hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能集積ハイドロゲル素子作製のためのナノ・マイクロ加工プロセス

本研究では、ハイドロゲル上にナノ・マイクロスケールの金属パターン作製する方法を開発した。リソグラフィや蒸着といったトップダウン作製した精密な微細パターンをハイドロゲルの重合と当時に貼付・転写させるといった新しい手法である。実際に金薄膜のドットアレイやライン&スペースの構造をポリアクリル酸ゲル上に作製した。これらの周期構造を持つ金のパターンはゲルの膨潤・収縮でその周期構造を変化させることが可能であり、レーザー光回折を利用したゲルの体積変化の高精度測定や膨潤・収縮による変調可能なナノ光学特性の発現ができた。本研究の目的は、ウエット&フレキシブル材料としてデバイス等への応用が期待されているハイドロゲル材料に対し、新規の微細加工方法を開発することによりこれまで実現不可能であったハイドロゲルを利用したナノ・マイクロシステムを構築することである。当該年度では、昨年度までに確立したAu薄膜をハイドロゲル上に転写する技術を発展させた。マイクロスケールのパターンによる体変化現象の精密計測ではイオン種による収縮特性が異なることを見出し、イオンセンサーとしての可能性を示すことができた。さらに、ゲルの膨潤・収縮により金マイクロパターン間の隔絶と接触により動作する電気的なスイッチデバイスの作製にも成功した。本年度はナノスケールでのパターンの転写も試みた。240nmのドットパターンを可視光域の波長に干渉する周期で配列させた構造を作製しその光学特性を観測した。その結果、ハイドロゲル上で良好の構造発色が確認でき、膨潤・収縮でこの構造色の明確な変化が確認できた。また、その吸収スペクトルの測定結果から変調可能なフォトニッククリスタル特性を示し、光学的機能素子としての可能性も示すことができた。高分子の特性に関しては、ポリアクリル酸以外のハイドロゲルについても検討を行い、Au薄膜の転写・接合性の確認を行った結果、カルボキシル基を有するハイドロゲルで良好な特性が得られることがわかった。これは、本研究のように金属ナノ・マイクロ構造とハイドロゲルの複合化による機能材料やデバイス等を作製する上で重量な知見となった。本研究の目的は、ウエット&フレキシブル材料としてデバイスなどへの応用が期待されているハイドロゲル材料に対し、新規の微細加工方法開発することによりこれまで実現不可能であったハイドロゲルを利用したナノ・マイクロシステムを構築することである。主には、Au薄膜で作製した微細構造をハイドロゲル上に転写・貼付けする技術を発展させ、研究を展開した。マイクロメートルスケールのパターンによる体積変化現象の精密測定ではイオン種による収縮特性が異なることを見出し、イオンセンサーとしての可能性を示すことができた。ナノメートルスケールでのパターン転写とその応用では、まず240 nmのドットパターンを可視光領域の波長に干渉する周期で配置させた構造を作製し、その光学特性を観測した。その結果、ハイドロゲル表面で良好な構造発色確認でき、膨潤・収縮でこの構造色の明確な変化が確認できた。さらに、100 nm以下の金属ドットパターンについて同様にハイドロゲル状に転写できることを確認でき、その応用については現在も検討を行っている。ハイドロゲルを構成する高分子の特性に関しては、ポリアクリル酸以外についても検討を行い、Au薄膜の転写・接合性の確認を行った。その結果、カルボキシル基を有するハイドロゲルで良好な特性が得られることが分かった。これは、本研究のように金属ナノ・マイクロ構造とハイドロゲルの複合化による機能性材料やデバイス等を作製するうえで重要な知見となった。当該年度では、まずハイドロゲル上で電気や光学的な機能のインターフェースとなる金属の接合プロセスについて研究を行った。その結果として、真空蒸着で作製した金(Au)薄膜を安定にポリアクリル酸等のハイドロゲルへ転写接合を行う方法の確立に成功した。この方法は、有機物質とAuとの結合の従来技術であるAu-チオール基による結合による原理とは全く異なっており、Au以外に、白金、アルミニウム、鉄などの金属でも接合できることから、広く有機高分子の重合体と金属の接合法として重要と考え、特許出願を行った。(特願2011-198897)また、フォトリソグラフィによりSiやガラス上に作製したAu薄膜マイクロパターンもハイドロゲル上に転写接合ができることを確認できた。これによりハイドロゲルを利用したマイクロデバイス作製のための基本プロセス技術を構築された。このように作製された金属とハイドロゲルの接合性は極め良好で、薄膜ではアクチュエーションの原理であるハイドロゲルの膨潤・収縮の体積変化にも剥離せずに追従して動くことが分かった。

このことからAuマイクロパターンをハイドロゲル上に作製することで、膨潤・収縮過程による変形をリアルタイムに計測する原理を考案し、実証することができた。これは、ハイドロゲルがナノスケール、サブミリ秒スケールといった精密素子を構築する材料としての可能性を示すと同時に、ハイドロゲルではこれまで未知であった詳細な体積変形現象を詳細に観察できる基礎科学的な重要性も示している。ハイドロゲルは高分子鎖ネットワーク中に多量の水分を含む材料で、その柔軟性と含水性から生体に近い高分子材料として注目され、様々な機能が研究されてきた。しかし、その柔軟性や含水性からハイドロゲルには既存のナノ・マイクロスケールの精密加工技術を適用できず、デバイス等への応用ができなかった。本研究では、金属薄膜の微細パターンを作製した固体基板上でハイドロゲルを重合することにより、金属パターンをハイドロゲル上へ転写する方法を開発した。この金属パターンはハイドロゲルの膨潤・収縮による体積変形に追従しており、高分子ハイドロゲルにアルミや金等の金属の異種物質の接合とナノ・マイクロ構造の作製を同時に実現した。ハイドロゲル上にマイクロメートルスケールの回折格子パターンを作製することにより、ハイドロゲルの体積変形の過程をナノスケール・ミリ秒オーダーで計測することに成功した。さらに、サブミクロンオーダーの正方格子パターンでは、ハイドロゲルの体積変化による可視光域での色調変化が確認された。その吸収スペクトルの測定から吸収波長をハイドロゲルの膨潤・収縮により自由に変調できるフィルタ素子やフォトニッククリスタルの可能性を示すことができた。最終年度は、これまで確立してきたハイドロゲルと微細加工技術の今後の応用発展の可能性を調べるために、ナノ構造を大面積に作製するための電子線描画の方法やゲルを大気中で安定化させるためのイオン液体の導入を実際に検討した。ナノテクノロジー研究の初年度において、ハイドロゲル上へ微細パターンを形成する基本プロセスを完成させ、次年度で微細化をマイクロスケールからナノスケールに進展させることができたことから、本研究は順調に進捗しているといえる。また、微細構造に依存した機能をそれぞれ見出すことができており、今後の研究の展開が期待される結果を得ることができた。特に、ナノスケールの金属パターンの光学特性の結果は、現在ナノフォトニクスとして注目されている研究領域と相関があり、関連の物理学領域の研究者とも計測方法のアドバイスやディスカッションを通して、理解を深め研究が進展できることができている。ハイドロゲルと金属の間の接合効果に対する検討も実施することができ、ハイドロゲルに含まれる官能基の検討から理解が進展している状況である。研究の初年度において、高分子ハイドロゲル上へ真空蒸着で作製した金属薄膜を貼付け転写させる方法を確立した。これは、次年度以降に続く微細加工パターン作製のための基本プロセスとなった。
漢文日記の事項別索引作成に関する研究

平成元年度までの研究経過についての報告は、以下の3点であった。(1)『看聞日記』人物索引(永享三年までの分)の原稿化。(2)『看聞日記』登載人物の人物考証とその原稿化。(3)『康富記』原本(国会図書館本)および古写本(島原文庫蔵ほか)の紙焼き写真を収集して、史料大成本と校合し、本文を整定する。さらに、平成2年度以降の研究計画・方法に書き入れた事項は、次の3点であった。(1)『看聞日記』人物索引(永享三年までの分)の原稿化完成。(2)『看聞日記』登載人物考証の継続。(3)『康富記』古写本の紙焼き写真収集の継続と本文整定。上記(1)については、カ-ドによる原稿化が完成し、それを基に(部分的には)研究論文を発表した。またこれらの成果を活用すべく、パソコン入力を開始した。論文形式による成果発表も続いて予定している。記述の基準については、初出・両親・生没年・極官等を調査し、一々の根拠を示すように心がけたが、もとより判明しない項目も多い。(2)については『満済准后日記』『建内記』『康富記』さらに『大日本史料』等を利用して作業を進めている。『薩戒記』等活字化されていない資料の利用も必須であって、今後は活用資料の拡大を図らねばならない。(3)については『康富記』原本(国会図書館本)の紙焼き写真を入手した。先に収集していた島原文庫本をも参照しながら、史料大成本との校合を進めているが、研究の完成にはかなりの期間を必要としよう。仮名資料の整備に比べれば、和化漢文資料の探究はよほど遅れており、今後は多数の研究者の参加によってこの方面の研究が進められなければならない。平成元年度の研究実施計画は、大きく分けて次の3点を予定していた。1.『看聞日記』人物索引作成の研究2.『看聞日記』登載人物の人物考証の研究3.『康富記』原本(国会図書館本)および古写本(島原文庫本ほか)の紙焼き写真を収集して、史料大成本(活字本)と校合し、本文を整定する。1.については順調に作業が進み、永享三年までの分(続群書類従本の上巻分)のカ-ドは全部とり終えた。本文とカ-ドを照合しての確認作業も完了している。ただし、僧侶については性別や出自の不明なものもあり、同時代の他の日記を読み比べて特定してゆかなければならない。本作業は次項2.の作業と関連している。2.の作業については「公家」に関する調査をほぼ完了した。「武家」に関しては、同時代の他の日記、たとえば『建内記』や『康富記』『満済准后日記』『兼宣公記』等を参照して、人物を特定し、その人物の出自や経歴を明らかにする作業を継続している。3.については、まず島原文庫本『康富記』の写真を入手し、紙焼き写真を利用して、史料大成本と校合しているが、作業は十分には進んでいない。国会図書館本や東大史料編纂所本との詳細な比較、本文整定は、次年度の作業になる。(2))『看聞日記』登載人物の人物考証とその原稿化。

(3)『康富記』原本(国会図書館本)および古写本(島原文庫蔵ほか)の紙焼き写真を収集して、史料大成本と校合し、本文を整定する。さらに、平成2年度以降の研究計画・方法に書き入れた事項は、次の3点であった。(1)『看聞日記』人物索引(永享三年までの分)の原稿化完成。(2)『看聞日記』登載人物考証の継続。(3)『康富記』古写本の紙焼き写真収集の継続と本文整定。上記(1)については、カ-ドによる原稿化が完成し、それを基に(部分的には)研究論文を発表した。またこれらの成果を活用すべく、バソコン入力を開始した。論文形式による成果発表も続いて予定している。記述の基準については、初出・両親・生没年・極官等を調査し、一々の根拠を示すように心がけたが、もとより判明しない項目も多い。(2)については『満済准后日記』『建内記』『康富記』さらに『大日本史料』等を利用して作業を進めている。『薩戒記』等活字化されていない資料の利用も必須であって、今後は活用資料の拡大を図らねばならない。(3)については『康富記』原本(国会図書館本)の紙焼き写真を入手した。先に収集していた島原文庫本をも参照しながら、史料大成本との校合を進めているが、研究の完成にはかなりの期間を必要としよう。仮名資料の整備に比べれば、和化漢文資料の探究はよほど遅れており、今後は多数の研究者の参加によってこの方面の研究が進められなければならない。
手根管症候群の滑膜組織変化における局所間葉系幹細胞の役割と性ホルモンの影響の解析

女性に多く認められる手根管症候群(CTS)は、滑膜下結合組織(SSCT)の線維化が病因の一つと言われている。本研究では、抗炎症作用をもつ間葉系幹細胞(MSC)に着目し、CTS患者のMSCの機能とエストロゲンの影響について検討した.また、我々は組織線維化の要因の一つとして注目される血小板成長因子受容体α(PDGFRα)陽性の間葉系細胞に着目し、CTS患者のSSCTでPDGFRα陽性細胞の過剰増殖を認めた。さらに、PDGFRαシグナルを標的とした、AMPK活性化作用を有する糖尿病治療薬メトフォルミンおよびAICARの効果を解析し、AMPK活性化が有効な治療ターゲットである可能性が示唆された。閉経後女性に多い特発性手根管症候群は、最も頻度の高い絞扼性神経障害とされ、QOLを著しく障害する。本研究は、手根管症候群に認める結合組織の過剰な線維化が、ホルモンバランスの変化によって生じる局所の間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell, MSC)の機能異常に起因する、という全く新しいコンセプトで実施する。目的は、手根管局所のMSCの細胞形質を解析し、エストロゲンとの関連性を明らかにすることで、本疾患の病態解明および新規治療法開発に繋げることとする。平成25年度においては、手根管症候群患者の局所滑膜下結合組織及び血液サンプルの採取として、特発性手根管症候群と診断され、札幌医科大学付属病院にて外科的手術を必要とする患者6名(疾患群)から、局所滑膜下結合組織を採取した(糖尿病合併3名を含む)。採取した組織は、コラゲナーゼ処置後にpassege 5まで培養し、MSC表面マーカー(陽性CD10, CD13, CD105, CD166, CD49a, CD90, CD44, CD147, CD73;陰性, CD14, CD45, CD34, CD117, CD62e, CD20, CD113, HLA-DR, CD68, CD31, ALP)を用いてFACS解析を実施した。また、採取組織は同時に炎症性・線維性変化の形態学的解析、線維芽細胞マーカー、炎症性サイトカイン/ケモカイン、細胞外マトリックス、増殖因子およびエストロゲン,エストロゲンレセプター(ER-α, ER-β)のタンパク発現および遺伝子発現の解析中である。また、当該分野における情報交換及び研究発表目的にて国内・国際学会に参加した。特発性手根管症候群は、閉経後女性に多く最も頻度の高い絞扼性神経障害とされ、QOLを著しく障害する。本研究では、手根管症候群に認める結合組織の過剰な線維化が、ホルモンバランスの変化によって生じる局所の間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell, MSC)の機能異常に起因するというコンセプトで実施する。目的は、手根管局所のMSCの分化能、増殖能、免疫制御能などMSCの形質を解析し、エストロゲンとの関連性を明らかにすることによって、本疾患の病態解明および新規治療法開発に繋げることである。平成26年度においては、手根管症候群の患者6名から採取した局所間葉系幹細胞を単離、培養し、FACSによる表面抗原(CD10, CD13, CD105, CD166, CD49a, CD90, CD44, CD147, CD73; CD14, CD45, CD34, CD117, CD62e, CD20, CD113, HLA-DR, CD68, CD31, ALP)、増殖能を検討した。また、さらに局所滑膜下結合組織に存在する間葉系幹細胞の分化能、およびMSC・培養上清から産生されるサイトカインなどを解析中である。また、採取した滑膜下結合組織における炎症性・線維性変化の形態学的解析、線維芽細胞マーカー、炎症性サイトカイン/ケモカイン、細胞外マトリックス、増殖因子およびエストロゲン,エストロゲンレセプターのタンパク発現および遺伝子発現を解析中である。本研究は、手根管症候群に認める結合組織の過剰な線維化が、ホルモンバランスの変化によって生じる局所の間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell, MSC)の機能異常に起因する、という全く新しいコンセプトで行う。目的は、手根管局所のMSCの細胞形質を解析し、エストロゲンとの関連性を明らかにすることで、本疾患の病態解明および新規治療法開発に繋げることである。平成2527年度には、手根管症候群(疾患群)および対照群対から滑膜下結合組織および横手根靱帯の一部を採取し、炎症性・線維性変化を解析する。採取組織からMSCを単離培養し増殖能、エストロゲンレセプター発現量、免疫制御能、分化能を明らかにし、性ホルモン値との相関を解析した。平成2527年度においては、研究計画に基づき手根管症候群の患者で外科的治療を必要とする患者10名から滑膜下結合組織を採取し、コラゲナーゼ処置後に細胞培養し、FACSを用いでMSCの表面抗原の解析を行った。また、同時に、採取組織に対する、炎症性・繊維性変化の形態学的解析、線維芽細胞マーカー、細胞外マトリックスなどの解析、およびエストロゲンレセプターのタンパク発現および遺伝子発現の解析によって手根管症候群の滑膜下結合組織の解析を行った。しかし、患者群の組織解析は順調であるが、コントロール群のサンプル回収がやや困難であった。

特発性手根管症候群(Carpal Tunnel Syndrome, CTS)は更年期の女性に多く認められ、女性ホルモンと発症の関連性が推測されている.また、CTSの病態として、手根管内で正中神経を取り巻く滑膜下結合組織の線維化が報告され、間葉系組織のKey regulatorである間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell, MSC)との関連性も注目されている。本研究では、滑膜下結合組織からMSCを採取し、エストロゲンの影響についてin vitroで検討した.女性CTS患者6名から手根管開放術時に滑膜下結合組織を採取した.採取組織はコラゲナーゼ酵素処理後に,β-Estradiol添加有り(E2+)もしくは添加なし(E2-)培地にてプラスチックプレート接着培養を行った.培養細胞は、フローサイトメトリーによる細胞表面抗原分析(CD73, CD105, CD90, CD45, CD34, CD11b)、増殖能、骨・軟骨・脂肪分化能解析を行った。また、Real Time PCRを用いてPro-fibrotic factorのTGFβ、CTGFについて比較検討を行った.MSCの細胞表面抗原と分化能は、E2+とE2-で差はなかった。MSCの増殖能は、E2+でE2-よりも高かった.TGFβのmRNA発現はE2+のMSCにて低下した.CTS患者の線維化した滑膜下結合組織では、間葉系細胞にてPro-fibrotic factorのTGFβの過剰発現が報告されている.本研究で、CTSの滑膜下結合組織由来MSCは、エストロゲンにより増殖能を高め、TGFβの発現を低下させた.エストロゲンはSmad2/3の分解を促進してTGFβシグナル伝達を阻害すると言われる.エストロゲンがCTS患者の滑膜下結合組織由来MSCの機能に影響している可能性が示唆された.女性に多く認められる手根管症候群(CTS)は、滑膜下結合組織(SSCT)の線維化が病因の一つと言われている。本研究では、抗炎症作用をもつ間葉系幹細胞(MSC)に着目し、CTS患者のMSCの機能とエストロゲンの影響について検討した.また、我々は組織線維化の要因の一つとして注目される血小板成長因子受容体α(PDGFRα)陽性の間葉系細胞に着目し、CTS患者のSSCTでPDGFRα陽性細胞の過剰増殖を認めた。さらに、PDGFRαシグナルを標的とした、AMPK活性化作用を有する糖尿病治療薬メトフォルミンおよびAICARの効果を解析し、AMPK活性化が有効な治療ターゲットである可能性が示唆された。前年度に継続して、札幌医科大学付属病院にて外科的手術を必要とする患者(疾患群)、または手根管症候群の既往がなく手関節外傷などにより外科的手術を必要とする患者(対照群)から組織採取を行う。採取した組織は、炎症性・線維性変化の形態学的解析、線維芽細胞マーカー、細胞外マトリックス、増殖因子およびエストロゲン,エストロゲンレセプター(ER-α, ER-β)のタンパク発現および遺伝子発現を解析する。また、採取組織からMSCを単離する。MSCの形態、表面抗原、増殖能、分化能などの特性は播種密度、培養期間、継代数などの影響を受けるため、採取組織はコラゲナーゼ処理後にMSC表面マーカーを疾患群と対照群で比較検討する。単離培養したMSCはさらに脂肪分化・石灰化能、免疫制御能、エストロゲンレセプター発現量をin vitroで解析し、疾患群と対照群で比較する。
重合性オリゴ糖を用いる新しい天然類似複合多糖の合成

1.天然多糖であるキチンの水酸基を保護し、主鎖のみが選択的に切断される条件を検討した。その結果、保護基としてヘキサノイル基を導入し酢酸-塩酸混合水溶液中で撹拌することにより保護基がはずれることなく主鎖のみが選択的に切断されることが分かった。これにより両末端にのみ反応性のある水酸基を有するオリゴジヘキサノイルキチンが効率よく得られた。なお、分子量は数千であった。2.得られたオリゴジヘキサノイルキチンの末端の反応性を検討した。イソシアン酸フェニルとの反応でウレタン結合の生成が確認され、イソシアン酸エステルと定量的に反応することが分かった。3.そこでまず、オリゴジヘキサノイルキチンとジイソシアネートの反応を試みたところ分子量の増加が認められた。次にポリプロピレングリコールとのブロック共重合をジイソシアネートをカップリング剤に用いて行った。生成物の構造をNMRおよびIRにより解析したところ、ブロック共重合体が得られたことが分かった。4.得られたブロック共重合体の脱保護(脱ヘキサノイル)を試みた。ナトリウムメトキシドのメタノール-ジメチルスルホキシド溶液中、室温で6時間撹拌し生成物を単離した。NMRおよびIRで解析したところ定量的に脱保護が進行し、オリゴキチンユニットとポリプロピレングリコールユニットを交互に有するブロック共重合体に変換されていることが分かった。5.オリゴキチン-ポリプロピレングリコールブロック共重合体(天然類似複合多糖)のキチン分解酵素キチナーゼによる酵素分解性を検討した。その結果、ブロック共重合体のキチンユニット部分が酵素分解を受けることが確認された。
内耳熱ショック応答の加齢による変化と老人性難聴への応用

本研究の目的は,加齢内耳における熱ショック応答の変化を明らかにし,熱ショック応答を応用した内耳保護療法を老人性難聴に将来的に臨床応用することである。本研究においては老人性難聴マウスやHSF1欠損マウスにおける熱ショック蛋白質の発現について検討した。結果として加齢に伴う難聴の進行と内耳における熱ショック応答の変化が老人性難聴に強く関わっていることを明らかにできた。本研究の目的は,加齢内耳における熱ショック応答の変化を明らかにし,熱ショック応答を応用した内耳保護療法を老人性難聴の治療の将来的な臨床応用に向けた研究を行うことである。そのため我々は,まず,加齢内耳において熱ショック転写因子(HSF1)がどのような役割を持つのかを明らかにする目的で老人性難聴マウスにおける熱ショック蛋白質の発現について検討した。野生型マウス,C57BL/6(老人性難聴モデルマウス),DBA/2J(早期老人性難聴モデルマウス)を用いて,2ヶ月齢,8ヶ月齢の段階で聴性脳幹反応(ABR)の測定,内耳組織の免疫組織化学,内耳抽出物を用いたウエスタンブロット解析を行い,内耳の機能,熱ショック蛋白質,熱ショック転写因子の内耳における局在,発現量について検討した。その結果,難聴モデルマウスは,加齢とともに難聴が進行し,内耳感覚細胞の障害が進行した。内耳障害の様式は老人性難聴に類似するものであった。また,加齢に伴い内耳における熱ショック蛋白質の発現が減弱していることが明らかとなった。さらに8か月齢の難聴モデルマウスを強大音に暴露すると,若年時に比べてABRの閾値上昇が大きく,内耳障害も強くなることが明らかになった。この時,内耳における熱ショック応答が減弱しており,加齢内耳の脆弱性の一因として熱ショック応答の減弱が関与していると考えられた。以上の結果は,加齢に伴う難聴の進行と内耳における熱ショック応答の変化が老人性難聴に強く関わっていることを示唆するものである。結果は国内外の学会で発表し,高い評価を得ることができた。本年度は,熱ショック転写因子であるHSF1の形質転換動物を用いて,加齢と内耳における熱ショック応答の関係を明らかにした。実験動物として,野生型マウス,HSF1欠損マウス(山口大学第二生化学講座より提供)を使用した。これらのマウスを,8ヶ月まで飼育し,ABR検査,組織学的検査,RNAマイクロアレイ,ウエスタンブロット解析によって,熱ショック応答の過剰,あるいは減弱した状態が,内耳の加齢性変化にもたらす影響について検討した。その結果,HSF1欠損マウスは,加齢とともに難聴が進行し,内耳感覚細胞の障害が進行した。この変化は,加齢内耳の脆弱性の一因として熱ショック応答の減弱が関与していると考えられた。現在,さらに詳細に検討中である。本年度は,昨年度に続いて,熱ショック転写因子であるHSF1の形質転換動物を用いて,加齢と内耳における熱ショック応答の関係を明らかにした。これらのマウスを,8ヶ月まで飼育し,ABR検査,組織学的検査,RNAマイクロアレイによって,熱ショック応答の過剰あるいは減弱した状態が,内耳の加齢性変化にもたらす影響について検討した。これらのマウスは,加齢と共に聴覚の低下を示し,組織学的には内耳感覚細胞の脱落を示した。本年度は,さらにRNAマイクロアレイの結果を評価した。コントロールマウス,HSFI欠損マウス2匹ずつより得られた4蝸牛をまとめてmRNA抽出し,1つのサンプルとした。両群とも3サンプルを作成し,mRNAの発現について検討した。

結果として,熱ショック蛋白質群の遺伝子発現が低下していること,ユビキチン蛋白質の発現が低下していることが,内耳の老化に関係していると判断された。以上の結果は,加齢に伴う難聴の進行と内耳における熱ショック応答の変化が老人性難聴に強く関わっていることを示唆するものである。結果は国内外の学会で発表し,高い評価を得ることができた。
形態形成にはたらくオボアルブミンの中枢神経形成における役割

ニワトリ卵の発生過程での卵白タンパク質の役割についてアミノ酸源以外はほとんど知られてなかった。卵白の主要タンパク質であるオボアルブミンはセリンプロテアーゼインヒビターのファミリーに属しているが、プロテアーゼに阻害が見られないことから、アミノ酸源以外の機能はないとされてきている。しかし、オボアルブミンが発生過程で構造変化を起こし、熱安定型に転換されることと胚の組織に分解を受けずに取り込まれることから、アミノ酸源以外の機能に期待が持たれた。本研究ではオボアルブミンの生理機能を明らかにするため、オボアルブミンを胚から除去する方法を確立し、除去胚の形態形成を観察した。オボアルブミン除去胚は多くの形態発生異常を起こした。特に中枢神経系の形成に異常を生じ、神経管閉鎖が阻害されるものとなった。オボアルブミンは神経管形成において重要なはたらきを持つことが示唆され、形態形成因子との関わり合いに興味が持たれた。本研究ではオボアルブミンの生理機能を明らかにすることを目的として、オボアルブミン除去胚を使って神経管形成におけるオボアルブミンの役割を追究すると共にオボアルブミンの構造変化と機能発現に考察を加えた。その結果、オボアルブミンは形態形成遺伝子であるFGF8やPax3の発現に影響を与え、神経細胞への分化に関係する。オボアルブミンを除去すると神経細胞への分化が抑制され、表皮細胞の分化が促進する。このため、神経管の表皮化が進み、正常な神経管の形成が損なわれることが示唆された。また、オボアルブミンの構造変化についてはreactive center loopの部分的な挿入により、タンパク質構造がコンパクトになり、熱安定型になると推定された。本研究はこれまで栄養源としてしか取り上げられなかったオボアルブミンの生理機能を明らかにでき、食品学だけでなく、発生生物学やタンパク質化学に大きく貢献するものあった。卵白タンパク質の55%を占めるオボアルブミン胚発生に必須の成分であり、形態形成に需要である。つまり、オボアルブミンを除去した初期胚では神経管閉鎖阻害いわゆるNTDが生じ、奇形となり、死に至る。オボアルブミンはセルピンファミリーに属するタンパク質であるが、プロテアーゼ阻害を持たないとされている。しかし、オボアルブミンを除去したNTD胚の神経細胞はアポトーシスが抑制されていることが明らかになった。また、細胞増殖も阻害されているおり、細胞増殖が抑制され、死すべき細胞が生き残った結果、神経管がうまく発達せず、閉鎖が起こらないと結論した。ヒトに見られるNTDとの関連性に興味が持たれた。オボアルブミンは発生中にHS-オボアルブミンと命名した熱安定型になることを報告したが、この熱安定型への転換はタンパクの2次構造と表面のトリプトファンが関与していることが示唆された。このように熱安定型になったオボアルブミンはプロテアーゼの作用を受けにくくなることが分かった。また、オボアルブミンを加熱処理することにより、トリプシンや多くのプロテアーゼに対して阻害作用を示すことが明らかになった。その他、HS-オボアルブミンはいくつかの酵素の活性を安定化させる機能が見出されたことから、生体内でも機能性タンパク質の安定に関与していることが予想され、これはオボアルブミンの1つの機能と考えられる。今後、オボアルブミンのプロテアーゼインヒビター機能や分子シャペロン様機能についても追究する。

オボアルブミンの形態形成因子の関係については現在、研究を進め、その候補としてShhやBMPに焦点を当て、神経管閉鎖におけるその役割を検討している。オボアルブミンは卵白の主要タンパク質であるが、生理機能は不明であった。オボアルブミンはセルピンファミリーに属し、プロテアーゼインヒビター活性は見つかっていない。胚発生中にオボアルブミンのタンパク構造が変化し、HS-オボアルブミンと命名した熱安定型になり、これがオボアルブミンの機能型であると推定した。ニワトリの胚発生で卵白を除去することは難しかったが、寒天培地を使ったin vitroの発生システムを開発した。これを使って、オボアルブミンを除去した胚を作製し、その形態、遺伝子発現、いくつかのタンパク質の組織局在性を調べた。形態的には多くの異常が見られ、特に中枢神経系の形成に顕著な影響が観察された。神経管閉鎖前にオボアルブミンを除去した場合、神経閉鎖阻害を生じ(NTD胚=神経管欠損胚)、オボアルブミンが神経管閉鎖に重要に関与することが示唆された。このNTDはオボアルブミンを添加することでレスキューされた。NTD胚では細胞増殖に大きな影響が見られ、細胞周期のS期前で停止していた。また、アポトーシスも抑制され、死すべき細胞の死が阻害されていた。遺伝子発現ではいくつかの遺伝子に影響が見られた。FGF8とサイクリンEの発現が抑制され、Pax3およびWntの発現が5倍以上見られた。その他、ShhやPatched、BMP、HSP群、細胞周期関連遺伝子、カスパーゼ神経管形成関連形態因子には顕著な差は見られなかった。オボアルブミンを除去することで、オボアルブミンの供給を失った胚はFGF8のシグナルが減少し、よって、その制御が失われ、Paxのシグナルが強くなり、神経管上部の発達が促進され、神経管下部の形成が損なわれるため、神経管閉鎖阻害が起こると結論した。しかし、まだ、オボアルブミンと形態形成との関連についてその詳しい機序については不明であり、今後さらにこの問題について研究を進める。オボアルブミンは卵白のタンパク質の54%を占める主要なタンパク質であるが、その機能は不明である。オボアルブミンはセルピン(セリンプロテアーゼインヒビター)に属することと発生中の胚の組織に分解を受けずに取り込まれていることからその機能が注目された。オボアルブミンを欠如できる胚培養を確立し、オボアルブミン欠損胚では多くに発生異常が観察されたが、特に発生初期では中枢神経系の形成に異常が見られ、神経管閉鎖障害(NTD)となった。NTDはヒトでも見られる発生異常でその原因はよく分かっていない。オボアルブミンを欠損した胚の解析を形態的、遺伝子、タンパク質レベルで行った結果、形態的には神経細胞への分化が抑制され、上皮組織の亢進が見られた。神経管の形成には多くに遺伝子群が関わっており、その中でも脊索から分泌されるsonichedgehog,神経管で発現しているPax3,6,7、神経管上皮細胞で発現するBMP2,4,7や神経提で発現するslugや細胞増殖・接着に関わる遺伝子Wntおよび神経細胞の分化誘導機能をもつFGF8について遺伝子の発現量および局在性について調べた。これらの遺伝子はオボアルブミン供給胚とオボアルブミン欠如胚では、slugとFGF8については遺伝子発現量の減少と発現場所に変化が見られ、また、Pax3の発現亢進が観察された。
カペリ型恒等式とリー環の普遍包絡環、重複度自由表現の研究

テンソル代数を自然に含む代数を構成した。この代数にはある種の微分作用素が自然に作用し、幾つかの興味深い性質が成り立つ。さらにこの微分作用素を付け加えることによって、Weyl代数やClifford代数の類似に拡張することもできる。このテンソル代数の拡張と微分作用素の枠組みを応用して、以下のような成果を上げた。【quantum immanantへの応用】この代数の元を形式的変数とする母函数を考えて、これを利用することで、quantum immanantやhigher Capelli identityなどを取り扱うことができる。これらに関する基本的な性質(中心性や幾つかの表示の同値性)の新証明を得た。この新証明は外積代数を用いたCapelli恒等式の取り扱いに似ており、この手法を発展させることで直交リー環やシンプレクティックリー環の普遍包絡環におけるquantum immanantの類似を考える手がかりになることが期待できる。【不変式論への応用】テンソル代数への特殊線型群のある自然な作用に関して、その不変元のなす部分代数の記述(いわゆる不変式論の第一基本定理)をすることができた。これは証明方法も含めて多項式環における古典的な結果とパラレルになっている。【表現論への応用】Schur-Weyl dualityの新証明や、その一般化を得た。またテンソル代数におけるHowe dualityの類似も得た。今後、(無限対称群を含めた)対称群の表現論、一般線型群などの古典群の表現論への貢献が期待できる。古典リー環の普遍包絡環のカペリ型中心元の固有値に関する研究を進めた。主な成果は、二項型多項式列に付随するシューア型函数を定義し、これに関する性質を明らかにしたことである。このシューア型函数は本質的にShifted Schur functionの一般化であるが、いろいろな興味深い性質を持つことがわかった(展開公式、単純な母函数表示、奇妙な双対性など)。さらにこのシューア型函数を利用して、古典リー環の普遍包絡環のカペリ型中心元の固有値を表示することに成功した。すなわち中心差分に対応する二項型多項式列に付随する場合を考えることによって、このシューア型函数を用いてカペリ型中心元(直交リー環の普遍包絡環の行列式型中心元、およびシンプレクティックリー環の普遍包絡環のパーマネント型中心元)の既約表現における固有値をうまく表すことができた。また直交リー環の普遍包絡環のパーマネント型中心元、シンプレクティックリー環の普遍包絡環の行列式型中心元についても一部についてはその固有値がうまく表示で,きる。これらの結果は「一般線型リー環の普遍包絡環の有名な中心元であるカペリ元の固有値がShifted Schur functionsで表わされる」という結果の類似と見なせる。また一般線型リー環の普遍包絡環のWronski型の関係式についても二項型多項式列に付随するシューア型函数一般に成り立つ展開式を用いて新しい証明を与えることができることもわかった。古典リー環の普遍包絡環のカペリ型の中心元の構成に関する論文を2篇書き、投稿した。一方は直交リー環の普遍包絡環の中心元に関するものである。和地輝仁に与えられた中心元についてその中心性の新しい証明を与えた。2種類の非可換行列式による表示の同一性を示すことにより中心性の問題と既約表現における固有値の記述の問題を同時に解決するという興味深い証明方法である。もうひとつの論文は、同様の結果をシンプレクティックリー環に対しても与えたというものである。すなわち和地輝仁による中心元の類似物を構成し、この元の中心性の問題と固有値の記述の問題を2種類の非可換パーマネントの同一性を示すことによって同時に解決した。行列式ではなく、パーマネントを用いた中心元であるところが面白い。昨年度に得られた二項型多項式列に付隨するシューア型函数の研究も進めた。これについては現在論文を執筆中である。二次の特殊線型リー環の3項展開(梅田亨氏によるもの)が、二次の一般線型リー環の普遍包絡環のパーマネント型中心元の2種類の表示の同一性から導かれることを証明した。いわゆるquantum immanantに対して、その取り扱いをする新しい手法を得た。これによってquantum immanantの中心性、幾つかの表示の同一性、さらにhigher Capelli identityの新しい証明をすることができる。現時点では、一般線型リー環の普遍包絡環やその表現の研究にしか通用しないが、さらに古典リー環を扱えるように拡張されることが期待される。

これらに関する基本的な性質(中心性や幾つかの表示の同値性)の新証明を得た。この新証明は外積代数を用いたCapelli恒等式の取り扱いに似ており、この手法を発展させることで直交リー環やシンプレクティックリー環の普遍包絡環におけるquantum immanantの類似を考える手がかりになることが期待できる。【不変式論への応用】テンソル代数への特殊線型群のある自然な作用に関して、その不変元のなす部分代数の記述(いわゆる不変式論の第一基本定理)をすることができた。これは証明方法も含めて多項式環における古典的な結果とパラレルになっている。【表現論への応用】Schur-Weyl dualityの新証明や、その一般化を得た。またテンソル代数におけるHowe dualityの類似も得た。今後、(無限対称群を含めた)対称群の表現論、一般線型群などの古典群の表現論への貢献が期待できる。
ロシアの新規学卒労動市場と雇用政策の新しい展開に関する研究

本年度研究課題の目的は、ロシアの新規大卒就職問題について、新規学卒者の就職経路を明らかににするとともに、それぞれの就職経路の重要性を評価し、2000年以降のロシア政府の新規大卒就職問題への取り組みを考察することであった。特に、ロシア政府のそうした取り組みが、就職問題の現場としての大学においてどのように機能しているのかを探るため、サンクトペテルブルク国立経済金融大学とサンクトペテルブルク国立大学経済学部における学卒者就職支援の実態調査を行った。また、ロシア国家統計局労働統計部において、学卒者就職に関する統計作成の詳細について聞き取り調査を行った。こうした調査に基づき、本研究課題で本年度明らかになったことは以下の通りである。旧ソ連時代、新規大卒者は、国家指令的・強制的に企業や工場に配分されていた。企業に配分されるときに発行されていた「就職指令書」が、市場経済化したロシアにおいても統計に見いだされ、しかも、国立大学普通教育の卒業生の5割弱が「就職指令書」を受領している。市場経済化以降の「就職指令書」とは何を意味しているものなのかを明らかにした。この「就職指令書」とは、大学がもつ求人情報をもとにした就職を指している。とくに、2000年以降、ロシア政府は、大学付置の雇用センターを各大学に設置し、本格的に大学経由の就職という就職経路に力を入れ、新規学卒就職システムの形成に努力している。いまだに縁故経由の就職が重要な位置を占めている新規学卒労働市場において、社会階層の固定化につながるおそれのある縁故就職を抑え、ロシアの労働市場に適した新規学卒就職システムを形成することは、労働市場政策と教育政策両面において重要な意義をもつと論じた。世界的にも若年者層の失業問題が顕在化している現在、ロシアにおいても、若年者層の失業問題は深刻な問題である。そのなかでも、教育機関から仕事の世界へと移行する新卒者の就職問題は、これまでロシア研究において十分に研究されてこなかった。平成15年度の研究では、ロシアのノヴォシビルスク州を拠点とした、地域の高等教育機関、公共職業安定所(雇用局)、州の統計委員会での調査を通じて明らかになった新規学卒労働市場の制度的変容とそこで求職活動を行う新卒者の行動様式の変化について研究を進めた。この研究は、計画経済期から市場経済に至る新規学卒労働市場の制度変化を観察し、旧制度の崩壊と「自由な」労働市場の出現の意味を、教育機関から仕事の世界への移行を形作っていた「就職指令書」に着目し、労働市場における失われた制度的連関とは何かを明らかにすることを目的とした。その結果、旧ソ連時代の新規学卒者の就職を規定していたフォーマルな制度が、市場経済化とともに消失し、「就職指令書」に依存した就職の減少、「就職指令書」の形骸化、インフォーマルな社会的紐帯への就職手段の依存などを明らかにすることができた。そこから見いだせる新規学卒者のための職業安定政策の方向性は、教育機関、雇用者、公共職業安定機関が、新規学卒者と求人情報を共有し、新規学卒者就職向けのフォーマルな制度の構築である。そうしたフォーマルな制度構築のためには、新規学卒者の送り手である大学の現状を把握する必要がある。地域の工業への新規学卒者への送り手として、地方工科大学をケーススタディとして取り上げ、地方大学の財政問題を具体的に観察することを行った。この研究は、新規学卒労働市場研究の基礎資料としての意義をもつ。ロシアの大学等の教育機関は、財務報告書などを作成しているわけではなく、それゆえ、世界の学術界においても、具体的なロシアの大学の財政状況を把握する試みは、皆無に等しかった。本研究では、地方大学の学内報などを丹念に収集し、そうした資料に基づき90年代の地方大学の現状を、きわめて鮮明に描くことができた。その結果、ロシアの地方国立大学は、厳しい緊縮財政のあおりを受けて、連邦予算からの歳入が抑えられ、予算外収入の獲得に経営努力を集中させてきたこと、そのために旧ソ連時代からの大学教育における無料授業の原則がなし崩し的に放棄され、授業料獲得のために学生数の拡大、学部の新設などを行っていったこと、そして、そうした学生数拡大による予算外収入獲得の戦略は、少子化傾向の現状を考えれば限界があること、などを明らかにした。今年度の研究は、ロシアの学卒労働市場の中でも、特に、大学新卒者の就職問題について、研究を進めた。昨年度においても着目した「就職指令書」が、旧ソ連時代の国家的学卒者配分制度からの遺制と現在にも残り、強制的・指令的な性格を無くし、新たに大学を通じた就職として機能している現状を、ロシアの大学の関連部局職員および公共職業安定機関の専門家などからのヒヤリング調査を通じて、明らかにする作業を行った。その成果は、Far Eastern Studies誌において、近く発表予定である(3月発行)。この研究成果は、フィンランド・トゥルク市において8月に開催された国際学術会議「New Europe 2020:Visions and Strategies for Wider Europe」においても発表し、評価を得た。また、本研究課題のもうひとつの重要な課題として、公共職業安定機関において利用されている職業分類に関する研究を進めた。ロシアには、2つの職業分類が存在し、特に共職業安定機関において利用されている職業分類は、旧ソ連時代に作成された分類構造・分類の発想をそのまま現在においても利用している。

我が国や欧米諸国の利用する職業分類に比べ、極端に分類職数が多いこのロシアの職業分類は、公共職業安定政策の非効率を生み出すだけでなく、それを利用する企業の労働組織や労務管理においても、障害になる可能性が高い。この研究は、さらなる調査を必要としているが、暫定的な研究成果をサンクトペテルブルク国立大学経済学部における国際シンポジウム「АктуаΛьныепробΛемызкономическойнаукиихозяйственнойпрактика」(2004年4月)において発表し、また、同内容の論文は、中国吉林大学の学術雑誌『東北亜論壇』に中国語に翻訳され、掲載された。本年度研究課題の目的は、ロシアの新規大卒就職問題について、新規学卒者の就職経路を明らかににするとともに、それぞれの就職経路の重要性を評価し、2000年以降のロシア政府の新規大卒就職問題への取り組みを考察することであった。特に、ロシア政府のそうした取り組みが、就職問題の現場としての大学においてどのように機能しているのかを探るため、サンクトペテルブルク国立経済金融大学とサンクトペテルブルク国立大学経済学部における学卒者就職支援の実態調査を行った。また、ロシア国家統計局労働統計部において、学卒者就職に関する統計作成の詳細について聞き取り調査を行った。こうした調査に基づき、本研究課題で本年度明らかになったことは以下の通りである。旧ソ連時代、新規大卒者は、国家指令的・強制的に企業や工場に配分されていた。企業に配分されるときに発行されていた「就職指令書」が、市場経済化したロシアにおいても統計に見いだされ、しかも、国立大学普通教育の卒業生の5割弱が「就職指令書」を受領している。市場経済化以降の「就職指令書」とは何を意味しているものなのかを明らかにした。この「就職指令書」とは、大学がもつ求人情報をもとにした就職を指している。とくに、2000年以降、ロシア政府は、大学付置の雇用センターを各大学に設置し、本格的に大学経由の就職という就職経路に力を入れ、新規学卒就職システムの形成に努力している。いまだに縁故経由の就職が重要な位置を占めている新規学卒労働市場において、社会階層の固定化につながるおそれのある縁故就職を抑え、ロシアの労働市場に適した新規学卒就職システムを形成することは、労働市場政策と教育政策両面において重要な意義をもつと論じた。
粥状動脈硬化におけるHDLの脱泡沫化作用への過酸化リン脂質の関与とその画像化

粥状動脈硬化は冠動脈疾患や脳血管障害の主因のひとつである。その予防を目的に、発症機構の究明が世界的に行われているとともに、食品成分の機能性が期待されている。本研究において我々は世界ではじめて粥状動脈硬化の原因である高脂血症において血漿のリポタンパク粒子表面を構成しているホスファチジルコリン(PC)の過酸化産物(PCOOH、ホスファチジルコリンヒドロペルオキシド)が健常者のそれより有意に高値であることを発見した。これはいわゆるごく軽微に酸化修飾を受けたリポタンパク粒子が高脂血症者に多いことを示し、リポタンパク粒子表面に局在する膜リン脂質の過酸化が硬化巣形成に重要であることを物語った。ヒト単球由来の培養細胞株THP-1による実験で、PCOOHを多含する酸化低密度リポタンパク(oxLDL)をTHP-1由来マクロファージが効果的に貧食し、oxLDLを貧食した泡沫化マクロファージにはPCOOHが著しく蓄積することがわかった。これが動脈硬化の初期病巣形成であることを明らかにした。一方、この泡沫化反応によるマクロファージへのPCOOH蓄積は高密度リポタンパクの存在により効果的に抑制された。PCOOHはHDLに取り込まれヒドロキシ体に還元されることを超高感度LC-MS分析で明らかにした。蛍光化PCOOHは試験的に調製可能であったがoxLDL取り込みの画像化には検出装置のなお一層の高感度化が必要であった。本研究により粥状動脈硬化におけるHDL脱泡沫化作用にPCOOHの還元による抗酸化的機能が明らかになった。粥状動脈硬化症は、我が国やとくに欧米諸国において、冠動脈疾患や脳障害による死因の大半を占める原因疾患のひとつである。したがって、世界的にその防御を目的として発症メカニズム解明に関する研究が精力的に行われている。動脈硬化巣の形成では、これまでの申請者らの研究によって、とくに血漿リポタンパク粒子の表面に局在する膜リン脂質の過酸化変性が重要な要素であることが明らかにされてきた。そこでは、酸化変性した低密度リポタンパク(oxLDL)をマクロファージが貧食し、これが泡沫化して初期病巣が形成されると考えられる。しかし、どのような機構でリポタンパク粒子中の過酸化リン脂質が血管構成細胞に影響を与え病巣の形成につながるのかは未だ解明されていない。そこで本研究では、このメカニズムを細胞レベルで解析し、とくにリポタンパク粒子とマクロファージとの間で起きる過酸化リン脂質の移動を可視化しようとした。本年度(平成13年度)は、はじめに、oxLDLを貧食した単球由来のマクロファージは過酸化リン脂質を細胞内に著しくため込むことを発見し、これが初期病巣の形成につながると推定した。さらに、このoxLDLを貧食して過酸化リン脂質をため込んだ泡沫化マクロファージに高密度リポタンパク(HDL)を加えると、泡沫細胞内の過酸化リン脂質量が顕著に低減することを見出した。つまり、HDLは泡沫化した細胞内に蓄積された過酸化リン脂質を"HDL内に取り込む"あるいは"除去する"ことにより抗動脈硬化作用を示すという、従来世界的にも知られていない新たなHDLの抗酸化的な機能の存在が強く示唆された。そこで現在、リポタンパク粒子とマクロファージとの間で起きる過酸化リン脂質の移動のキネティクスを可視化するために、蛍光ラベル化した過酸化リン脂質の作製を行っている。これによりHDLの抗酸化的な新しい機能性を証明して、HDLによる動脈硬化予防のための機構を解明しようとしている。粥状動脈硬化は我が国やとくに欧米諸国において冠動脈疾患や脳血管障害の原因疾患のひとつである。その予防にあたっては食品成分の生体機能性の解明を含めて発症機構の解明が世界的に行われている。

本研究において我々は世界ではじめて粥状動脈硬化の原因である高脂血症者において血漿のリポタンパクを構成しているホスファチジルコリン(PC)の酸化第一次産物(PCOOH、ホスファチジルコリンヒドロペルオキシド)が健常者のそれより有意に高値であることを発見した。これはいわゆるごく軽微に酸化修飾を受けたリポタンパク粒子が高脂血症者に多いことを示しリポタンパク粒子表面に局在する膜リン脂質の過酸化が硬化巣形成に重要であることを物語った。ヒト単球由来の培養細胞株THP-1を使用したところ、PCOOHを多含する酸化低密度リポタンパク(oxLDL)をTHP-1由来マクロファージが効果的に貧食し、oxLDLを貧食した泡沫化マクロファージにはPCOOHが著しく蓄積することがわかった。これが動脈硬化の初期病巣形成であることを明らかにした。一方、この泡沫化反応によるPC00H蓄積は高密度リポタンパクの存在により効果的に抑制された。そこでPCOOHのoxLDLからHDLへの取り込みとHDLによるPC00H還元作用を細胞系実験および生成物の超高感度LC-MS分析で明らかにした。なお、蛍光化したPC00Hは試験的に調製可能であったがoxLDLの取り込みの画像化は検出装置の限界から定量的評価には至らなかった。本研究により世界ではじめてHDLがPC00Hを還元することで抗酸化的機能を発揮していることを確認した。