hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
溶液法を用いたSiC物質の創製

本研究では、シクロペンタシラン(CPS)と炭素化合物を出発物質とした「半導体SiCの前駆体液体」である「液体SiC」の創出と、その反応機構の解明に取り組んだ。出発物質である。CPSは通常、炭素化合物と反応しないものの、室温遮光状態で1週間放置したCPSに365nmのUV光を照射した状態で炭素化合物を添加すると、速やかに反応を起こす。昨年度は時間分解過渡吸収分光法により、液体SiC材料の光反応機構の一端を明らかにすることができた。シリルとシリレンの働きに着目をしたところ、液体SiC内のSi-C結合形成の起点にはシリレンが重要な役割を果たすこと、更にそれだけでなく液体SiC材料の安定性、得られる薄膜の機械特性や膜密度等にも影響を及ぼすことが明らかとなった。具体的にはシリレン濃度が高いと液体SiC→固体SiCへの固化速度が加速し、表面モルフォロジーと膜密度が低下した。またシリレンの種類は複数存在していることが示唆される結果を得ており、液体SiCの固体化機構が複雑である事が明らかとなった。それら結果を踏まえ、来年度はシリレンの濃度や発生タイミング、反応機構に着目をして液体SiCの物性解析に取り組む。今まで謎に包まれていた液体SiCの光重合過程の反応機構の解析に取り組み、それがインクの安定性や塗膜の均質性に強い影響を与える事を明らかにした。特に光反応の起点になるのがシリレンである事、さらに複数のシリレンとそれに応じた複数の反応ルートを持つことを明らかに出来た事は、Si-C形成の反応機構を考える上では極めて貴重な情報である。更に過渡吸収スペクトル測定によって材料劣化が発生することを明らかにし、より好ましい実験条件環境への移行を進めた。シリレンの反応ルートが全て明らかになっていないが、装置や測定条件の改善により、次年度の実験の中でシリレンを介した反応の詳細が明らかになってゆくと考えている。時間分解過渡吸収分光法は、液体SiC中に発生するシリレンの解析にとても強力なツールであったが、ポンプ光によって材料自身が劣化してしまう課題が明らかとなった。今年度は昨年度の取組みを更に発展させ、液体SiCの固体化機構に及ぼすシリレンの役割を深く理解する事を目指す。特に時間分解過渡吸収分光法では装置面での改善を図り、測定時の光劣化を最小限に抑える工夫をする。具体的には浜松ホトニクス社製の装置の機能に着目し、多波長同時計測による一括測定に取り組む。これにより1回測定で全波長の分光測定が可能となり、材料の劣化に邪魔されない分光測定結果を得ることができる。出発物質であるCPSは通常、炭素化合物と反応しないものの、室温遮光状態で1週間放置したCPSに365nmのUV光を照射した状態で炭素化合物を添加すると、速やかに反応を起こす。初年度はこの反応機構の解明に取り組んだ。室温遮光状態CPSの変化を追跡したところ、室温状態で徐々にCPSダイマーを形成し、このCPSダイマーが365nmの光を吸収する事を明らかにした。CPSモノマーは365nmに吸収を持たないため、UV光照射はCPSダイマーに影響を与えている。過渡吸収測定から、光吸収したCPSダイマーからsilylないしはsilyleneが生じている事を明らかにした。silyleneトラップ剤の添加で光反応が大きく阻害されることから、silyleneは反応に寄与している事が分かった。一方でsilylは時間依存密度汎関数法の計算から、365nm付近に吸収ピークを示す事が分かり、これも365nmの光照射によって反応に寄与している可能性がある。CPSダイマー等の高次シランの存在が光反応には重要である。そこでCPSモノマーに予め重合した高次シランを添加し、365nmUV光照射条件下で炭素化合物を混合する事で、Si-C結合を含む液体物質が安定的に再現性よく得られた。この液体のFTIR測定から、系内にSi-C結合が形成されている事を確認した。またこの液体を脱水素化することで、良質なSiC物質が得られる事も確認した。以上のことより、「液体SiC」の創出において光照射によって発生したsilylもしくはsilyleneがSi-C結合を介して炭素化合物を取りこむと結論付けた。今まで謎に包まれていたCPSの光重合過程の反応機構の一端を明らかにする事ができた。特に光反応の起点になるのがCPSモノマーでなく、CPSダイマーである事を明らかに出来た事は、Si-C形成の反応機構を考える上では極めて貴重な情報である。更に過渡吸収スペクトル測定によって、CPSダイマーからラジカル活性種が発生している証拠を掴む事ができた。silyl, silylene, sileneのいずれかが優先しているのかはまだ明らかにはなっていないが、これは次年度の実験の中で明らかになってゆくと考えている。ラジカル活性種の種類についてはsilyl, silylene, sileneが候補に挙がっているが、その中でもsilyleneは確実に反応に関わっていることを明らかにしている。Silylは時間依存密度汎関数法の計算により、反応に寄与している可能性がある事は分かっている。一方でsileneについては、その寄与はまだ明らかになっていない。

以上のことより、silyl寄与の実験的証明ならびにsileneの寄与の程度を明らかにする事が次なる課題となる。本研究では、シクロペンタシラン(CPS)と炭素化合物を出発物質とした「半導体SiCの前駆体液体」である「液体SiC」の創出と、その反応機構の解明に取り組んだ。出発物質である。CPSは通常、炭素化合物と反応しないものの、室温遮光状態で1週間放置したCPSに365nmのUV光を照射した状態で炭素化合物を添加すると、速やかに反応を起こす。昨年度は時間分解過渡吸収分光法により、液体SiC材料の光反応機構の一端を明らかにすることができた。シリルとシリレンの働きに着目をしたところ、液体SiC内のSi-C結合形成の起点にはシリレンが重要な役割を果たすこと、更にそれだけでなく液体SiC材料の安定性、得られる薄膜の機械特性や膜密度等にも影響を及ぼすことが明らかとなった。具体的にはシリレン濃度が高いと液体SiC→固体SiCへの固化速度が加速し、表面モルフォロジーと膜密度が低下した。またシリレンの種類は複数存在していることが示唆される結果を得ており、液体SiCの固体化機構が複雑である事が明らかとなった。それら結果を踏まえ、来年度はシリレンの濃度や発生タイミング、反応機構に着目をして液体SiCの物性解析に取り組む。今まで謎に包まれていた液体SiCの光重合過程の反応機構の解析に取り組み、それがインクの安定性や塗膜の均質性に強い影響を与える事を明らかにした。特に光反応の起点になるのがシリレンである事、さらに複数のシリレンとそれに応じた複数の反応ルートを持つことを明らかに出来た事は、Si-C形成の反応機構を考える上では極めて貴重な情報である。更に過渡吸収スペクトル測定によって材料劣化が発生することを明らかにし、より好ましい実験条件環境への移行を進めた。シリレンの反応ルートが全て明らかになっていないが、装置や測定条件の改善により、次年度の実験の中でシリレンを介した反応の詳細が明らかになってゆくと考えている。過渡吸収スペクトル測定は、CPSと炭素化合物の反応追跡に有効である事が明らかになった。今後は当該測定に注力し、CPSと炭素化合物の反応からSi-C結合が形成される反応機構の詳細を明らかにする。より具体的には、CPSダイマーへの光照射により生じるラジカル活性種の同定、および各活性種が示しうる反応経路の記述である。液体SiCの合成に係る反応機構の解析が終わった後には、薄膜の解析にも取り掛かる。特に液体SiCの脱水素化に伴う液体→固体変換過程における構造変化が興味の対象となる。薄膜については拡散反射レーザーフラッシュフォトリシス法や、脱水素を追跡するTG-MS等を中心に解析する予定である。時間分解過渡吸収分光法は、液体SiC中に発生するシリレンの解析にとても強力なツールであったが、ポンプ光によって材料自身が劣化してしまう課題が明らかとなった。今年度は昨年度の取組みを更に発展させ、液体SiCの固体化機構に及ぼすシリレンの役割を深く理解する事を目指す。特に時間分解過渡吸収分光法では装置面での改善を図り、測定時の光劣化を最小限に抑える工夫をする。具体的には浜松ホトニクス社製の装置の機能に着目し、多波長同時計測による一括測定に取り組む。これにより1回測定で全波長の分光測定が可能となり、材料の劣化に邪魔されない分光測定結果を得ることができる。
精子形成における突然変異誘導機構の探索

多様な抗体をつくるため、リンパ球で抗体遺伝子に突然変異を導入するAIDタンパク質は精巣にも発現しており、AIDがゲノムの多様化、ひいては、生物の進化にも関与している可能性が考えられた。AIDを線維芽細胞で発現させると、抗体遺伝子と無関係のGFP遺伝子に高頻度の突然変異が誘導されるので、マウスの精巣でGFP遺伝子に突然変異が誘導されるかどうかを観察できれば、この可能性は検証できると思われた。このGFP遺伝子はあらかじめその内部に変異が導入されており、不完全なタンパクしか発現できない。この変異部分がさらに変異して復帰すると緑色蛍光を発するタンパク質が発現する。この変異GFP遺伝子とその発現量をモニタリングするためにIRES配列を介して赤色蛍光タンパク質(dimer2)遺伝子を発現する突然変異の人工基質を作成した。この人工基質はマウス胚に導入してトランスジェニックマウスを作成するのに用いられるが、人工基質の転写レベルが高いマウス個体を効率よく選別するためにdimer2は役立つことが期待される。この人工基質をマウス受精卵に注入しトランスジェニックマウス個体を得た。精巣においてdimer2を発現するマウス系統を選別し、これとAIDトランスジェニックマウスと交配させて二重トランスジェニックマウスを得た。このマウスの精巣細胞をフローサイトメトリーにより解析したところ、GFP陽性の細胞は認められなかった。このことから線維芽細胞とは異なり、雄性生殖細胞においてはAIDによるGFP遺伝子に突然変異の頻度は高くないと考えられる。この研究の中でdimer2タンパクは精子の尾部に集積することを観察し、精子のマーカーとして有用であることを見い出した。完成した人工基質をAID遺伝子と共に線維芽細胞に導入すると、dimer2陽性の細胞の中で、3週間で最高2パーセントの細胞に復帰変異の発生を意味する緑色蛍光がフローサイトメトリーにより確認された。今後、dimer2高発現のマウスを選別し、AIDの発現に依存して緑色蛍光を発する精子が観察されるかどうかを、AIDノックアウトマウスと交配させることにより明らかにしていく。多様な抗体をつくるため、、リンパ球で抗体遺伝子に突然変異を導入するAIDタンパク質は精巣にも発現しており、AIDがゲノムの多様化、ひいては、生物の進化にも関与している可能性が考えられた。このマウスの精巣細胞をフローサイトメトリーにより解析したところ、GFP陽性の細胞が50万細胞中13個に認められた。このことは精巣で発現するAIDにより生殖細胞のDNAに突然変異が導入された可能性を示唆している。今後、GFP陽性細胞が生殖細胞であるのかどうかについて検証を進めていく。

この人工基質はマウス胚に導入してトランスジェニックマウスを作成するのに用いられるが、人工基質の転写レベルが高いマウス個体を効率よく選別するためにdimer2は役立つことが期待される。この人工基質をマウス受精卵に注入しトランスジェニックマウス個体を得た。精巣においてdimer2を発現するマウス系統を選別し、これとAIDトランスジェニックマウスと交配させて二重トランスジェニックマウスを得た。このマウスの精巣細胞をフローサイトメトリーにより解析したところ、GFP陽性の細胞は認められなかった。このことから線維芽細胞とは異なり、雄性生殖細胞においてはAIDによるGFP遺伝子に突然変異の頻度は高くないと考えられる。この研究の中でdimer2タンパクは精子の尾部に集積することを観察し、精子のマーカーとして有用であることを見い出した。
SHPS-1による樹状細胞を介した自己免疫疾患に対する制御機構の解明

研究代表者は、樹状細胞(以下DC)に特異的に発現する膜型蛋白SHPS-1(別名SIRPα)による自己免疫疾患に対する制御機構について、定常状態における樹状細胞の機能を中心に詳細な解析を行った。その結果、SHPS-1ノックアウト(KO)マウスにおいて、脾臓やリンパ節ではCD8^-CD4^+コンベンショナルDC(cDC)が顕著に減少しており、その成因としてSHPS-1シグナルがCD4^+cDCの生存を制御している可能性が示唆された。さらにCD47 KOマウスにおいてもCD4^+cDCが同様に減少しており、DC上のSHPS-1と非血球細胞上のCD47との相互作用がDCの恒常性維持に重要である可能性が考えられた。研究代表者が所属するグループにおいて膜型蛋白SHPS-1の遺伝子破壊(KO)マウスでは、実験的自己免疫性脳脊髄膜炎、コラーゲン誘導関節炎などの自己免疫疾患の発症が著しく抑制されることを見いだしている。しかしながら、SHPS-1による自己免疫疾患発症の制御機構については未だ十分に明らかとはなっていない。そこで本研究では、SHPS-1ならびにそのリガンドである膜型蛋白CD47と形成される細胞間シグナル伝達系CD47-SHPS-1系による自己免疫疾患に対する制御機構について、SHPS-1を高度に発現している樹状細胞を中心に詳細な解析を行い新たな知見を得ることを目的とし検討を行った。その\成果として、SHPS-1は樹状細胞に強く発現するが、SHSP-1 KOマウスの2次リンパ組織ではCD11c陽性CD8陰性樹状細胞が顕著に減少していることを見いだした。CD47 KOマウスにおいても同様な所見が観察され、骨髄キメラマウスなどを用いた種々の検討からDC上のSHPS-1と非血球細胞上(おそらくはストローマ細胞など)のCD47の相互作用が樹状細胞の恒常性維持に必須の役割を果たしていることが示唆された。研究代表者が所属するグループにおいて膜型蛋白SHPS-1(別名SIRPα)遺伝子破壊(KO)マウスでは、自己免疫疾患の発症が著しく抑制されることを報告している。そこで本研究では、SHPS-1ならびにそのリガンドである膜型蛋白CD47と形成される細胞間シグナル伝達系CD47-SHPS-1系による自己免疫疾患に対する制御機構について、SHPS-1を高度に発現している樹状細胞(以下、DC)を中心に詳細な解析を行った。DCのうち、SHPS-1はCD8^-DCに強く発現するが、SHPS-1KOマウスの脾臓やリンパ節などの2次リンパ組織ではCD8^-DC、中でも最大の分画であるCD8^-CD4^+DCが顕著に減少しており、その成因としてSHPS-1のシグナルがDCの生存を制御していることを見出した。さらにCD47KOマウスにおいてもCD8^-CD4^+DCが同様に減少しており、骨髄キメラマウスを用いた検討からDC上のSHPS-1と非血球細胞上(おそらくはストローマ細胞など)のCD47の相互作用がDCの恒常性維持に必須の役割を果たしていることを報告した(Saito Y, et al., Blood 2010)。さらにSHPS-1は皮膚DCの恒常性の制御に重要であること(Iwamura H, et al., Immunol. Lett. 2011)、腸管免疫応答やリーシュマニア原虫感染の制御に重要であることを報告した(Kanazawa Y, et al., Genes Cells 2010 ; Morimoto et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010)。
18世紀後半のイギリスにおける擬似自伝体小説の研究

本研究では、18世紀後半のイギリスにおける『ジョン・バンクル伝』や『トリストラム・シャンディ』などの擬似自伝体小説が、脱線が本筋を凌駕する構成、本文に挿入される他の様々なジャンルの文書、読者と直接会話を始める饒舌な作者といった、実験的でエキセントリックな語りの技法を開発することによって、新しい文学ジャンルである小説が近代的な自己意識を表現する方法を獲得するために、大いに貢献したことを示しました。本研究では、トマス・エイモリー(Thomas Amory,1691?-1788)の『ジョン・バンクルの生涯』(The Life of John Buncle, 1756-66)やローレンス・スターン(Laurence Sterne, 1713-68)の『トリストラム・シャンディの生涯と意見』(The Life and Opinions of Tristram Shandy, Gentlman, 1759-67)といった18世紀イギリス擬似自伝体小説を経て形成された、近代個人主義的な自我を持つ著者像が、世紀末に至って『ジェイムズ・ラッキントン四十五年の半生の回想録』(Memoris of the Forty-Five First Years of the Life of James Lackington,1971)といった実在の人物による自伝に言わば「逆輸入」される様を考察します。今年度は昨年度に引き続き、18世紀イギリスの自伝および小説に関する文献を収集して読み進めました。その過程で今年度は特に、擬似自伝体小説のサブジャンルである"it-narratives"を中心に研究しました。これは18世紀後半のイギリスで流行した、人間以外の動物や商品や金銭を主人公または語り手とする一連の物語です。その多くは無名の作家たちによって日銭を稼ぐために書かれ、文学作品としての魅力には乏しいものの、消費文化の揺藍期にあたる18世紀イギリス文化史の貴重な資料であるとともに、今回の研究の主な着目点である、近代個人主義的な自我を持つ著者像の形成という点でも興味深い物語群です。昨年度から今年度にかけての研究成果は、論文「モノが語る物語--『黒外套の冒険』とその他のit-narratives」として発表しました。本研究では、トマス・エイモリー(Thomas Amory, 1691?-1788)の『ジョン・バンクル伝』(The Life of John Buncle, 1756-66)やローレンス・スターン(Laurence Sterne, 1713-68)の『トリストラム・シャンディの生涯と意見』(The Life and Opinions of Tristram Shandy, Gentleman, 1759-67)といった18世紀イギリス擬似自伝体小説を経て形成された、近代個人主義的な自我を持つ著者像が、世紀末に至って『ジェイムズ・ラッキントン四十五年の半生の回想録』(Memoirs of the Forty-Five First Years of the Life of James Lackington, 1791)といった実在の人物による自伝に言わば「逆輸入」される様を考察します。今年度は一昨年度・昨年度に引き続き、18世紀イギリスの自伝および小説に関する文献を収集して読み進めました。その過程で今年度は特に、18世紀イギリス擬似自伝体小説の代表作の一つである『ジョン・バンクル伝』を中心に研究しました。今年度の研究成果は、論文「絶景と美女と過剰な脱線ートマス・エイモリー『ジョン・バンクル伝』について」として発表しました。3年間の研究で得られた知見を生かして、今後も18世紀イギリス擬似自伝体小説の研究を続けていくつもりです。研究に必要な文献を順調に集めることができ、現時点での研究成果を論文にまとめて発表できたからです。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、一昨年度および昨年度の研究成果を踏まえたうえで、今回の研究の最も重要な研究対象である擬似自伝体小説『ジョン・バンクルの生涯』(The Life of John Buncle)の思想史的・文化史的背景についての研究成果を、論文にして発表する予定です。
脊椎動物発生初期における催奇形性ステロイドのスクリーニング

この研究では、脊椎動物の胚子発生における形態形成を正常に行わせる母体の適正な栄養摂取概念の構築を目的として、通常の食材や野草中に含まれ、胚子の発生を阻害するステロイド化合物をin vitroでスクリーニングする簡単な方法を開発することを目的とした。すなわち、ソニックヘッジホッグ(Shh)分子前駆体の成熟型変換への影響を容易に調べることができる方法を確立する基礎を構築する。ここで調製した抗ペプチド抗体は事実上、モノクローナル抗体であり、アイソトープを用いないウエスタンブロッティングでは反応が弱く、ポジティブシグナルの判定が難しい。そこでドットブロッティングで検体を数回スポットすることで抗原濃度を上げ、シグナルを検出しやすくした。この場合、抗原はSDSなどの変性剤にさらされず、nativeな構造を保っていると考えられる。抗体が認識する抗原部位は、ヒトShh分子の中ほどであることから、立体障害の為に抗原決定基のアミノ酸配列に抗体が接近できないという可能性を検計した。すると、大腸菌ライゼートの濃度を増やしてもシグナルは有意には検出されなかった。Shh分子は、プロセッシング後は抗原決定基のよりカルボキシル末端側で切断されることから露出した形となり、抗体が接近できるようになって抗原抗体反応が起こりやすくなることが予想される。このことを確かめてみると、予想どうりコレステロールが存在すると、ドットブロッティングでのシグナルの濃さが増した。したがって、この抗体はnativeなヒトShhには反応しないが、プロセッシング後は反応できることが判明した。ここで調製した抗体を用いることによって、ヒトShh遺伝子産物の働きを阻害する物質の迅速な検出が今後可能になると考えられる。抗体の調製をウサギへの免疫に頼っていては供給が安定しないので、モノクローナル抗体の産生株を調製することが今後必要であろう。脊椎動物の発生初期における催奇形性ステロイドのスクリーニングを行うため、ソニックヘッジホッグ(Shh)遺伝子産物のコレステロールによる修飾・成熟化への植物アルカロイドなどの影響を定性的にスクリーニングするための簡単な方法を確立する目的で、アッセイ系のセットアップを行った。Shh遺伝子cDNAは最初、胎児ヒト脳cDNAライブラリーからクローニングし、また米国ハーバード大学医学部から、既存のヒトおよびマウスShhCDNAクローンの供与を受けた。cDNAに含まれる読み取り枠(ORF)を大腸菌の発現ベクターへ組み込み、培養してIPTGで誘導をかけたがIPTG添加と同時に大腸菌が溶菌しはじめ、組換えShh遺伝子産物は細胞毒であることが判明した。次にShhORFのアミノ末端側の配列はコレステロールによる修飾活性には必要ないので、この部分を削った組換え体ΔShhを大腸菌で発現させ、発現ベクターの種類によっては細胞毒としては作用せず、組換え体の調製に供することができることが明らかになった。また、in vitro転写/翻訳システムを用いて試験管内で、Shh分子を生合成させた。組換え体発現の確認は、SDSポリアクリルアミド電気泳動で分離したあとイムノブロットによった。抗体は免疫原性に優れたアミノ酸配列を検索し、ペプチドを合成してKLH(キーホールリンペットヘモシアニン)をキャリアーとしてウサギに免疫して調製した。その結果予測される分子量のシグナルが得られたので、コレステロールによるプロセッシングを検討している。

ここで調製した抗ペプチド抗体は事実上、モノクローナル抗体であり、アイソトープを用いないウエスタンブロッティングでは反応が弱く、ポジティブシグナルの判定が難しい。そこでドットブロッティングで検体を数回スポットすることで抗原濃度を上げ、シグナルを検出しやすくした。この場合、抗原はSDSなどの変性剤にさらされず、nativeな構造を保っていると考えられる。抗体が認識する抗原部位は、ヒトShh分子の中ほどであることから、立体障害の為に抗原決定基のアミノ酸配列に抗体が接近できないという可能性を検討した。すると、大腸菌ライゼートの濃度を増やしてもシグナルは有意には検出されなかった。Shh分子は、プロセッシング後は抗原決定基のよりカルボキシル末端側で切断されることから露出した形となり、抗体が接近できるようになって抗原抗体反応が起こりやすくなることが予想される。このことを確かめてみると、予想どうりコレステロールが存在すると、ドットブロッティングでのシグナルの濃さが増した。したがって、この抗体はnativeなヒトShhには反応しないが、プロセッシング後は反応できることが判明した。ここで調製した抗体を用いることによって、ヒトShh遺伝子産物の働きを阻害する物質の迅速な検出が今後可能になると考えられる。抗体の調製をウサギへの免疫に頼っていては供給が安定しないので、モノクローナル抗体の産生株を調製することが今後必要であろう。
臓器移植のための接着分子関連物質を用いた免疫学的寛容の導入

臓器移植に際し、宿主のTリンパ球は抗原受容体を介して移植抗原を認識する。しかしT細胞の活性化・増殖のためには、接着分子を介する補助シグナルが必須である。本研究では、免疫抑制剤であるFK506を用い、T細胞抗原受容体を介する信号伝達経路を阻害した。しかしFK506の量を治療域でもちいると非特異的免疫抑制を起こすため低量のFK506を用いた。一方、接着分子を介する補助シグナルを抑制する方法としては、これまでT細胞上のCD28分子に対する単クローン抗体、抗原提示細胞上の、CD28と結合するB7分子に対する単クローン抗体の投与や、遺伝子工学的手法を用いて可溶性CTLA4分子を作整し、CD28とB7の結合を阻害する方法が報告されていた。今回我々はCTLA4分子に注目し、従来のヒトIgG_1のFc部分とCTLA4分子の細胞外部分を融合したCTLA4-IgGに変わりIgMのFc部分と融合したCTLA4-IgMを作整した。この分子はペンタマ-を形成しCTLA4-IgGに比して補助シグナルの抑制効果が高いことが期待された。C57BL/6とCBA/J間でリンパ球混合培養(MLR)を行い、CTLA4-IgGとCTLA4-IgMの抑制効果を検討したところ、期待どうりCTLA4-IgMが数倍強い抑制効果を示した。次にC57BL/6の新生児心臓をCBA/Jの皮下に移植する糸を用いてCTLA4-IgMの効果を検討した。摘出した心臓を4°Cで1時間各種濃度のCTLA4-IgG、CTLA4-IgMおよびIgMで処理し移植した。宿主には低濃度のFK506(0.5mg/kg/day)を10日間皮下注した。その結果CTLA4-IgはCTLA4-IgGに比し、約1/4量で移植心の生着延長をもたらすことが明らかになった。臓器移植に際し、宿主のTリンパ球が抗原受容体(TCR)を介して移植片の抗原を認識するが、この時リンパ球上の接着分子を介するco-stimulatory signalを抑制するとT細胞はclonal anergyの状態となる。このco-stimulatory signalを与える接着分子であるマウスB7及びJlld抗原の遺伝子クローニングをPCR法にて行った。クローニングした遺伝子の一部塩基配列を決定し、目的とするB7とJlldがクローニングされていることを確認した。次に可溶性B7及びJlld抗原の大量生産系を確立するためにヒトイムノグロブリンFc部分とB7及びJlld抗原の細胞外部分の遺伝子を結合し、キメラ遺伝子を組み込んだベクターを作製した。まず、COS細胞にキメラ分子遺伝子を導入し、無血清培地にて数日間培養し、その培養上清からプロテインAカラムを用いてキメラ接着分子を精製した。精製の純度はSDS-PAGE後蛋白染色にて単一バンドであることを確認した。COS細胞を用いた方法では、遺伝子の発現が一過性であるため、必要に応じて遺伝子導入を行う必要がある。このため、恒常的にB7-及びJlld-Fc分子を産生する細胞株を樹立するために、CHO細胞にキメラ遺伝子を導入し、mRNA高発現株を作製するためメトトレキセート存在中で遺伝子導入細胞を培養し、除々にその量を増量し、B7及びJlld-Fcキメラ分子を恒常的に分泌する2種類の細胞株を樹立した。

これらキメラ分子は細胞表面上のcounter-receptorをもつ細胞と結合し、これはFITC標識抗ヒトイムノグロブリンFc抗体で同定することがてきた。臓器移植に際し、宿主のTリンパ球は抗原受容体を介して移植抗原を認識する。この時Tリンパ球上の接着分子を介する補助シグナルがTリンパ球活性化に必須であり、これを抑制すると、Tリンパ球はアナジィーとなる。本年度はまず、(1)この補助シグナルを与える接着分子であるマウスB7、マウスCD28及びマウスCTLA4に注目し、昨年報告した方法により、これら接着分子とヒト免疫グロブリンFc部分とのキメラ分子を作製した。in vitroでのマウスリンパ球混合培養におけるTリンパ球の増殖反応を各キメラ分子は1050μg/mlの濃度で抑制し、CTLA4キメラ分子が最も効果的であった。(2)次に、これらマウス由来接着分子キメラ分子が、ラットやヒトの細胞上に発現するcounter receptorと結合するか否かを検討した。やや結合の親和性が低下するが、種をこえてラットやヒトのcounter receptorと充分な結合能を有する事が明かとなった。この事は、マウスやラットの小型動物ばかりでなく、イヌやブタなどの大型動物を用いた臓器移植での免疫学的寛容の導入実験にマウス接着分子キメラ分子が使用できることを示唆するものである。(3)心臓移植は種々の免疫学的方法で比較的容易に免疫学的寛容を導入できるので、寛容導入が難しい主組織適合性抗原の異なるマウス間の皮膚移植の系で、上記キメラ分子を用いた治療実験を行った。リンパ球混合培養の系で最も効果的であったCTLA4キメラ分子(50μg/マウス)連日投与においても、現在のところ移植片拒絶の遅延は認められるが免疫学的寛容導入はおこらず、他の治療法との併用が必要であることが明らかとなった。この時、Tリンパ球上の接着分子と抗原提示細胞上の接着分子結合を介する補助シグナルがTリンパ球活性化に必須であり、この結合を効率よく阻害するとTリンパ球は免疫学的寛容に陥ると考えられる。昨年度までは、T細胞上の接着分子であるCTLA4分子の細胞外ドメインとヒトIgGのFc部分のキメラからなる可溶性CTLA4-IgGを大量に作製し、精製するシステムを構築した。残念ながら移植実験ではCTLA4-IgGの単独投与では充分な免疫学的寛容を得ることはできなかった。そこで本年度は、(1)より高い阻害効率を期待できるCTLA4-IgMを作製した。これはヒトIgMのFc部分と、CTLA4分子の細胞外ドメインからなるキメラ分子である。(2)理論的には5量体を形成するので物理的に阻害効率が高い。(3)他の分子とIgMとのキメラ分子の結果からリガンドに対する親和性がCTLA4-IgGに比して高いことが期待できる。(4)マウスリンパ球混合培養(MLR)の系では、CTLA4-IgMは同濃度のCTLA4-IgGに比して極めて効率よくTリンパ球の増殖反応を抑制することができた。(5)問題点は、理論的には5量体のみのCTLA4-IgMが産生されるはずであるが、実際には単量体から5量体までの種々の型のCTLA4-IgMが産生された。(6)COS細胞での産生効率はCTLA4-IgGとCTLA4-IgMに差はないが、完全な5量体CTLA4-IgMは数10分の1となり、改善すべき問題である。
自然免疫応答におけるIkB kinaseを介した新規シグナル伝達機構の探索と解析

自然免疫応答において重要な役割を果たすIkappaBkinaseに結合することが報告されている分子の遺伝子改変マウスの作成を行った。その中で、初めに作成が完了したAtg16L1のノックアウト(KO)マウスの解析を行った。ヘテロマウスには特に異常は見られなかったが、KOマウスは生後一日以内に死亡した。マウス胎児から線維芽細胞とマクロファージを調整し、更に解析を進めた結果、栄養条件、飢我条件において、KO細胞ではLC3のPE化、ドットの形成が全く検出されず、autophagosomeの形成が完全に阻害されていることを見出した。これらの結果は既に報告されているautophagyの制御遺伝子、Atg5K0マウスやAtg7K0マウスと同様の表現型であった。以上の結果より、Atg16L1がautophagyに必須の制御因子であることが明らかとなった。免疫担当細胞での役割を調べるために胎生肝より細胞を調整し、ガンマ線処理したマウスに移植を行った。今後は、移植を行ったキメラマウスを用いて、自然免疫応答における役割を解析する予定である。自然免疫応答において重要な役割を果たす転写因子であるIRF-3/7が、IκB kinase familyに属するTBK1,IKK-iにより活性化されるシグナル伝達経路の解析を試みた。その結果我々は、リン酸化された蛋白質のセリンノトレオニンとそれに続くプロリンを認識して結合し異性化反応を誘導する酵素であるPin1が、IRF-3のシグナル伝達機構を制御することを見出した。現在までに、pin1はその酵素活性により蛋白質の安定性や局在を制御することで癌や神経変性などの様々な難治性疾患に深く関わっていることが示されている。しかしながら、Pin1が自然免疫応答をどのように制御しているのかは明らかではなかった。そこで二重鎖RNA刺激、RNAウイルス感染により誘導されるIRF-3シグナル伝達機構について解析を行った結果、Pin1を発現させるとその発現量に依存してIRF-3依存的な転写活性化が抑制されることが明らかとなった。さらに、Pin1の発現は二重鎖RNAによりIRF-3依存的に活性化されるIFN-betaプロモーターの活性化を抑制した。また、RNA interferenceによりPin1の発現量を低下させるとIRF-3依存的な転写活性化は促進された。GST pull-down解析の結果、Pin1がIRF-3のリン酸化Ser339-Pro340と結合することが明らかとなった。Pin1を発現した細胞では二重鎖RNA、RNAウイルス感染によって誘導される二量体IRF-3が減少しており、またPin1の発現はIRF.3の減少を促進したことから、Pin1は活性化されたIRF-3の安定性を制御していると考えられる。以上の結果から、Pin1がIRF-3活性化の終結に寄与する負の制御因子であり、自然免疫応答を制御していることが示された。
アポ蛋白EおよびFc受容体γ鎖二重欠損マウスによるリポ蛋白糸球体症発症の解析

1.アポE欠損マウスおよびFcRγ鎖欠損マウスの飼育・繁殖と交配:アポE欠損マウスとFcRγ鎖欠損マウスを交配し、アポE/FcRγ鎖ヘテロ欠損マウス(F1)を作製して飼育し、それら同士の交配を行った(F2)。F2から採取した血液サンプルにより、PCRにて予想される遺伝子型を判定し、さらにアポEに関してはウエスタン・プロッティングを行い、アポEおよびFcRγ鎖のいずれも欠損している二重欠損マウスを確認した。1.アポE欠損マウスおよびFcRγ鎖欠損マウスの飼育・繁殖と交配:飼育・繁殖している各欠損マウスについて、45週齢で眼窩静脈叢より採血し、ゲノムDNAを抽出、PCRにて遺伝子の確認を行い、それぞれが安定して供給されていることを確認した。次に、アポE欠損マウスとFcRγ鎖欠損マウスの交配を行い、二重欠損マウスの作製を試みた。まず、アポE/FcRγ鎖ヘテロ欠損マウス(F1)を作製した後、F1ヘテロマウスどうしを交配しF2を作製した。この交配では、野生型マウスの交配と比較して、産仔数に若干の減少がみられるが、見かけ上異常はなく、正常に交配が行われていると思われた。現在、F2より採取した血液サンプル用い、PCRにて予想される遺伝子型を判定し、さらにアポEに関してはウエスタン・ブロッティングによりその発現を確認して、二重欠損マウスの成否を検討している。2.アポE発現組み換えアデノウイルスの作製:ヒトApoE-SendaiおよびアポE2、E3、E4のcDNAをアデノウイルスに挿入し、293細胞にトランスフェクションした。大量培養後、セシウムクッション法および密度勾配遠心法にてアデノウイルスを精製・回収し、欠損マウスでの発現に備えた。3.FcRγ鎖欠損マウスにおけるc GVH反応:既報に従い、ドナーマウス(C57BL/6の近交系マウスB6.C-H2^<bm12>)(以下bm12)より脾臓細胞を採取し、細胞浮遊液を作製した。これをFcRγ鎖欠損マウスの尾静脈に注入したところ、1015週後の腎組織標本において、糸球体毛細管腔内に血栓様物質の沈着が認められた。今後、詳細な検討を行い、アポE/FcRγ鎖二重欠損マウスの作製が確認され次第、それらや野生型マウスにも注入し、比較検討を行う予定である。1.アポE欠損マウスおよびFcRγ鎖欠損マウスの飼育・繁殖と交配:アポE欠損マウスとFcRγ鎖欠損マウスの交配を行い、二重欠損マウスを作製するために、平成16年度に作製したアポE/FcRγ鎖ヘテロ欠損マウス(F1)を飼育し、それら同士の交配を行った(F2)。F2から採取した血液サンプルにより、PCRにて予想される遺伝子型を判定し、さらにアポEに関してはウエスタン・ブロッティングを行い、アポEおよびFcRγ鎖のいずれも欠損している二重欠損マウスを確認した。2.FcRγ鎖欠損マウス、アポE/FcRγ鎖二重欠損マウス、アポE欠損マウスにおける慢性GVH反応:前年度に飼育していたドナーマウス(C57BL/6の近交系マウスB6.C-H2^<bm12>)より採取した脾臓細胞浮遊液を、FcRγ鎖欠損マウスのほか、1で作製した二重欠損マウス、アポE欠損マウスの尾静脈に注入した。1015週後の腎組織標本において、FcRγ鎖欠損マウスではリポ蛋白血栓によるリポ蛋白糸球体症(LPG)にきわめて類似した変化がみられたが、アポE単独欠損マウスや二重欠損マウスでは糸球体に炎症性所見がみられても、リポ蛋白血栓は存在せず、LPGにおけるアポEの重要性が確認された。3.アポE発現粗み換えアデノウイルスによるLPGの作製:前年度に準備したヒトApoE-SendaiおよびアポE2、E3、E4組み換えアデノウイルスは、アポE/Fcγ鎖二重欠損マウスの数が少なく、それに注入するには至らなかった。そこで、アポE欠損マウスに注入し、これまで行ってきたLPG発症実験をさらに詳細に検討して、今後の二重欠損マウスにおける実験の基礎とした。
高耐久性埋設型枠接合部をひびわれ誘導目地としたRC構造物のひびわれ解析

RC部材の耐久性向上の一つに高強度・高耐久性の薄肉パネルをコンクリート表面に被覆する工法がある。本研究ではこのような薄肉パネルを埋設型枠として使用した場合の力学的特性について実験的および理論的な研究を行ったものである。研究成果は以下のようにまとめられる。1.埋設型枠を設置したRCはりの実験結果をシミュレーションするために、一軸引張部材モデルおよび2次元非線形FEM解析プログラムを用いて理論的な検討を行った。曲げ引張側に配置した場合,埋設型枠自体のひびわれ発生加重は埋設型枠の設置長が長いほど小さくなり,ある長さを越えると通常のRCはりのひびわれ発生荷重の1.5倍程度の一定荷重で埋設型枠自体にひびわれが発生し、埋設型枠で被覆することにより使用限界状態におけるRC部材の耐久性向上に大きく貢献できることがわかった.また、適切な厚さを有する高強度埋設型枠をRCはりの曲げ引張り側および曲げ圧縮側に設置しサンドイッチ構造とすることにより,使用および終局限界状態ともに有利な設計をすることができることがわかった。2.ボックスカルバ-トや壁のマスコンクリートを打設する際、高強度・高耐久性材を埋設型枠として利用した場合の温度・応力・ひびわれ幅の解析を行った。その結果、打設コンクリート内部のひびわれ幅が小さくなりひびわれ制御設計でき、また、埋設型枠自体のひびわれ発生の可能性がないことがわかった。コンクリート構造物の耐久性診断、維持管理のためにはひびわれ発生を検知する必要がある。GEGFRPを用いてひびわれ検知センサーとしての適用可能性を検討するための基礎実験を行い、CFとGFの最適混合率、マトリックスと強化繊維量の比率、CFGFRPの長さの影響などの有益な基礎データが得られた。RC部材の耐久性向上の一つに高耐久性埋設型枠をコンクリート表面に被覆する工法がある。埋設型枠をRC部材として曲げ引張側に使用する場合、型枠自体にひび割れが発生すると完全な防食効果を期待することはできない。本研究は型枠接合部をひび割れ誘導目地としたRC構造物のひび割れ発生・進展に関して実験及び理論的な解析を行い、最適ジョイント位置を決定しRC構造物の耐久性向上を意図したものである。平成7年度は以下のような研究を行った。1.RC合成はりのひび割れ解析これまでははり理論に基づき数値シミュレーションを行ってきたが、本年度はコンクリートの引張特性、鉄筋とコンクリートの付着特性、および、コンクリートと埋設型枠の付着特性などをより厳密に考慮できるように、2次元非線形汎用構造解析プログラムを用いて数値解析を行った。また、それと併せて体積力法を用いた解析プログラムを開発した。その結果、純引張、純曲げを受ける合成部材において、各部材の弾性係数比、ジョイント位置、部材高などをパラメータとした解析結果より、それらの諸量がひび割れ発生に及ぼす影響などが明らかになった。2.CFRPのひび割れ発生検出機能に関する基礎実験本実験においてもCFGFRPのセンサーとしての適用可能性を検討するための基礎実験を行った。その結果、強化材であるCFRPとGFRPの最適混合率、マトリックスと強化繊維量の比率などの有益な基礎データが得られ、今後のコンクリートのひび割れ検出に利用できる目途がたった。本研究は高耐久性埋設型枠接合部をひび割れ誘導目地としたRC構造物のひび割れ発生・進展に関して実験及び理論的な解析を行い、最適ジョイント位置を決定しRC構造物の耐久性向上を意図したものである。平成7年度の研究結果を踏まえ、平成8年度は以下のような研究を行った。1.CFGFRP複合材料のひび割れ発生検出機能に関する実験的研究昨年度の実験結果を踏まえ、さらにCFGFRPのひび割れセンサーとしての適用可能性を検討するための基礎実験を行った。

その結果、CFとGFの最適混合率、マトリックスと強化繊維量の比率、CFGFRPの長さの影響などの有益な基礎データが得られた。さらに、無筋および鉄筋コンクリート中にCFGFRPを埋め込み、CFGFRPのひび割れ検出・破壊予知機能を調べるために載荷実験を実施した。2.RC合成はりのFEM解析コンクリートの引張特性、鉄筋とコンクリート、および、コンクリートと埋設型枠の付着特性をより厳密に考慮した2次元FEMプログラムを作成し、現在、計算結果の出力データをグラフ化するための解析プログラムを開発中である。また、汎用非線形解析プログラムMARCを用いて、同様な問題に対して解析を行なっている。3.マスコンクリートの温度・応力・ひび割れ解析マスコンクリートの温度・応力・ひび割れ解析プログラムをより効率よく行うために、既往のBASICプログラムをFortranに翻訳するとともに、他所で行われた温度応力の実験との比較を行い、有効性を確認した。また、高耐久性材を埋設型枠として利用した壁の解析を行った結果、ひび割れ間隔が減少し、ひび割れ幅も小さくなる結果が得られ、本研究の実用性についておおよその目途がたった。RC部材の耐久性向上の一つに高強度・高耐久性の薄肉パネルをコンクリート表面に被覆する工法がある。本研究ではこのような薄肉パネルを埋設型枠として使用した場合の力学的特性について実験的および理論的な研究を行ったものである。研究成果は以下のようにまとめられる。1.埋設型枠を設置したRCはりの実験結果をシミュレーションするために、一軸引張部材モデルおよび2次元非線形FEM解析プログラムを用いて理論的な検討を行った。曲げ引張側に配置した場合,埋設型枠自体のひびわれ発生荷重は埋設型枠の設置長が長いほど小さくなり、ある長さを越えると通常のRCはりのひびわれ発生荷重の1.5倍程度の一定荷重で埋設型枠自体にひびわれが発生し、埋設型枠で被覆することにより使用限界状態におけるRC部材の耐久性向上に大きく貢献できることがわかった.また、適切な厚さを有する高強度埋設型枠をRCはりの曲げ引張り側および曲げ圧縮側に設置しサンドイッチ構造とすることにより,使用および終局限界状態ともに有利な設計をすることができることがわかった。2.ボックスカルバ-トや壁のマスコンクリートを打設する際、高強度・高耐久性材を埋設型枠として利用した場合の温度・応力・ひびわれ幅の解析を行った。その結果、打設コンクリート内部のひびわれ幅が小さくなりひびわれ制御設計でき、また、埋設型枠自体のひびわれ発生の可能性がないことがわかった。3.コンクリート構造物の耐久性診断、維持管理のためにはひびわれ発生を検知する必要がある。CFGFRPを用いてひびわれ検知センサーとしての適用可能性を検討するための基礎実験を行い、CFとGFの最適混合率、マトリックスと強化繊維量の比率、CFGFRPの長さの影響などの有益な基礎データが得られた。
歯周炎と心血管系および骨代謝系疾患との関連性についての分子機構の解明

歯周病細菌Porphyromonas gingivalisの重要な性質である赤血球凝集性の本体が本菌の主要な菌体表面および菌体外プロテアーゼであるジンジパインの関連遺伝子内にコードされているHgp44アドヘジンであることを組換えタンパクを用いて証明した。さらにHgp44組換えタンパクが結合する赤血球表面タンパクがグライコフォリンであることを発見した。また、Hgp44領域の3'後方のペプチドにHgp44による赤血球凝集を抑制する活性があることがわかった。P.gingivalis菌体には血小板を凝集させる活性がある。本菌による血小板凝集活性はアルギニンジンジパインのプロテアーゼ活性にあると信じられていたが、P.gingivalis菌体による多血小板凝集作用はプロテアーゼ活性には依存せず、本菌表面のHgp44アドヘジンタンパク、血漿中の抗P.gingivalis抗体、血小板上のFcγRIIaおよびGPIIb/IIIaに依存することがわかった。歯周病の重要な病態の1つは歯槽骨の吸収であり、歯の喪失を引き起こす。一方、歯の喪失は歯周局所で増殖する歯周病細菌にとっては生息域を失うことにもなる。そのような観点からP.gingivalis培養上清中に骨吸収に与る破骨細胞への分化誘導を阻害する活性を発見した。この活性は培養上清中のHbR(Hgp15)タンパクにあることがわかった。さらに組換えHbRタンパクはRANKLで誘導されるAktのリン酸化やNFATc1およびc-Fosの発現を抑制することがわかった。本年度の当初の実験計画ではP.gingivalisをApoE欠損マウスの口腔内や静脈内に接種して心血管疾患モデルを作製し、いろいろなP.gingva1is変異株を用いた実験を行う予定であったが、ApoE欠損マウスの米国からの購入がカルタヘナ議定書締結の関係で9月まで遅れ、現在、頭数を増やす努力を行っている。ヒト末梢血単球へのP.gingivalisの感染の影響について解析した。表面抗原の解析からP.gingivalis感染単球はM-CSFにて処理した単球と類似した表面抗原の発現様式を示した。さらにP.gingivalis感染単球はプラスチック平板への接着性が亢進した。つぎにP.gingivalisの異なる株を用いて樹状細胞への影響を調べた。W83(強毒株)を感染させた樹状細胞よりATCC 33277(弱毒株)を感染させた樹状細胞のほうがナイーブT細胞の増殖を誘導した。一方、骨代謝系へのP.gingivalisの影響については以下の結果が得られた。P.gingivalisを血液寒天培地で培養した際にその菌体表面に顕著に発現が認められる19kDaのタンパク質(HbR)は、ヘモグロビンとの結合性を有し、P.gingivalisにおけるヘムの獲得・蓄積に関与していることで知られており、rgpA、kgp、およびhagA遺伝子内にドメインタンパク質としてコードされている。マウス骨髄細胞由来の破骨細胞前駆細胞にM-CSF、RANKLと共に組換えHbRタンパク質を添加して5日間培養するとTRAP陽性多核細胞の形成が抑制されることをすでに報告した。今回、破骨細胞前駆細胞にP.gingivalisの長期培養上清中にHbRタンパク質が多量に含まれていること、また、この培養上清を添加すると破骨細胞前駆細胞からのM-CSF/RANKL誘導性破骨細胞形成が抑制されることがわかった。さらに、組換えHbRタンパク質を2日目以降に添加した場合には抑制効果が認められなかった。細胞内シグナルでは組換えHbRタンパク質添加によりRANKLで誘導されるAktのリン酸化や、NFATc1及びc-Fosの発現が抑制された。

組換えHbRタンパク質添加はIFN-βの発現を誘導したが、その誘導レベルは破骨細胞分化を抑制する量には達していないことがわかった。ApoEマウスを用いた実験については今年度、実験に必要な頭数を確保するように飼育を行い、やっと順調に頭数を増やすことができ、現在、予備実験に着手したところである。一方、慢性歯周炎の発症と増悪に関わるもっとも重要な歯周病原菌の1つであるPorphyromonas gingivalisは血小板凝集能とともに赤血球を凝集する性質をもつことが知られており、本菌と心血管疾患との関係において重要な性質と考えられている。しかし、その機構については詳細な解明はなされていなかった。この赤血球凝集性は30年以上前にOkuda & Takazoeによって発見されて以来多くの研究がなされてきたが、赤血球凝集活性を抑制する抗体を用いた研究からrgpA,kgp,hagA遺伝子にコードされるアドヘジンドメインのなかのHgp44領域が赤血球凝集に関わることがわかっているものの赤血球凝集素を組換えタンパクとして作製することには未だ成功していなかった。私たちはHgp44領域より前駆型、成熟型、および各種のN末端欠失型の組換えタンパクを作製し、ヒト赤血球の凝集性について調べたところ、成熟型Hgp44のみ赤血球凝集性を認めた。Lehnerらは本菌によるヒト赤血球凝集を阻害するペプチド領域を発見し、赤血球凝集エピトープとしたが、この領域は成熟型Hgp44領域の直下に存在していた。そこで`赤血球凝集エピトープ'のペプチドを作製し、成熟型Hgp44による赤血球凝集性に対する影響を調べたところ、濃度依存性に抑制することがわかった.これらの結果からこのエピトープ領域はプロタンパクの菌体表面への輸送の過程で結合活性を抑制する`タンパク内安全装置'であることが示唆された。さらに成熟型Hgp44組換えタンパクを用いて赤血球表面の標的タンパクがGlycophorinであることを明らかにした。感染等で炎症をおこすと肝臓からhepcidinと呼ばれる塩基性ペプチドが産生される。このペプチドは発見当初は抗菌性ペプチドとして機能していると考えられたが、その後の研究から肝細胞の膜タンパクであり、鉄の輸送に関与しているferroportionと結合し、ferroportinの分解を促すことで細胞から鉄の流出を阻害することがわかっている。この作用は全身的には炎症時貧血として知られる症状を起こす。歯周病はもっとも罹患率の高い感染症であり、歯周局所に慢性炎症を引き起こすことから、hepcidinは恒常的に産生されている可能性または歯周病態の増悪に付随して一過性に産生亢進がおこる可能性がある。今回、hepcidinが骨代謝系に影響を与える可能性があるかどうかを検討するため、マウス骨髄から分離した前破骨細胞からのRANKL+M-CSFによる破骨緬胞分化に対するhepcidinの影響を検討した。数種類の系統のマウスから得た前破骨細胞のすべてでhepcidinによる破骨細胞分化の抑制が1μMの濃度でみられた。この濃度までは濃度依存的に抑制したが、5μMでは抑制はみられなかった。Real time PCRにて遺伝子の発現を調べたところ、c-fosはRANKLにより増加するが、hepcidinを添加すると、その増加が抑制された。
光VLSIにおける配線を利用した光シールド技術の開発

近年、CCDイメージセンサに代り、光センサーとその制御回路が共に実装されたCMOSイメージセンサーが普及してきている。また、チップ内に、より高い画像処理回路を有したデジタルビジョンチップ、アナログビジョンチップ等の製品開発も進められている。一般的なCMOSイメージセンサーやビジョンチップでは撮像する光量が低いことから、制御回路のトランジスタ類はメタル材質で完全に遮光されるのではなく、後付の簡単な遮光フィルタによって保護されるケースが多い。しかし、太陽光に向けた撮像においては致命的な誤動作が報告されており、より完全なシールド技術が求められている。そこで、本研究では、簡易的な遮光フィルタやベタのメタルシールドを使用せず、VLSI内の多層配線そのものを光のシールドとして使用する新しい光シールド基礎技術を開発してきた。配線の周期構造、非周期構造、形状、サイズ、メタル層数、メタル層の厚さ等をパラメータとして特定の周波数の光の遮断率を評価できるソフトウエアを開発し、各種解析を実施し、その効果を確認した。また、0.35umCMOSプロセスを用いて、それらの複数の配線構造を埋め込んだVLSIチップを実際に試作し、実験的にも周期構造、非周期構造の有効性を確認した。本研究では配線構造のライブラリーを作るまでには至らなかったので、今後も研究を続け、それらライブラリーの整備を行っていく必要がある。また、それらライブラリを自動配置配線ツールに適用し、自動設計技術を確立していくことが今後の課題である。光VLSIに対するシールド効果を電磁波解析するFDTD(Finite Difference Time Domain)ソフトウエアを開発中である。既にコア部の開発を終え、解析をスタートさせている。さらに、配線構造を容易にモデル化できるインターフェース機能の開発を継続中である。このインターフェース機能の開発は次年度も引き続き行う。この理論解析、FDTDシミュレーションの実施結果から、配線の周期構造,非周期構造,形状,サイズ,ビアの効果、使用メタル層数,メタル層の厚さ、垂直間隔、水平間隔、波長依存性,配線容量への影響等をトランジスタに漏れ届く光の量を基準として解析している。そして、より一般的な複数の配線構造をモデル化した。そして、それらの配線構造を実験的に評価可能なように、0.35um-CMOSプロセスを使用して、フォトダイオードを敷き詰めた、漏れ光量の評価が可能な専用VLSIチップの設計を完了した。さらに、その評価VLSIチップ上に複数の配線構造を実装したチップを設計、出図した。この試作チップの評価は次年度行う予定である。ただし、その試作VLSIチップの評価に必要な0.5um間隔でレーザ照射位置を変えられる評価冶具については本年度中に試作、テストまで完了させた。既存設備である除振台,632nm-He-Neレーザを使用し,精密XYZステージをベースに構築している。次年度、チップ納品を受けて評価を開始する。