hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波複合振動による粉体の圧縮成形に関する研究

金属やセラミックの粉体を圧縮成形、焼結する粉末冶金法で精密な焼結体を得るには均質で大密度な圧縮成形体を得ることが特に必要である。1.超音波振動圧縮成形装置の構成超音波振動子を多数集積した強力な振動源を用いた各種成形用振動Punchおよび振動Dieを同時に駆動可能な成形静圧力が250MPa程度でも良好に作動する装置を設計試作した。(1)成形用Punchは(a)同一振動周波数の20kHzの上部および下部縦振動Punch、および(b)異なる振動周波数の27kHzおよび20kHzの上下縦振動Punchを用いた。(2)成形用Dieとして(a)20kHzの縦振動Die、(b)27kHzの径方向振動Die、および(c)径方向振動および縦振動が結合した27kHzの複合振動Dieを用いた。各振動系は、それぞれ6本または8本のボルト締めランジュバン形PZT振動子を用いており、1kWまたは3kWの電力増幅器により各振動系を独立に、単独または同時に駆動した。2.成形結果(1)成形体密度について成形体密度は、振動無しの場合に比して、振動印加により増加し、特に上下振動Punchおよび各種振動Dieを同時に駆動することにより、成形体密度の増分は最大になり、350メッシュの銅粉試料では、成形静圧力100MPaでは最大約26%、200MPaでは約20%の成形体密度の増分が得られており、顕著な振動印加効果が得られている。(2)Die壁面と粉体間の摩擦力および(3)成形体のDieからの取り出し力が振動により減少し、特に上下振動Punchの振動位相が同相の場合に著しく減少し、ほゞ0になる顕著な効果がある。また(4)成形体の均一性も、振動の印加により向上する。
炎症細胞表面分子をターゲットにした劇症型急性肺炎の治療法の開発

急性呼吸促拍症候群(ARDS)は、激しい好中球浸潤と肺胞の広範な傷害を呈する病理像が特徴であるが、その詳細な発症メカニズムは明らかになっておらず、また有効な治療法が確立されていない。本研究では、劇症型ARDSモデルマウスを用いて劇症型急性肺炎の治療ターゲット分子の発見、治療ターゲット分子としての評価、バイオイメージング技術を駆使した急性炎症誘導機構の解明を目的として、今年度に以下の結果を得た。1.抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の探索:劇症型急性肺炎に対する新規治療ターゲット分子をみつけることを目的に抗体投与実験を行った。様々なサイトカインやケモカイン、細胞接着分子に対する抗体を投与し、治療効果を比較検討した。2.劇症型急性肺炎の発症におけるサイトカイン、ケモカインの発現レベルの検討:肺組織全体および肺胞洗浄液中の浸潤細胞からmRNAを抽出し、劇症型急性肺炎の発症前後での炎症性サイトカインやケモカインの発現レベルを比較検討した。3.バイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析:生体内免疫細胞バイオイメージング技術を駆使して、急性肺炎の誘導にともなうリンパ球やマクロファージ、好中球等の炎症細胞の浸潤様式に関する時空間的解析を行い、その動態を明らかにした。交付申請書に記載した研究目的を達成するために、研究実施計画に従って研究を遂行した。その結果、抗体投与実験等により劇症型急性肺炎を抑制できる新規治療ターゲット分子をいくつか同定できた。また、バイオイメージング技術を用いて急性肺炎の誘導にともなう炎症細胞の浸潤様式を時空間的に解析できた。今年度も当初予定していた研究をほぼ計画通りに遂行することができたことから、順調に進展していると評価した。これまでのところ本研究課題は当初の研究計画通りに進んでおり、次年度も研究実施計画に従って研究を推進していく予定である。具体的には細胞移入実験を行い、マウス肺内インビボライブイメージングシステムを用いて免疫炎症細胞の動的挙動解析を行う予定である。また、引き続き抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の検索を行う予定である。1.肺炎症部位での活性化マーカー分子等の発現細胞の解析:マウスでの劇症型急性肺炎モデルとして、α-Galactosylceramideによる感作後にLPSを経鼻投与する系を用いた。野生型マウスでは激しい肺の炎症性変化とともに、23日で死に至った。野生型マウスで劇症型急性肺炎を誘導後、肺の炎症部位に浸潤している細胞上の活性化マーカー分子の発現レベルを調べたところ、好中球の他マクロファージやT細胞などあらゆる浸潤細胞においてその発現レベルが大きく上昇していた。2.抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の探索:劇症型急性肺炎に対する新規治療ターゲット分子をみつけることを目的に抗体投与実験を行った。3.劇症型急性肺炎の発症におけるサイトカイン、ケモカインの発現レベルの検討:肺組織全体および肺胞洗浄液中の浸潤細胞からmRNAを抽出し、劇症型急性肺炎の発症前後での炎症性サイトカインやケモカインの発現レベルを比較検討した。その結果、炎症の誘導にともない発現上昇するサイトカインやケモカイン、細胞表面分子を同定できた。さらに抗体投与実験により劇症型急性肺炎を抑制できる新規治療ターゲット分子をいくつか同定できた。今年度は当初予定していた研究をほぼ計画通りに遂行することができたことから、順調に進展していると評価した。

また、バイオイメージング技術を用いて急性肺炎の誘導にともなう炎症細胞の浸潤様式を時空間的に解析できた。今年度も当初予定していた研究をほぼ計画通りに遂行することができたことから、順調に進展していると評価した。これまでのところ本研究課題は当初の研究計画通りに進んでおり、次年度も研究実施計画に従って研究を推進していく予定である。具体的には、抗体投与実験により見つかった新しい治療ターゲット分子について劇症型急性肺炎の抑制機能を検討し、阻害必要量などの投与量に関する検討や効果的な投与時期について検討する。また、バイオイメージング技術を駆使した肺への炎症細胞浸潤様式の解析を行う予定である。具体的には細胞移入実験を行い、マウス肺内インビボライブイメージングシステムを用いて免疫炎症細胞の動的挙動解析を行う予定である。また、引き続き抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の検索を行う予定である。(理由)今年度は研究が予定よりもスムーズに遂行でき、共同研究先との研究打ち合わせ旅費を節約できたため。(使用計画)来年度以降に研究進捗状況をみながら当初の予定通り研究打ち合わせ旅費として使用する予定である。(理由)バイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析に用いる遺伝子操作マウスの納入が供給元の都合により遅延したため、マウス購入費、飼育費および関連実験試薬購入費が当該年度中に未使用となったため。尚、これまでのところ研究進捗におけるマウス供給遅延の影響は限定的で、現時点で全体としての実験計画はおおむね順調に進展している。(使用計画)当初の計画通りバイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析研究に用いる遺伝子操作マウスの購入費、飼育費および関連実験試薬購入費に使用する予定である。
地域医療の質的向上を意図した医療マーケティングシステムの構築

平成30年度は、医療マーケティティングシステムの構築に必要な軸として、調剤薬局の活用を考えた。具体的には調剤薬局のマーケティング戦略、調剤薬局を有するドラッグストアのイノベーションについて複数の企業の「比較考察」を進めた。かかりつけ薬剤師、健康サポート薬局が制度化され地域医療への貢献が期待されているが、薬剤師は調剤業務に止まらず、地域医療の主要メンバーになることが求められている。医療サービスは、今後在宅医療サービスを展開することが想定され、薬剤師は積極的に在宅医療サービスに関与しなければならない。こうした問題意識を背景として、学会報告を4回行い、論文3遍を公刊した。学会報告で研究の進め方、これまで明確になった知見を確認し、補強すべき項目を精査したうえで論文を公刊した。論文2遍は査読付きの学会誌なので、客観的評価を得たものである。研究を進めていくうちに薬局イノベーションの具体像を明らかにすることが必要となり、社会科学の造詣が深い薬剤師への聞き取り調査を継続し、ドラッグストアを訪問し、ビジネススキームの調査を行ったが、その成果は論文に網羅している。論文で論旨の展開が不足していた薬局イノベーションを基盤とした医療イノベーションの具体像の構築に、医薬品卸、ドラッグストアがどのように関与すべきかを示唆することが、今後の検討課題となった。医療、介護、福祉を融合したサービスが求められるが、そうした背景をふまえた医療マーケティングの像を模索することが、最終年度でやるべき課題となる。平成29年度は、基本的な文献研究を進め理論的仮説の構築、研究を進める方法を明確にしたが、平成30年度は医療マーケティングシステムの構築の軸を調剤薬局の活用と定め、医薬分業の歴史的考察、薬局イノベーションの実態分析を検討課題と考えた。患者満足度の捉え方の組織ごとの「比較考察」を念頭に置き、概ね研究計画を進めることができた。文献研究、昨年度までの聞き取り調査から、調剤薬局、薬剤師を有するドラッグストアは、在宅医療サービスのゲートキーパーになるべきと考え、そうした視点から地域医療の質的向上を概観した。調剤薬局を併設しているドラッグストアは、医療、介護の商品を揃え、薬剤師が複数の活動を行い地域医療の質的向上に寄与している。無料のイベントを行い住民の健康意識を高めつつ、顧客に取り込む工夫を進めている。自治体とドラッグストアの包括協定について、その目的を検討し、現場の聞き取り調査を行ったが人的資源と物的資源の交換というビジネススキームが明確になり、薬局イノベーションのあるべき姿が模索できた。地域包括ケアシステムは多職種連携の協働作業であるが、医療マーケティングシステムの構築は、そこを念頭に置いて進めなければならない。その際、薬剤師が多職種連携でどのような役割を果たすべきかを明確にする必要があるが、複数の社会科学に造詣の深い薬剤師に対する聞き取り調査で、その位置づけが明らかになった。医薬品卸の関与までは及ばなかったが、そうした研究の成果を論文、学会報告で示すことができ、人的ネットワークが拡大したのでおおむね順調に進展していると判断できる。最終年度は、薬局イノベーションを包括した医療イノベーションについての考察を深めなければならない。医療イノベーションは、技術的なイノベーションが論点となりがちであるが、この研究で求められるのは医療組織のイノベーションの展開である。マーケティング思考を包括した像を示すためには、患者満足度の向上のあり方を検討しなければならない。医療サービスの満足度調査は、他のサービス業の満足度調査と異なり独自性を有するが、公表されている満足度調査は不十分なものが多い。そうした問題意識を背景として、現場の聞き取り調査、必要があればアンケート調査を試み医療組織が患者満足度の向上にどのように取り組んでいるのかを明確にする。大規模病院の満足度調査は先行資料、先行研究が蓄積されているので、外来専門の診療所、調剤薬局の満足度調査に着手して、研究の範囲を拡大する。そうした事例研究から医療イノベーションの進展を模索する。平成30年度年と同様、学会報告を4回程度重ね、専門研究者と議論を重ね、これから進むことが想定される在宅医療サービスを視野に入れた、患者満足度の向上を検討し、医療組織のイノベーションに医薬品卸、調剤薬局、ドラッグストアがどのように関与すべきか業態ごとの「比較考察」を進め、介護、福祉のサービスがどのように連携すべきかを包括した医療マーケティングシステムの構築を、複数の論文で示唆することを試みる。29年度は、理論的仮説を構築することに力点を置き、学会報告を4回行い完成度を高めた。はじめに医薬品流通の事実関係を把握するために、健康サービス、医薬品流通の先行研究のサーベイに時間を費やした。本研究のテーマは、患者満足度の視点から見た医療マーケティングシステムの構築であるが、調剤薬局の実態分析を軸として薬局イノベーションの進め方を考察した。社会科学に造詣が深い薬剤師の聞き取り調査を進め、地域医療の質的向上のためにどのような形式で調剤薬局が参画し、医療サービスを進めるべきかという議論を重ねた。医療機関の医療サービスの展開、医療マーケティングの研究はある程度研究の蓄積があるが、調剤薬局の医療サービス、地域医療への貢献のあり方は社会科学の視点からの研究が不足している。しかしながらかかりつけ薬剤師、かかりつけ薬局、健康サポート薬局が制度化され、その活用方法を解明することは重要であり、国民医療費削減に寄与するので研究の精緻化は大きな意義がある。そうした意義をコンパクトに整理して、論文で示した。地域包括ケアシステムの設計が進められ、在宅医療へのシフトが検討されている。在宅医療は多職種連携のチーム医療であり、医療マーケティングのあり方は確実に変革する。患者満足度の向上は従来と異なる要素が求められる。

薬剤師は在宅患者に服薬の指導をする等、従来とは異なる業務が求められる。業界団体の発行している資料、聞き取り調査によって、そうした医療サービスを包括した理論的仮説を構築することを重要視した。札幌、仙台、東京の医療モール(複数の診療科、調剤薬局が1つの建物、敷地に同居する施設)併設の調剤薬局に簡単なアンケートを送付し、次年度以降の実証調査の準備を進め、現場の意向を把握した。そうした成果は次年度に公表する。29年度の計画は、先行研究のサーベイ、聞き取り調査、全体像を把握するための文献研究を進めることであるが、概ね計画を遂行することができた。医療モールに併設されている調剤薬局に簡単なアンケートを送付し、現場の意向が確認できた。30年度以降は医療サービスの質的向上、患者満足度の向上について実証研究を予定しているが、そのためのアドバイスを依頼できる社会科学に造詣が深い薬剤師との人的ネットワークができつつある。学会報告を4回行い、医療サービス、介護サービス、福祉サービスを見据えた医療マーケティングの理想像が描けたので概ね順調に進展していると判断できる。平成30年度は、医療マーケティティングシステムの構築に必要な軸として、調剤薬局の活用を考えた。具体的には調剤薬局のマーケティング戦略、調剤薬局を有するドラッグストアのイノベーションについて複数の企業の「比較考察」を進めた。かかりつけ薬剤師、健康サポート薬局が制度化され地域医療への貢献が期待されているが、薬剤師は調剤業務に止まらず、地域医療の主要メンバーになることが求められている。医療サービスは、今後在宅医療サービスを展開することが想定され、薬剤師は積極的に在宅医療サービスに関与しなければならない。こうした問題意識を背景として、学会報告を4回行い、論文3遍を公刊した。学会報告で研究の進め方、これまで明確になった知見を確認し、補強すべき項目を精査したうえで論文を公刊した。論文2遍は査読付きの学会誌なので、客観的評価を得たものである。研究を進めていくうちに薬局イノベーションの具体像を明らかにすることが必要となり、社会科学の造詣が深い薬剤師への聞き取り調査を継続し、ドラッグストアを訪問し、ビジネススキームの調査を行ったが、その成果は論文に網羅している。論文で論旨の展開が不足していた薬局イノベーションを基盤とした医療イノベーションの具体像の構築に、医薬品卸、ドラッグストアがどのように関与すべきかを示唆することが、今後の検討課題となった。医療、介護、福祉を融合したサービスが求められるが、そうした背景をふまえた医療マーケティングの像を模索することが、最終年度でやるべき課題となる。平成29年度は、基本的な文献研究を進め理論的仮説の構築、研究を進める方法を明確にしたが、平成30年度は医療マーケティングシステムの構築の軸を調剤薬局の活用と定め、医薬分業の歴史的考察、薬局イノベーションの実態分析を検討課題と考えた。
希土類元素の安定同位体分別と放射起源同位体変動による地球化学サイクルの研究

本研究において、二つの分析技術が開発された。一つは、極微量のNd同位体比測定を目的としたTEN(total evaporation normalization質量分析)法である。TEN法は、原子力関連の分野で開発されたtotal evaporation質量分析法の分析操作と、従来のNd同位体比測定で機器的質量分別作用の補正に用いられるnormalization(内部補正)法を組み合わせた手法である。本手法によって、0.5ngのNd試料に対する^<143>Nd/^<144>Nd比の測定精度は140ppmと、従来の手法と比較して一桁ほど向上した。本手法の導入によって、1ngに満たない量のNd試料に対して地球化学的な議論を行うに十分な精度で^<143>Nd/^<144>Nd比の測定を行う事が、初めて可能になった。開発された第二の分析技術は、DS-TIMS法を用いたNdおよびSmの高精度安定同位体分析法である。本研究では、測定時に生じる機器的同位体分別作用を正確に計算する事が可能なダブルスパイク(DS)法を採用した。DS法の解析には、TIMS法によって得られる精度を維持するために反復計算を新たに導入した。本研究で開発した高精度安定同位体分析法によって、様々な地殻物質中のNdおよびSm安定同位体が分析された。希土類元素存在度パターンは、地球惑星科学の研究全体で広く重用される地球化学的ツールの一つである。希土類元素存在度パターンの解析により、マグマ作用であるいは水圏で何が起こったか?について概略の地球惑星科学的情報を読み取る事ができる。いつ事が起こったか?については希土類元素存在度パターン(Sm/Nd比)に^(147)Sm-^(143)Nd放射壊変系を併用する事により読み取る事が可能になった。さらに望まれるのは、酸化・還元に代表されるどのような環境場で起こったか?についての情報である。セリウムは、3価の希土類元素の中で唯一4価をとる。4価の存在状態は地質資料の中にセリウムの存在度異常として記録されている。セリウムの存在度異常が生じた時は、申請者らによって開発・発展させてきた^(138)La-^(138)Ce放射壊変系を^(147)Sm-^(143)Nd放射壊変系と対比しながら用いることにより求められる。一方、ユーロピウムは3価の希土類元素の中で唯一2価をとる。2価の存在状態は、ユーロピウム異常として記録されている。申請者らにより開発が進められているダブルスパイク添加表面電離質量分析法で天然の同位体分別を精密に測定する手法が開発されたサマリウムの同位体分別度と2価を取り得るユーロピウムの同位体分別度と比較する事により、いわゆるユーロピウム異常が生じた環境を特定する。この一連の同位体研究の組み合わせにより、希土類元素存在度パターンに見られる変化が、1)いつ、2)どのような環境下で、3)何が起こったかを示しているのか、を総合的に読み取ることが可能となる。実験:150Sm(99.93%)および154Sm(98.6%)、スパイクを用いて、150Sm-154Sm DSを作成した。同位体分析における誤差の軽減を考慮してスパイクの同位体組成は、150Sm/154Sm=0.27に調節した。Johnson Matthey Sm oxide(99.99%)の同位体比を、上記のDSを用いて測定した。混合比の異なる3種類のサンプル-スパイク混合物を作成し、これらの混合物とサンプルについて同位体比測定をそれぞれ8回くり返した。分析試料は、Sm100ngを硝酸塩としてフィラメントに塗布した。同位体比測定は、表面電離型質量分析計VG SECTOR54を用い、7つのファラデイカップで7同位体を同時検出するstaticmulti collection法にて行った。

100ngのSmに対して、152Sm=1[V]のイオンビームが3-5時間持続した。結果:本研究では、DS法に加え同位体比測定時にも質量分別補正を行うことで、同位体比分析の高精度化を達成した。質量分析計による同位体比測定時には、分析計内で質量分別が生じるため、測定結果は時間とともに系統的に変化する。高精度の測定結果を得るためには、測定中の質量分別の補正は不可欠である。本研究では、測定時に147Sm/154Sm比の測定中の平均値を使用した内部補正を導入した。この補正によって、測定された同位体比は(真の値から)任意の質量分別(α)を受けた値を示す。次に、DS法によって、質量分別を受けた測定値から、機器的な質量分別の補正された同位体比が求められる。それぞれの混合物に対して、DS法解析には同じサンプルデータ(n=8)を使用した。測定の外部精度は、q=1.7、2.0、4.0に対してそれぞれ、0.05‰/a.m.u.、0.03‰/a.m.u.および0.03‰/a.m.u.(1SD)である。混合係数q=1.7の試料では測定の外部精度がやや悪いが、これは誤差伝播モデリングによって得られた誤差拡大率の傾向と調和的である。実際には、事前に試料のSm含有率を定量することで、試料-スパイク混合係数はコントロール可能である。18年度の成果:本研究では、Double spike法用いてSm安定同位体比の測定法の開発を行った。質量分別補正を二段階、測定時の内部補正およびDouble spike法、とする事で高精度(±0.03‰/a.m.u.)の同位体比測定が可能となった。本年度は、自然界におけるEu安定同位体変動とそのメカニズムの解明を中心に置いた。多重検出器誘導結合プラズマ質量分析計(MC-ICPMS)を用いたEu同位体分析法を開発し、火成岩、堆積岩試料の153Eu/151Eu比を測定した。その結果、流紋岩、花崗岩の一部は、玄武岩をはじめ他のterrestrialな岩石に比べ最大約で10εと大きく軽い同位体に富むことが示された。さらにその153Eu/151Eu比の変化は、希土類元素存在度パターンにおけるユーロピウムの負の異常と相関をもつ事が示された。また、Nd同位体分析では、これらの岩石で大きな同位体分別は見られなかった。この理由として、Ndは常に+3価で挙動するが、Euはマグマ中において+3価のほか一部が+2価をとる。ここでEuが+2価に還元される際に重い同位体が選択的に+2価に還元され、それが優先的に鉱物結晶内や流体相に取り込まれる。よってEuは同位体分別が顕著に現れるとみられる。一方、石灰岩およびドロマイトでは2ε以内の狭い範囲で試薬より重い同位体に富むものがみられた。これは海水から希土類元素を取り込む際に動的同位体効果により重い同位体を選択的に濃集した可能性が考えられる。またEu同位体比とNd同位体比を比較した結果、海水起源の試料と非海水起源の炭酸塩試料の間で異なる傾向がみられ、また非海水起源の一部試料ではEuとNdで分別の傾向が異なるものが見られた。これはEuとNdの安定同位体比を比較することで、試料の起源や経験した化学反応場を探るトレーサーになり得ることを意味する。平成20年度は、前年度までに見いだされた、さまざまな地球化学試料中のユーロピウムの安定同位体変動について、その変動がいかなるメカニズムによって生ずるかをサマリウムとネオジムおよびストロンチウムの同位体変動と関連づけて解析を進めた。
超臨界流体を利用した複合半導体薄膜作製法に関する基礎的検討

本研究では、まず、超臨界流体蒸着法による無機薄膜作製に必要となる金属錯体(前駆体)溶解度推算の基礎的検討として、Peng-Robinson状態方程式を用いた相関法について検討し、その際必要となる金属錯体の昇華圧を測定した。相関結果は実験結果を良好に再現した。次に、撹拌静置型の超臨界蒸着装置を新規に作製し、蒸着に対する撹拌の影響について、シリコンウエハ上への銅薄膜の蒸着によって検討した。その結果、本研究の操作範囲では、撹拌速度の上昇に伴い薄膜形状は良いものとなり、電気抵抗も減少した。さらに、2種の金属錯体からの同時蒸着によるコバルトーフェライト薄膜の作製について検討した。2013年度は、主として、金属錯体の昇華圧測定と解析、ならびに流通法に基づく超臨界成膜装置の作製と、水素を還元剤とした銅錯体からの銅薄膜成膜による装置・手法の健全性評価を行った。まず、昇華圧測定では流通式の測定装置を用い、マンガン錯体ならびに亜鉛錯体などの昇華圧を測定し、新規にデータの蓄積を行った。さらに、本測定結果および既往の研究より得られたデータを利用し、ベータジケトナート系金属錯体の分子構造と昇華圧の関係について検討した。次に、成膜装置作製では、バッチ法ならびに流通法のどちらの方法においても成膜可能な装置を設計・作製した。成膜反応器は、バルク中での金属錯体の分解を避ける必要があるため、反応器を比較的低い温度に保ったまま基板のみ局所的に高温に加熱し、基板表面のみで成膜反応が進むcold-wall型を採用した。一方、流通式の場合の原料供給については、二酸化炭素供給ラインに、空気恒温槽で温度制御可能な前駆体溶解セルを設置し、恒温槽の温度を調整することによって反応器へ供給される前駆体量を調整できるものとした。一方、還元剤である水素は前駆体供給ラインとは別のラインを設けることによって、超臨界二酸化炭素と混合し供給するものとした。26年度は前年度作製したcold-wallタイプの攪拌静置型超臨界蒸着装置を用い、まずbis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)copper(II) (Cu(thd)2)を前駆体としたシリコンウエハ上への銅薄膜の蒸着に関し、蒸着温度と攪拌速度の影響について検討した。その結果、蒸着温度300°C以上において基板上に薄膜が得られた。また、攪拌により得られた薄膜の電気抵抗は減少し薄膜の連続性は向上した。さらに同様の手法により、tris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionato)cobalt(III) (Co(thd)3)を前駆体とした銅基板上へのコバルト薄膜作製を試み、前駆体濃度に対する薄膜形状ならびに連続性についてSEMとサイクリックボルタンメトリーにより評価した。次に、機能性複合薄膜の作製法の検討として、Ferrocene(Fe(cp)2)ならびにCo(thd)3を前駆体、酸素を酸化剤として、コバルトーフェライト(CoFe2O4)薄膜の作製を実施した。基板には単結晶酸化マンガン(110)を用いた。蒸着温度250ー300°C、前駆体Co(thd)3導入量を二酸化炭素への飽和溶解度の0.5ー1倍(Fe(cp)2はCo(thd)3の2倍量)、酸素分圧0.1ー0.8MPaとして蒸着を行った。その結果、前駆体導入量および酸素分圧が低い場合において良好な形状の薄膜が得られ、前駆体、酸素濃度の高い場合には凹凸の大きな薄膜となった。しかしながら得られた薄膜の組成をラザフォード後方散乱法により分析した結果、Co/Fe原子比は約4であり、得られた薄膜はコバルト過剰であることが分かった。以上のように、超臨界流体を利用した単一および複合金属薄膜の作成に関して温度、圧力、濃度等の影響を明らかにすることができた。化学工学溶解度推算に必要となる昇華圧データを蓄積するとともに、これまでに論文等で報告されているデータを用い、錯体構造と昇華圧データの関係について検討した。その結果、既存の昇華圧計算方法に比べ簡便な方法でベータジケトナート系金属錯体の昇華圧を計算する方法提案できた。さらに、超臨界成膜については、既往の研究と同様、本研究で作製した装置により超臨界二酸化炭素中において銅薄膜を作製できた。また、成膜後の反応器内に超臨界二酸化炭素

バルク中で反応した銅化合物の堆積は見られなかったことから、本装置の設計目標通り基板表面のみで還元・成膜反応が進行していることが確認された。得られた薄膜をX線回折装置(XRD)で分析した結果、純粋な銅に帰属するピークのみ観察され、酸化銅等の他の銅化合物に帰属するピークは見られなかった。以上のように、超臨界成膜プロセスの設計に必要となる前駆体の熱物性データの蓄積ならびに解析、および成膜装置の作製を順調に遂行できたことから、本課題は概ね順調に進んでいると考える。2014年度は複合膜薄膜の成膜条件と膜特性の関係について検討する。対象とする薄膜は、シリコン基板上での銅配線のバリア層として注目されている銅ーマンガン薄膜とする。操作条件は、圧力、成膜温度ならびに原料組成とし、さらに成膜には、バッチ法ならびに流通法の両方を用い、前駆体供給方法の違いによる成膜機構の違いについても検討する。膜特性については、走査型電子顕微鏡(SEM)、スパッタ付きX線光電子分光分析(XPS)ならびにXRDによって評価する。つまり、SEMによる膜表面ならびに断面形状の解析、XPSによる深さ方向の組成均一性評価、さらにXRDにより結晶構造を解析することによって、適切な操作条件を明らかにする。消耗品の購入の際に当初の見積り額と実際の価格との差が生じたため。消耗品(配管材料等)を追加して購入する。
損害賠償の目的に関する法意識調査：懲罰賠償の実証的基盤の構築へ向けて

本研究では,懲罰的損害賠償や損害賠償制度一般に対する人々の法意識の質問紙調査や,懲罰的損害賠償の人々の行動への影響の分析を行う。日本の学説では,損害賠償の目的として損害填補と制裁や抑止のうち,損害填補に限定する考え方が主流である。それに対して一般の人々は,損害賠償の目的を損害填補に限っているのか,また損害賠償の目的に対する考えと賠償額とをどのように結びつけているのかといったことの調査や分析を行う。さらに,他の国々の人々の損害賠償についての法意識との国際的な比較を行う。
イオン液体とグラフェン電界効果トランジスタを用いたバイオセンサーの開発

本研究ではイオン液体とグラフェン電界効果トランジスタ(FET)を用いたバイオセンサーの開発に向け、以下の3点について成果を得た。(1)イオン液体トップゲートFETの特性評価を通して、イオン液体の静電容量が大きいほどキャリア移動度が小さくなることが分かった。これは、グラフェンとイオン液体の界面に形成されるポーラロンの影響であると考えられる。(2)水溶液中でグラフェンFETを動作させることに成功し、水溶液のpHを変化させると伝達特性のディラック点がシフトすることが分かった。(3)サファイヤ基板上のイリジウム薄膜を下地とした単層グラフェンのCVD成長に成功した。平成25年度は、グラフェンの酸化還元について検討を行った。これは、グラフェンを用いたバイオセンサーにおいて重要となる、グラフェンの化学修飾の際に、酸化部位が反応基点として有効であるためである。機械的剥離法を用いて形成したグラフェンをUVオゾン装置を用いて穏やかに酸化させ、その特性についてラマン分光法による評価と電界効果トランジスタの伝達特性の測定を行った。その結果、酸化によってグラフェン表面にエポキシ基等の化学基が形成され、その結果π電子が結合に関与するために伝導キャリア密度が減少し、かつ、キャリア移動度も低下することが分かった。移動度減少の原因は、酸化部位がキャリア散乱を引き起こすためであると考えている。また、酸化グラフェンをH2/Ar雰囲気にて熱的還元処理を行うことで、グラフェンが初期状態に戻ることも分かった。酸化還元の熱的可逆性を電気伝導特性を通して示した成果について、Applied Physics Lettersに論文を投稿し採択されている。また、酸化グラフェンがUV光のみでも還元されることを見出したことから、非熱的還元性についての検討を進めており、その成果について応用物理学会で発表を行った。これらと併せ、新所属に移動したことを受けて、実験環境の整備を新たに行い、グラフェンのCVD成長、転写、イオン液体トップゲート型電界効果トランジスタの作製と評価等のバイオセンサーに関する研究に必要な基盤技術形成を完了した。平成26年度より、イオン液体を用いたグラフェンバイオセンサーの作製と評価に着手する。本研究では、イオン液体とグラフェン電界効果トランジスタを組み合わせたバイオセンサーの開発を目標とし、以下の3項目について研究を行った。(1)イオン液体選定の指針:本項目では、種々あるイオン液体の中から、どのような観点でイオン液体を選定すべきかについて検討を行った。静電容量が異なる4種のイオン液体を用いて、同一のトランジスタをトップゲート動作させた際の伝達特性からキャリア移動度を導き出したところ、イオン液体の静電容量が大きいほどキャリア移動度が低くなる傾向が見られた。これはグラフェン/イオン液体界面にポーラロンが形成され、グラフェンチャネル内のキャリアが液相のイオンを引きずりながら移動する機構を考えることで説明できる。(2)PET基板上グラフェンpHセンサーの作製と評価:本項目では、PETフィルム上に転写したグラフェンをチャネルとするトップゲート型トランジスタを用いたpHセンシングについて検討を行った。Cu箔上にCVD成長した単層グラフェン膜をPETフィルム上に転写する技術を確立し、これを用いたトランジスタを水溶液中でトップゲート動作させることに成功した。水溶液のpHを46まで変化させたところ、伝達特性のディラック点がpHに応じてシフトし、その感度は約77 mV/pHであった。(3)Irを用いたグラフェンのCVD成長:本項目では、単結晶のグラフェンを成長する下地としてIr(イリジウム)に着目し、サファイア基板上にエピタキシャル成長させたIr上にグラフェンをCVD成長する技術について研究を進めた。ラマン分光測定から、Ir上に単層グラフェンを成長することに成功した。また、Ir下地の表面平坦性が高いほどグラフェンの結晶性が高くなることが分かった。以上の3項目で得られた成果は、イオン液体を溶媒とするバイオセンサーの開発を進めていくにあたっての重要な基盤技術となる。光電子デバイス平成25年度4月に青山学院大学理工学部電気電子工学科へ移ったため、新所属においての実験環境を新たに整備する必要があった。グラフェンの結晶成長を行うCVD装置の立ち上げ、CVDグラフェンの転写技術、フォトリソグラフィーを用いたグラフェン電界効果トランジスタの作製と評価、等についての技術を確立するために時間を要したが、これらの基盤形成によって研究環境は整備され、今後、本格的にバイオセンサーの研究開発に取り組める状況となった。平成25年度に新所属での実験環境の整備が完了した。現時点でイオン液体トップゲート型電界効果トランジスタの作製と評価を行うことができる段階まで整備が完了したため、平成26年度は、研究の目標であるイオン液体を用いたバイオセンサーの作製と評価へと研究を進める。具体的な研究項目として、(1)グラフェンを電極とするPhセンサーの作製と電気化学的評価法の確立を行い、水溶液/グラフェン界面での物理的、化学的現象について詳細に調べること(2)イオン液体トップゲート型トランジスタの特性評価を通して適切なイオン液体種の選定を行う
p38MAPK抑制ペプチドの開発と膵島移植への応用

p38 MAPKはp38シグナル伝達経路における中心的な分子であり、アポトーシスおよび分化過程に関与していることが明らかとなっている。本研究では「蛋白導入システム」を用いて、p38MAPKの抑制剤を開発することを目的としている。膵島移植において、膵島分離中および膵島移植直後にp38MAPKは活性化され、膵島細胞のアポトーシスを誘導することが報告されている。p38MAPKの抑制剤が開発されれば、研究試薬として様々な実験に使用されるのみならず、膵島の抗アポトーシスペプチドとして臨床応用化することも期待できる。また、この方法が確立されれば、他の抑制剤も同様の手法によって作成が可能となるため、本研究は新規性が高く、独創的で画期的な研究であると考えられる。平成28-29年度に、p38MAPK抑制ペプチド(11R-110および11R-157ペプチド)の開発に成功し、このペプチドがアポトーシスを抑制し、膵島分離後のマウス膵島の残存率を向上させることが判明した。平成30年度はブタ膵島を用いて、抗アポトーシス効果を確認したが、マウス膵島と同様に残存率の向上を認めた。また、ブタ膵島を糖尿病マウスへ移植し、血糖改善率を検討したが、本ペプチドを用いた場合の血糖改善率が用いない場合よりも有意に高いことが証明された。以上の結果により、本ペプチドは、p38MAPKの活性化を抑制し、マウスおよびブタ膵島移植成績を向上させることが明らかとなった。平成28年度研究計画は、p38MAPK抑制に重要なアミノ酸配列を同定することであった。p38MAPK活性化に関与する10-30アミノ酸配列を数箇所選択し、蛋白導入ドメインであるポリアルギニンを付加したペプチドを複数個作製した。各ペプチドを膵ベータ細胞株であるMIN6細胞に投与し、p38MAPKを効果的に、かつ選択的に抑制しするペプチドを探索したところ,11R-109および11R-157ペプチドがp38MAPKの活性化を抑制することが証明された。平成28年度は申請書通りに実験を実施し、予想された結果が得られている。平成28年度は、p38MAPK抑制に重要なアミノ酸配列を同定することに成功し、11R-109および11R-157ペプチドがp38MAPKを効果的に、かつ選択的に抑制することが証明された。平成29年度は、マウスの膵島を分離後、p38MAPK抑制ペプチドを投与し抗アポトーシス効果を判定した。また、同ペプチドを膵臓保存時および膵島分離時の溶液にも添加し、アポトーシス抑制効果を判定した。効果のより強い11R-157を用いて検討を行ったところ、このペプチドはアポトーシスを抑制し、膵島の残存率を向上させることが判明した。次にp38MAPK抑制ペプチドで処理した膵島を動物に移植し、移植効果を確認した。移植膵島の生着率はペプチド投与群において有意に高いことが判明した。以上の結果により、11R-157は、p38MAPKの活性化を抑制し、マウス膵島移植成績を向上させることが明らかとなった。平成29年度は申請書通りに実験を実施し、予想された結果が得られている。

また、この方法が確立されれば、他の抑制剤も同様の手法によって作成が可能となるため、本研究は新規性が高く、独創的で画期的な研究であると考えられる。平成28-29年度に、p38MAPK抑制ペプチド(11R-110および11R-157ペプチド)の開発に成功し、このペプチドがアポトーシスを抑制し、膵島分離後のマウス膵島の残存率を向上させることが判明した。平成30年度はブタ膵島を用いて、抗アポトーシス効果を確認したが、マウス膵島と同様に残存率の向上を認めた。また、ブタ膵島を糖尿病マウスへ移植し、血糖改善率を検討したが、本ペプチドを用いた場合の血糖改善率が用いない場合よりも有意に高いことが証明された。以上の結果により、本ペプチドは、p38MAPKの活性化を抑制し、マウスおよびブタ膵島移植成績を向上させることが明らかとなった。<平成29年度計画:p38MAPK抑制剤投与によるマウス膵島細胞への効果確認>マウスの膵島細胞を用いでp38MAPK抑制剤の効果を判定する。我々は、マウスの膵島分離技術をすでに確立している。現在までに、膵保存、膵島分離、分離後の培養、および移植直後の非特異的炎症反応により、膵島細胞内にストレス関連キナーゼであるp38MAPKが誘導され、アポトーシスがおこることが報告されており、これが、生着率低下に大きく関わっているものと考えられている。本研究ではブタおよびマウスの膵島を分離後、p38MAPK抑制ペプチドを投与し抗アポトーシス効果を判定する。また、同ペプチドを膵臓保存時および膵島分離時の溶液にも添加し、アポトーシス抑制効果を判定する。判定は、p38MAPの活性度の比較、islet equivalentsの変化、アポトーシス細胞の割合、インスリン分泌率の変化などで判定する。同時に、蛋白導入法の安全性に関しても検討する。次にp38MAPK抑制ペプチドで処理した膵島を動物に移植し、移植効果をみる。ドナーと同種同型マウスをストレプトゾトシンにて糖尿病にし、p38MAPK抑制ペプチド処理した膵島細胞を移植する。空腹時血糖、糖負荷試験、組織学的検索などを行い、移植細胞の評価を行う。研究代表者の教室では、膵島移植の手技は確立されている。同時にp38MAPK抑制ペプチドのin vivoにおける安全性を確認する。<平成30年度計画:p38MAPK抑制剤投与によるブタ膵島細胞への効果確認>前臨床試験としてブタ(大動物)の膵臓を用いて膵島分離を行い、前年度と同じ検討を行う。臨床応用化に向けて、有効性・安全性を大動物で確認する。<平成30年度計画:p38MAPK抑制剤投与によるブタ膵島細胞への効果確認>前臨床試験としてブタ(大動物)の膵臓を用いて膵島分離を行い、p38MAPKの効果を検討する。今年度は11R-157ペプチドをブタ膵臓保存時の溶液に添加し、アポトーシス抑制効果を判定する。判定は、p38MAPKの活性度の比較、islet equivalentsの変化、アポトーシス細胞の割合、インスリン分泌率の変化などで判定する。
胎盤形成におけるレニン-アンギオテンシン系の関与についての研究

絨毛癌細胞株に対するアンギオテンシンIIの添加は、細胞移動能・浸潤能の亢進が認められた。またこの作用はアンギオテンシンII受容体阻害薬によって消失した。この亢進は、アンギオテンシンII投与によって、PI3-K, MAPKのリン酸化を引き起こす。さらにPI3-K阻害剤を添加することで細胞移動能は消失した。このことは、アンギオテンシンIIの添加による細胞移動能にはPI3-K系が関与していることを示唆するものである。他の研究者によって酸素濃度は、妊娠初期の絨毛細胞の増殖や分化が制御するとの報告されており、妊娠初期の局所での低酸素状態が、妊娠高血圧症候群を引き起こしているのではないかと推察されている。以前我々の研究で妊娠高血圧妊婦では、レニン-アンギオテンシン系が亢進していることを示してきたので、今回は、アンギオテンシンIIが低酸素培養モデルと同様の変化をもたらすのではないかとの実験仮説を立てて、妊娠初期絨毛を用いて組織培養を行った。アンギオテンシンII投与は、免疫組織化学染色によってcytotrophoblastの増殖を亢進させることが示され、またextravillous trophoblastの表面特異マーカーの減少が確認されたため、extravillous trophoblastへの分化を抑制することが示された。この過程において、アンギオテンシンII投与によって、HIF-1 RNAの亢進など、絨毛細胞の分化における低酸素下での培養と同様の結果をもたらすことが示された。今後の本研究では、胎盤形成時期から異常がみられる妊娠中毒症の発症機序の解明およびその治療に有用となることが期待される。過去のわれわれの研究から絨毛癌細胞株に対して、アンギオテンシンIIは、増殖促進効果を発揮した結果が得られていたため、まずin vitro実験で、絨毛癌細胞株にアンギオテンシンIIを投与して、その細胞移動能・浸潤能の変化を検討した。その結果、移動能・浸潤能の亢進が認められた。これらの結果は、アンギオテンシンII受容体阻害薬投与により胞状奇胎が侵入奇胎・絨毛癌等への続発性疾患を抑制する可能性を示しており、今後さらに研究を発展させることにより、臨床応用も可能であると考える。他の研究者によって酸素濃度は、妊娠初期の絨毛細胞の増殖や分化が制御するとの報告されており、妊娠初期の局所での低酸素状態が、妊娠中毒症を引き起こしているのではないかと推察されている。妊娠中毒症妊婦での、レニン-アンギオテンシン系が亢進していることは、以前から知られていることなので、われわれは、アンギオテンシンIIが低酸素培養モデルと同様の変化をもたらすのではないかとの実験仮説を立てて、妊娠初期絨毛を用いて組織培養を行った。アンギオテンシンII投与は、免疫組織化学染色によってcytotrophoblastの増殖を亢進させることが示され、FACSによって、extravillous trophoblastの表面特異マーカーの現象が確認されたため、extravillous trophoblastへの分化を抑制することが示された。これらの結果によって、アンギオテンシンIIは、低酸素下での培養と同様の結果であり絨毛組織にもたらすことの可能性が示された。今後の本研究では、さらにこの現象に関する作用メカニズムを明らかにすることにより、胎盤形成時期から異常がみられる妊娠中毒症の発症機序の解明およびその治療に有用となることが期待される。昨年度からの研究成果で、in vitro絨毛癌細胞株に対するアンギオテンシンIIの添加は、細胞移動能・浸潤能の亢進が認められた。このことは、胞状奇胎から侵入奇胎・絨毛癌等への続発性疾患を抑制する可能性を示しており、今後さらに研究を発展させることにより、臨床応用も可能であると考える。

他の研究者によって酸素濃度は、妊娠初期の絨毛細胞の増殖や分化が制御するとの報告されており、妊娠初期の局所での低酸素状態が、妊娠中毒症を引き起こしているのではないかと推察されている。以前我々の研究で妊娠中毒症妊婦では、レニン-アンギオテンシン系が亢進していることを示してきたので、今回は、アンギオテンシンIIが低酸素培養モデルと同様の変化をもたらすのではないかとの実験仮説を立てて、妊娠初期絨毛を用いて組織培養を行った。アンギオテンシンII投与は、免疫組織化学染色によってcytotrophoblastの増殖を亢進させることが示され、またextravillous trophoblastの表面特異マーカーの減少が確認されたため、extravillous trophoblastへの分化を抑制することが示された。この過程において、アンギオテンシンII投与によって、HIF-1 RNAの亢進など、絨毛細胞の分化における低酸素下での培養と同様の結果をもたらすことが示された。今後の本研究では、さらにこの現象に関する作用メカニズムを明らかにすることにより、胎盤形成時期から異常がみられる妊娠中毒症の発症機序の解明およびその治療に有用となることが期待される。絨毛癌細胞株に対するアンギオテンシンIIの添加は、細胞移動能・浸潤能の亢進が認められた。またこの作用はアンギオテンシンII受容体阻害薬によって消失した。この亢進は、アンギオテンシンII投与によって、PI3-K,MAPKのリン酸化を引き起こす。さらにPI3-K阻害剤を添加することで細胞移動能は消失した。このことは、アンギオテンシンIIの添加による細胞移動能にはPI3-K系が関与していることをしさするものである。他の研究者によって酸素濃度は、妊娠初期の絨毛細胞の増殖や分化が制御するとの報告されており、妊娠初期の局所での低酸素状態が、妊娠高血圧症候群を引き起こしているのではないかと推察されている。以前我々の研究で妊娠高血圧妊婦では、レニン-アンギオテンシン系が亢進していることを示してきたので、今回は、アンギオテンシンIIが低酸素培養モデルと同様の変化をもたらすのではないかとの実験仮説を立てて、妊娠初期絨毛を用いて組織培養を行った。この過程において、アンギオテンシンII投与によって、HIF-1RNAの亢進など、絨毛細胞の分化における低酸素下での培養と同様の結果をもたらすことが示された。今後の本研究では、胎盤形成時期から異常がみられる妊娠中毒症の発症機序の解明およびその治療に有用となることが期待される。
腐植ーアルミニウム複合体の安定性はどこからくるのか？

土壌の炭素蓄積機能にはアルミニウムー腐植複合体(AlーHS)の関与が大きいと考えられている。そこで本研究課題では,AlーHSの安定化メカニズムについて主たる要因として考えられてきた「AlーHS由来Alの毒性による微生物活性の抑制」および「複合体形成によるHSの化学的安定性の増大」という2点に着目して,HS分解菌の生育に及ぼすAlーHSの影響,HS分解酵素活性に及ぼすAlーHSの影響,HSのラジカル消去能に及ぼすAlーHSの影響,について検討を行うものである。H30年度は,研究期間全体を通じて使用する腐植酸(HA)およびアルミニウムー腐植酸複合体(AlーHA)試料を山口県下の黒ぼく土A層土壌を用いて作成した。このAlーHA試料を用いて,固体担体培養系においてHAならびにAlーHAのHA褪色菌Coriolus consorsによる褪色試験を酸性(pH4.0)及び中性付近(pH6.8)で行った。その結果,いずれのpH条件下においても12週間の培養期間中AlーHAはHAと比べて低い褪色率を示し,その安定性が示された。また,同様の培養期間中における微生物活性をフルオレセインジアセテート加水分解活性(FDA活性)を指標として測定したところ,pH6.8ではAlーHA添加区とHA添加区の間に有意な差異は認められなかった。一方,pH4.0においてはAlーHA添加区はHA添加区に対して高いFDA活性を示した。これは,酸性pHで溶出したAlイオンが微生物の生育に何らかの影響を及ぼしたためと考えられた。しかしながら,AlーHAの安定性は微生物活性の抑制効果が主たる要因ではない可能性が推察された。計画当初に予定していた懸濁培養ではなく固体培養系についてではあるが微生物生育試験が順調に行われているため。今後は懸濁培養系における微生物活性の測定方法としてATP測定を行う予定にしていることから,その測定方法の開発などが必要となる。また,ラッカーゼ活性に及ぼす影響としては吸光度法から酸素電極を用いた測定方法を行う予定としている。
癌微小環境の制御を目指す抗ＹＢー１　ｍｉＲＮＡ／デコイ発現による難治癌治療

腫瘍血管を制御が期待できる「抗YB-1 miRNA/デコイ発現プラスミド、及びmiRNAの活性を増大するexportin-5 (Xpo-5)とargonaute 2 (Ago-2)発現プラスミド」を作成して、難治固形癌にも有効性が期待できる遺伝子治療を検討した。膵癌腹膜播種マウスにおいて抗YB-1 miRNA/デコイ及びXpo-5/Ago-2プラスミドを高分子ミセルに内包して腹腔内投与した。腫瘍の抑制は認めたものの、有意な生存期間の延長に至らなかった。腫瘍組織の免疫染色で微小血管密度の抑制を認めたが、高分子ミセル局在は腫瘍辺縁部に限局し、より浸透性の高い導入方法を用いた試みが期待される。本研究の達成目標は「癌間質を制御することで難治性固形癌にも有効性が期待できる"抗YB-1分泌型miRNA/デコイ発現遺伝子治療"を開発し、臨床研究に向けた基盤を整えること」である。平成24年度は、まず治療遺伝子の構築と癌部へ高率に治療分子が送達できるシステムの構築を行い、腫瘍血管や腫瘍関連マクロファージにおけるYB-1の発現を検討し、癌悪性化に関連する生物学的意義を解明する。具体的な検討項目は下記の如く行った。1)RNA干渉(siRNA, miRNA導入)手法を用いて癌微小環境(腫瘍血管、腫瘍関連マクロファージ)におけるYB-1の癌悪性化に関する生物学的意義を検討した。(1)患者膵癌組織の腫瘍血管においてYB-1の高発現が認められた。血管内皮細胞を用いたin vitro解析により、YB-1は増殖能、管腔形成能の亢進に関与していることが明らかとなった。増殖能亢進の機序を解析する為に、YB-1をノックダウンして遺伝子発現の変化をマイクロアレイを用いて網羅的に解析したところ、広範囲の種類の細胞周期関連遺伝子の発現が抑制されることが明らかと成った。(2)患者膵癌組織の間質にマクロファージの浸潤が多く認められた。マウス皮下腫瘍および腹腔内正常マクロファージをセルソーティングにて単離して、YB-1の発現を比較したところ、有意に腫瘍組織のマクロファージのYB-1発現が亢進していた。2)遺伝子導入部位周囲への波及(bystander)効果が期待できるよう、細胞内移入ペプチドを融合させたデコイペプチドや、miRNAの血中安定性を高めるAgo2蛋白を同時に発現させ分泌型miRNA/デコイ発現遺伝子を作成した。cyclic RGDリガンド架橋により標的性を高めた高分子ミセルの素材と成るブロック共重合体(ポリマー)の構築にも成功した。本研究の達成目標は「癌間質を制御する事で難治性固形癌にも有効性が期待できる"抗YBー1miRNA/デコイ発現遺伝子治療"を開発し、臨床研究に向けた基盤を整えること」である。平成24年度には、1)抗YB-1miRNA治療遺伝子やYB-1デコイ遺伝子を構築し、in vitro実験でYB-1のノックダウンを確認した後に、in vivoにおける治療実験の準備を整えた。2)癌微小環境におけるYBー1の癌悪性化に関する生物学的意義をRNA干渉(siRNA)手法を用いて解析した。始めに、血管内皮細胞を用いた解析により、YBー1は増殖能、管腔形成能の亢進に関与する事が明らかと成った。平成25年度には、1)抗YB-1 miRNA/デコイ遺伝子を高分子ミセルに搭載し、ヌードマウス膵癌腹膜播種モデルに投与し、その治療効果を検討した。少ない検討数(n=8)における播種進展に関する定量化をIVIS imagingにて行い、有意差には至らないものの、一定の治療効果を有することが認められた。現在、miRNAの細胞質への移行を促進するexportin 5 (Xpo-5)やmiRNA-RISC複合体の活性を高めるとされ、一部の癌で低下が報告されているargonaute 2 (Ago-2)を同時に発現させる治療遺伝子の併用を検討している。2)YBー1の血管内皮に及ぼす影響としては、1G2/M静止を主とする細胞周期抑制、2アポトーシスの誘導、3管腔形成の阻害がYB-1 siRNA導入で認められ、膵癌/胆道癌の癌間質に新生血管とYB-1の共局在がみとめられ、血管新生の促進に寄与している事が明らかとなった。また、膵癌組織においてマクロファージの浸潤が明らかに認められた。本研究の目的は、癌間質を制御する事で難治性固形癌にも有効性が期待できる"抗YB-1 miRNA/デコイ発現遺伝子治療"を開発し、臨床研究に向けた基盤を整えることである。

平成24-25年度に抗YB-1 miRNA/デコイ発現プラスミドを作成し、膵癌腹膜播種モデルに高分子ミセルに内包して投与したところ、一定の抗腫瘍効果を認めたものの有意差に至らなかった。その為、平成25-26度miRNAの活性を増大するexportin-5 (Xpo-5)とargonaute 2 (Ago-2)を同時に発現する抗YB-1 miRNA/デコイ遺伝子プラスミドを作成して、同様に腹腔内投与して治療効果を検討した。しかし、腫瘍の増大は抑制されたが、有意に生存期間の延長は認めなかった。その要因の検討であるが、血管新生阻害に関してはYB-1阻害miRNA/デコイ遺伝子導入により皮下腫瘍の微小血管密度の抑制が認められ、YB-1 siRNAによるin vitro血管内皮細胞導入実験でも増殖・管腔形成能の阻害効果が認められた。一方、皮下腫瘍のマクロファージ数の変化は認めなかった。別の実験系ではあるが、我々は高分子ミセルの腹腔内投与により腫瘍部の周辺部とリンパ系臓器に主に遺伝子送達・導入が認められることを報告している(Fukugaki K, etal: Plos One 2014; Cui L, et al: J Control Release 2015)。以上の結果より、YB-1 miRNA/デコイ発現遺伝子治療は癌微小環境:血管新生の制御はできるものの、遺伝子導入が腫瘍全体に及ばない為に有意な抗腫瘍効果に繋がらない可能性が示唆された。しかし、免疫染色で乏血管性の患者膵癌においても腫瘍血管にYB-1高発現を検出しており(論文投稿中)、今後、YB-1阻害核酸を用いた癌微小環境制御のアプローチを試みたい。26年度が最終年度であるため、記入しない。消化器外科26年度が最終年度であるため、記入しない。研究項目にあげた実験に関して、順調にデータが得られている。治療遺伝子とデリバリーシステムの構築とYB-1の血管内皮に対する分子生物学的解析に関しては目標を達成した。さらに、腹膜播種モデルにおける遺伝子治療実験も、有意差こそ得られなかったが、予定通り実験を達成した。そのため、YB-1と多剤耐性や放射線傷害修復との関連に関する検討は、今後の研究の推進方策に記載した抗YB-1分泌型miRNA/デコイ遺伝子治療とAgo2/Xpo5遺伝子治療の併用実験を終えてから検証する方針である。今年度のin vitro解析を継続して行うとともに、作成した遺伝子発現プラスミドと高分子ミセル型遺伝子キャリアを用いてin vivoにおける担癌マウス治療実験を行い、治療標的としての意義を検討する。血管内皮に加えて、YBー1のマクロファージの悪性化に関連する生物学的意義を検討する。血管内皮に及ぼす影響に関して、癌間質の血管内皮特異的な現象か否か、マウス腫瘍から単離した血管内皮を用いて検討する。Xpo-5)やAgo-2を同時に発現させるプラスミドは構築を終えた。今後、マウス腹膜播種モデルでまずは、抗YB-1分泌型miRNA/デコイ遺伝子治療との併用による抗腫瘍効果を検討する。併用治療で有意な抗腫瘍効果が得られず、遺伝子導入効率がその要因である場合は、遺伝子ではなく、核酸薬を用いた治療の検討を行う。