後葉末葉期にかけての集落の構成を検討した。従来、中期後葉の集落は環状集落として、その規則性・共通性が把握されてきた。しかし、中期末葉期には環状集落が「崩壊する」ことは指摘されてきたものの、その後の集落の広がりや構成、また一定の規則性が存在するのかという点については、十分には説明されてこなかった。本研究での八王子台遺跡等の検討の結果、100m前後の環状集落の広がりより広域な400500m前後の範囲において、谷の縁辺や谷頭に面した部分に、住居跡の纏まりの単位を複数形成するような集落が形成されることが明らかになり、「谷面展開型」の集落としてモデル化した。このように、文化や社会が衰退するとされる中期末葉期の居住形態の一端を明らかにしたことにより、集団の単位性や関係性を今後考察していくための一つの基盤とすることができる。また、これまで「非定型的」と一括されてきた、他時期や他地域の集落と比較し類型化していく上でのひとつの基準とすることができよう。また、縄文時代後半期の生業活動のあり方と道具の変遷について参照するため、昨年度に引き続き後晩期の製塩活動について製塩土器の変遷を検討した。神立平遺跡を中心とした分析の結果、晩期中葉期の製塩土器の構成の一端を明らかにするとともに、製塩土器以外の土器の器種との製作技術共有の実態を確認した。これは、縄文土器の器種と分化・製作技術の保有形態・使い分けを考察する上で有効な一つの参照枠とすることができる。平成30年度は、当初の計画を変更し、新たな遺跡群の分布変遷の検討を行う前に、既に分析を終えた遺跡群の集落形態の分析を優先させたことによる。ただし、そこで得られた視点を加え、新たに遺跡群の分布を検討することによって、より多くの成果が得られることが期待される。また、平成30年度は転職のため研究時間を十分に確保できなかった。しかし、令和元年度はより多くの時間を当てることができる。関東東部の沿岸部に位置する園生貝塚を中心とした東京湾東岸の遺跡群の分布と変遷を検討する。そしてこれまでに行ってきた印旛沼沿岸に位置する内陸部の遺跡群と、各時期の遺跡群の構成と変遷、集落の形態と構成、遺物からみた生業などの適応形態について比較する。生態系が異なる小地域間の、中期末葉の変動期における適応形態の共通性と差異を明らかにする。成果の公開と、今後の研究の展開を見据えるための、列島内の広域比較を行うシンポジウムを開催する。本年度はまず、内陸部である印旛沼西南岸地域に半径5キロの小地域を設定し、縄文中期後晩期の遺跡群について、集落のみならず集落外の活動地点も含め、変遷を纏めた。その結果、従来、大形の定型的な環状集落が崩壊し集落が減少するとされた中期末葉期にも、本地域では集落の数自体はむしろ増加することを確認した。また、関東東部は、海洋資源が豊富なため中期末葉期でも遺跡の減少が緩やかであったとされてきたが、むしろ、内陸部に集落が進出する地域が存在することを明らかにした。これは、海洋資源よりも内陸部の資源利用に生業形態の変化の鍵があることを示唆する点で、重要である。集落外の活動地点の分布についても、その数において、時期差が認められた。各時期の集落外を含めた生業活動の展開を考えていく上で、注目される。次に、沿岸部である東京湾東岸部に設定した小地域についても、遺跡群の変遷を明らかにするための資料収集を行った。また、遺跡群内の生業活動について、集落外の活動地点をも含めたあり方を参照するため、分析対象地域の一つである、奥東京湾東岸地域における縄文後晩期の製塩活動について資料の実見、資料化を含め検討した(千葉県道免き谷津・上本郷・茨城県神立平遺跡など)。その結果、台地上集落だけではなく低地にも活動地点があること、その内容は規模などの点で、霞ヶ浦沿岸地域とは異なるといった、生業活動の展開の仕方の一事例と、その多様性の一端を明らかにした。初年度である本年は、3カ所設定した小地域のうち、内陸部と沿岸部である東京湾東岸の2カ所について、遺跡群の変遷を明らかにすることを目的にしていた。後者については、分析が残っているが、おおむね計画通りである。一方、先行的に、生業活動における集落外活動地点のあり方について、予察をすることができた。このように、文化や社会が衰退するとされる

中期末葉期の居住形態の一端を明らかにしたことにより、集団の単位性や関係性を今後考察していくための一つの基盤とすることができる。また、これまで「非定型的」と一括されてきた、他時期や他地域の集落と比較し類型化していく上でのひとつの基準とすることができよう。また、縄文時代後半期の生業活動のあり方と道具の変遷について参照するため、昨年度に引き続き後晩期の製塩活動について製塩土器の変遷を検討した。神立平遺跡を中心とした分析の結果、晩期中葉期の製塩土器の構成の一端を明らかにするとともに、製塩土器以外の土器の器種との製作技術共有の実態を確認した。これは、縄文土器の器種と分化・製作技術の保有形態・使い分けを考察する上で有効な一つの参照枠とすることができる。平成30年度は、当初の計画を変更し、新たな遺跡群の分布変遷の検討を行う前に、既に分析を終えた遺跡群の集落形態の分析を優先させたことによる。ただし、そこで得られた視点を加え、新たに遺跡群の分布を検討することによって、より多くの成果が得られることが期待される。また、平成30年度は転職のため研究時間を十分に確保できなかった。しかし、令和元年度はより多くの時間を当てることができる。次年度は、引き続き、東京湾東岸と奥東京湾東岸部の遺跡群の変遷についてまとめ、3つの小地域間の比較を行う。その中で、分析の中心となる遺跡については、実資料を実見し、資料化する。そして、それを踏まえ、大形環状集落以後の遺跡のモデル化、遺跡群構成のモデル化を行っていく。関東東部の沿岸部に位置する園生貝塚を中心とした東京湾東岸の遺跡群の分布と変遷を検討する。そしてこれまでに行ってきた印旛沼沿岸に位置する内陸部の遺跡群と、各時期の遺跡群の構成と変遷、集落の形態と構成、遺物からみた生業などの適応形態について比較する。生態系が異なる小地域間の、中期末葉の変動期における適応形態の共通性と差異を明らかにする。成果の公開と、今後の研究の展開を見据えるための、列島内の広域比較を行うシンポジウムを開催する。当初予定していた、一部の資料見学とその資料化が、所蔵先の都合などで扱えなかったため、次年度に行うこと。また、東京湾東岸の遺跡群変遷のまとめが、多少残っているためである。次年度には、東京湾東岸遺跡群の残りの分析と、奥東京湾東岸遺跡群の変遷をまとめるとともに、各地域の遺跡群変遷の理解を補うための資料調査と資料化・報告の作成を進める。平成30年度は転職などにより、十分な研究時間を確保できなかったため研究計画の一部を変更したことによる。令和元年度は、前年度に行えなかった、土器の圧痕調査など生業に関わる理化学的な分析を進め、またシンポジウムを開催する。明治大学資源利用史研究クラスター成果公開シンポジウム『縄文文化の繁栄と衰退IV』事前の研究会で、印旛沼西南岸地域の遺跡群について、研究発表を行った。
樹状細胞上のC型レクチンDC-SIGNによる腫瘍免疫の制御に関する研究

我々は、樹状細胞上に発現するC型レクチンDC-SIGNにより結腸癌細胞株COLO205上の結腸がん関連Le型糖鎖抗原が認識されることで腫瘍免疫の抑制が導かれることを明らかにし、結合に関わる癌細胞上のDC-SIGNリガンドを新たに同定した。またC型レクチンMBPが細菌由来ゲノムDNAを始めとする種々のDNAにカルシウム依存的に結合することを発見する等、糖鎖受容体であるレクチンの免疫系における機能を明らかにした。申請者は本年度において、樹状細胞などの免疫系細胞における糖鎖シグナルの制御機構を明らかにすることを目的としている。これまで申請者らは、樹状細胞上に発現する膜貫通C型レクチンDC-SIGNが、結腸がん細胞上の糖鎖抗原を認識することで樹状細胞の機能が抑制され腫瘍免疫の抑制が起こることを初めて明らかにしている。そこで本年度では、まずアフィニティークロマトグラフィーを用いて結腸がん細胞株COLO205上に発現する主要なDC-SIGNリガンドを同定した。またDC-SIGNとリガンドの結合には従来血液型関連糖鎖として知られているルイス型糖鎖が重要であることをN-グリカナーゼ、フコシダーゼ等を用いた糖鎖消化実験にて明らかにした。現在、DC-SIGNを安定発現させた単球系細胞株U937を作製し、LPSやDC-SIGNリガンド添加時におけるサイトカイン分泌の変化をみる実験等を検討しており、今後DC-SIGNによる腫瘍免疫への関与を分子レベルで調べる。次に申請者らは、O-結合型の二糖構造Galβ1-3GalNAcを特異的に認識するレクチンJacalinが、CD45分子をB細胞上の主要なレセプターとすることを明らかにした。さらに、JacalinはCD45との結合を介してCD45のチロシンホスファターゼ活性を阻害しB細胞をアポトーシスへと誘導することを示し、アポトーシスにはCD45の活性阻害によるLynの活性化、細胞内カルシウム濃度の上昇に伴うカルパインの活性化が関与することを明らかにした。これらの結果より、JacalinによるCD45の機能制御および細胞内シグナル調節機構はCD45の生理的意義を理解する上で重要であると考えられる。以上、本研究は平成20年度において多くの知見を得ることが出来た。我々は本年度において、免疫系におけるC型レクチンの作用機序の解明を目的とした研究を行った。これまで我々は、樹状細胞上に発現する膜貫通C型レクチンDC-SIGNが、結腸がん細胞上の糖鎖抗原を認識することで樹状細胞の機能が抑制され腫瘍免疫の抑制が起こることを明らかにし、結腸がん細胞上の新規DC-SIGNリガンドを同定している。本年度では、DC-SIGNを安定発現させた単球系細胞株U937を用い、LPS添加時におけるIL-6、IL-10、TNF-αの分泌へのDC-SIGNの寄与を明らかにした。この結果は細胞内においてToll様受容体とDC-SIGNのシグナル経路がクロストークすることを示唆する。また、結腸がん患者由来の組織を染色することにより、DC-SIGNリガンドの発現パターンを詳細に明らかにした。以上の結果はDC-SIGNが結腸がんの診断に応用できる可能性を示すものである。さらに我々は、血清マンナン結合タンパク質(MBP)が、細菌由来ゲノムDNAを始めとする種々のDNAにカルシウム依存的に結合することを明らかにした。分子間相互作用解析により、MBPは二本鎖DNA、一本鎖RNA、一本鎖DNAの順に高い親和性を示すことが明らかとなった。また、MBPとDNAの複合体はレクチン経路による補体系の活性化を引き起こさず、DNAをコートしたビーズはファゴサイトーシスの促進を受けないことから、補体成分の沈着がファゴサイトーシスには重要であることを示した。さらに、MBPはアポトーシス細胞表面に露出したDNAを認識することから、この機構が生細胞とアポトーシス細胞の識別に寄与している可能性が考えられた。以上の結果はDNAのクリアランス機構および生体防御におけるMBPの機能を考える上で重要である。以上、本研究は平成21年度において多くの知見を得ることが出来た。
絶縁基板上におけるボトムアップ型Siナノワイヤ成長技術の創製

ナノワイヤ太陽電池技術をSi基板から脱却させ、ガラス基板やプラスチック基板など「基板を選ばない」技術へと昇華することを目的に、絶縁基板上における高品質なテンプレート層の実現と、プラスチック基板対応の低温ナノワイヤ成長法の確立という二つのフェーズで研究を推進した。2年目となる今年度は、主に2フェーズ目であるナノワイヤの低温成長法の研究を行った。元来ナノワイヤの成長には、触媒として金が用いられてきた。我々はこの金に、低融点材料であるスズを添加することで、ナノワイヤ成長温度の低温化に成功した。1年目に実現したテンプレート層と重畳することで、フレキシブル基板上でのナノワイヤ成長が可能な基盤技術が確立したといえる。また、この研究の副産物として、ナノワイヤ成長中にナノワイヤ中へのスズの取り込み現象が発生することを発見した。この発見を元に成長条件を変更することで、次世代半導体材料であるゲルマニウム・スズのナノワイヤをSi基板上に成長することに成功した。様々な成長条件(成長温度・材料ガスの圧力等)で実験を行うことで、ナノワイヤ中へのスズの取り込み現象が系統的に理解され、元来難しいとされていた高スズ濃度を有するゲルマニウム・スズ・ナノワイヤを実現するに至っている。このように、本来の目的であったフレキシブル基板対応のナノワイヤ成長技術に加え、新材料ナノワイヤの成長法へと研究が派生した意義は大きい。これらの成果はヨーロッパ材料化学会で発表したとともに、現在アメリカ化学会の論文誌への投稿へ向け、論文執筆中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。再生可能エネルギーを有効に活用する要求が世界的に高まっており、高効率な次世代薄膜太陽電池の実現が強く求められている。ナノワイヤ太陽電池技術をSi基板から脱却させ、ガラス基板やプラスチック基板など「基板を選ばない」技術へと昇華することで、高効率、安価、かつ設置場所を選ばない汎用的な次世代薄膜太陽電池が実現する。その実現を目指し、次世代高機能太陽電池実現へ向けた基盤技術として、フレキシブル基板上へ応用可能なボトムアップ型の縦型ナノワイヤ形成手法を研究している。本研究は大きく2つのフェーズにより行われる。第一フェーズとなる平成29年度は、主に縦型ナノワイヤ成長のテンプレートとなるSi(111)疑似単結晶薄膜を絶縁基板上に形成する技術の構築に充てた。これまで絶縁基板上に多結晶Si(111)薄膜を形成する手法として金属誘起層交換成長法が使われていたが、本手法は成長後の結晶粒の位置制御が不可能であることからランダムな位置に結晶粒界が発生し、縦型ナノワイヤ成長のテンプレート層として使用するには不適であった。採択者はこの金属誘起成長法をシーズとし、成長領域を制御することで、これまで不可能であった成長後の結晶粒の位置制御を行うことに成功した。ボトムアップ型ナノワイヤ成長のテンプレート層として必要なテンプレート技術の創出である。今後は本研究提案の第二フェーズである縦型ナノワイヤ成長手法の低温化に焦点を当てた研究を推進する。その後、第一フェーズで実現したテンプレート層との融合を行うことで、フレキシブル基板上におけるナノワイヤのボトムアップ成長を実証する。多結晶薄膜をナノワイヤ成長のテンプレート層とするためには、成長後の結晶粒の位置制御を行い、結晶粒界と成長するナノワイヤとの位置関係を整合させる必要がある。採択者はこの問題を解決するため、結晶成長の起点となる核発生の面密度に着目した。金属誘起層交換成長法では、熱処理中にある密度で発生するSi(111)核を起点として横方向に結晶成長が進行する。すなわち、成長初期に発生する核の個数によって、成長後の単位面積あたりの結晶粒の個数が決定する。そこで採択者は成長領域を制限することで、領域内において単結晶Si(111)薄膜が実現できると着想した。具体的には、絶縁基板上で結晶成長を誘起する前に、フォトリソグラフィ法とリフトオフ法を用いて成長層をアイランド状に加工した。その後熱処理を加え、層交換成長を誘起することで、結晶成長領域がアイランド内のみに限定され、結晶成長の発現する箇所を制御することができると期待した。この際、アイランドの大きさとその後の熱処理条件をパラメータとして実験を行った。これらの条件を最適化し、また周辺条件も整理することで、理想とする疑似単結晶Si(111)薄膜を絶縁基板上で実現することに成功した。本成果は今後、ポーランドで開催されるヨーロッパ材料研究学会の秋季大会で報告する予定である。

様々な成長条件(成長温度・材料ガスの圧力等)で実験を行うことで、ナノワイヤ中へのスズの取り込み現象が系統的に理解され、元来難しいとされていた高スズ濃度を有するゲルマニウム・スズ・ナノワイヤを実現するに至っている。このように、本来の目的であったフレキシブル基板対応のナノワイヤ成長技術に加え、新材料ナノワイヤの成長法へと研究が派生した意義は大きい。これらの成果はヨーロッパ材料化学会で発表したとともに、現在アメリカ化学会の論文誌への投稿へ向け、論文執筆中である。目的とするフレキシブル基板上でのナノワイヤ成長のためには、平成29年度に実現したテンプレート層に加え、フレキシブル基板の軟化温度以下でのナノワイヤ成長手法を実現する必要がある。ナノワイヤ成長法として採択者が有するVLS法は、400°Cを超える高温プロセスが必要となり、目標達成のためにはVLS法の低温化が求められる。VLS法低温化のためには、ナノワイヤ成長に用いる触媒金属の溶融温度を低温化することが必要である。採択者は、はんだ等に使われる、金属の共晶反応が金属の溶融温度を低温化する手法として有用であると着目している。採択者は、VLS法に用いられる触媒金属であるアルミニウムや金に、これらの金属と低温で共晶反応を示す、スズ、鉛、ビスマスなどの金属を添加し、溶融温度の低温化を図る。添加金属種、および濃度をパラメータに、溶融温度及びSi(111)基板上でのVLS法の触媒作用の評価を行い、フィードバックすることを繰り返すことで、極低温でのSiナノワイヤ成長を実現する。極低温VLS法を確立した後に、平成29年度に実現した疑似単結晶Si(111)薄膜形成技術を重畳することで、ガラス基板上、およびフレキシブルなプラスチック基板上でのSiナノワイヤ成長を立証する。高効率かつ汎用性の高い次世代薄膜太陽電池の実現のみならず、次世代薄膜トランジスタや三次元LSI等の電子デバイス分野にも波及する、非常に夢のある基盤技術の創出である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
非アルコール性脂肪性肝炎発症に関わる鉄代謝異常の分子機構解析と治療法の開発

本邦における非アルコール性脂肪肝(NAFLD)患者は約800万人にものぼると推定されている.NAFLDの中の約10%にあたる80万人が肝硬変に進展し,さらには肝細胞癌の発生母地となる非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)であると考えられている.しかしながら,NASHの発症・進展の機序は依然不明であり,その治療法も確立されていないのが現状である.最近NASHの発症・進展には肝への鉄過剰蓄積によって惹起される酸化ストレスの関与が示唆されている.われわれの検討結果から,NASHにおいては肝臓に鉄が過剰に蓄積し,血清フェリチン値やトランスフェリン飽和度が上昇していることから,鉄がNASHの病態を修飾していると考えられる.また,肝内鉄過剰の原因として消化管からの鉄吸収が亢進していることが推測された.その機序は,十二指腸粘膜での鉄吸収分子であるDMT1,DcytbおよびHephaestinの発現が上昇していることによると考えられた.一方,消化管からの鉄吸収が亢進する機序の一つとしてHepcidin産生が低下している可能性を想定し検討したが,その発現量は鉄過剰状態を反映し増加していた.NASHに対する除鉄療法(瀉血+低鉄栄養療法)は,血清ALT値およびIV型コラーゲン値を有意に改善させ,かつ組織学的改善も得られ有効な治療であることを明らかにした.さらに,治療前増加していた酸化的DNA障害のマーカーの一つである8-OH-dG量が除鉄療法を48週間施行することにより低下することも見出した.したがって,除鉄療法により酸化ストレスを軽減することにより,肝炎を沈静化させるのみならず,将来的にはNASHからの肝発癌率を低下させうる可能性が示唆された.本邦における非アルコール性脂肪肝(NAFLD)患者は約800万人にものぼると推定されている.NAFLDの中の約10%にあたる80万人が肝硬変に進展し,さらには肝細胞癌の発生母地となる非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)であると考えられている.しかしながら,NASHの発症・進展の機序は依然不明であり,その治療法も確立されていないのが現状である.最近NASHの発症・進展には肝への鉄過剰蓄積によって惹起される酸化ストレスの関与が示唆されている.われわれの検討結果から,NASHにおいては肝臓に鉄が過剰に蓄積し,血清フェリチン値やトランスフェリン飽和度が上昇していることから,鉄がNASHの病態を修飾していると考えられる.また,肝内鉄過剰の原因として消化管からの鉄吸収が亢進していることが推測された.その機序は,十二指腸粘膜での鉄吸収分子であるDMT1,DcytbおよびHephaestinの発現が上昇していることによると考えられた.一方,消化管からの鉄吸収が亢進する機序の一つとしてHepcidin産生が低下している可能性を想定し検討したが,その発現量は鉄過剰状態を反映し増加していた.NASHに対する除鉄療法(瀉血+低鉄栄養療法)は,血清ALT値およびIV型コラーゲン値を有意に改善させ,かつ組織学的改善も得られ有効な治療であることを明らかにした.さらに,治療前増加していた酸化的DNA障害のマーカーの一つである8-OH-dG量が除鉄療法を48週間施行することにより低下することも見出した.したがって,除鉄療法により酸化ストレスを軽減することにより,肝炎を沈静化させるのみならず,将来的にはNASHからの肝発癌率を低下させうる可能性が示唆された.