hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
潰瘍性大腸炎発癌過程におけるマイクロRNAとシグナル伝達系活性化の関連性の解明

1.目的:潰瘍性大腸炎(UC)における炎症性発癌過程では,転写後レベルで標的遺伝子発現を制御するmicroRNA(miR)が炎症ストレスにより慢性的な機能阻害を引き起こすことが発癌に関与しているものと考えられるため,本研究では端緒としてUC発癌過程の各段階におけるmiR発現の差異解析することを研究課題とした.2.現時点までの実施研究計画内容:解析サンプルはUC関連異形成発癌症例は154サンプルと通常型(散発性)浸潤癌20サンプル(合計174サンプル)で,これらは解析を終了したが,再検が必要と考えられたサンプルや組織分類の再検討を要する例もあり,それらを除外したUC炎症大腸粘膜[INF]45,UC関連軽度異形成[LGD]33,UC関連高度異形成[HGD]23,UC関連浸潤癌[UC-CA]33,通常型(散発性)浸潤癌(SP-CA)20サンプルのmiR20a,miR21,miR93,miR181b発現の比較解析を行った.4.前年度の研究成果との相違点:平成27年度の研究成果では,miR20a発現がUC-CA,HGD,LGDではいずれもINFよりも有意に高値で,平成28年度の研究成果では,miR21発現がINF,LGD,HGD,UC-CAはいずれもSP-CAより有意に低値であったが,サンプル数を重ね再検も加えた結果,今回は平成27,28年度に有意差が出た病変間のmiRに有意差はでなかった.UC関連異形成発癌症例のmiR20a, miR21, miR93, miR181b発現の比較解析は,平成29年度までにすべて終了したが,当初の研究計画に掲げたWnt/β-catenin及びRAS/RAF/MAPKシグナル伝達系の活性化の解析が全く進んでいないため,研究計画の達成度は遅れている.1.目的:潰瘍性大腸炎(UC)における炎症性発癌過程では,転写後レベルで標的遺伝子発現を制御するmicroRNA(miR)が炎症ストレスにより慢性的な機能阻害を引き起こすことが発癌に関与しているものと考えられるため,本研究では端緒としてUC発癌過程の各段階におけるmiR発現の差異解析することを研究課題とした.2.現時点までの実施研究計画内容:解析サンプルはUC関連異形成発癌症例は154サンプルと通常型(散発性)浸潤癌20サンプル(合計174サンプル)で,再検が必要と考えられたサンプルの再検討も終了した.UC炎症大腸粘膜[INF],UC関連軽度異形成[LGD],UC関連高度異形成[HGD],UC関連浸潤癌[UC-CA]のmiR20a,miR21,miR93,miR181b発現の比較解析を行った.1.平成28年度でUC関連異形成発癌症例154サンプルの内,残りの約2/3のサンプルのmiR20a, 21, 93, 181bの発現解析を行う予定である.2.平成29年度でUC関連異形成発癌症例のルマリン固定・パラフィン包埋切片154サンプル年からDNAを抽出し,Wnt/β-cateninシグナル伝達系関連遺伝子としてβ-catenin, APC,Axin,RAS/RAF/MAPKシグナル伝達系関連遺伝子としてBRAF,Krasの変異をdirect sequence法で検索する.4. Wnt/β-cateninシグナル伝達系とRAS/RAF/MAPKシグナル伝達系に関連する遺伝子変異あるいは遺伝子メチル化陽性例と陰性例の2群おけるmiR20, 21, 93, 181bの発現を統計学的に比較し,UC異形成発癌経路におけるシグナル伝達系活性化とmiR発現との関連について検証を進める.5.平成28-29年度に予定していた(1)持続炎症発癌モデルにおけるmiR 20, 21, 93, 181b発現の解析,(2)持続炎症発癌モデルにおけるmiRの機能変化の検証,(3)炎症性発癌モデルに対するmiR
無機分子集合体の層間を反応場とする電極過程

1.粘土修飾電極上での2.2'-ルテニウムトリスビピリジンおよびヘキサシアノ鉄(III)イオンの電極反応挙動を溶液の酸性度の関数として調べた結果,カチオン性の反応種である前者では,強酸性水溶液中で酸強度が増すほど電極反応が抑制され,いっぽう,アニオン性の反応種である後者では,溶液の酸性度が増すほど電極反応が増進された.このような結果は,溶液の酸性度に応じてプロトンが吸着することによる電極表面の正の帯電が反応種との間で静電的な相互作用を生じせしめ,電極表面への反応種の吸着量を変化させることを反映したものであり,粘土修飾電極における電極表面の帯電状態の重要が初めて明らかになった.2.粘土層間にアニリンを取り込ませ,それを電解重合しこところ,電解重合はきわめてゆっくりと進行し,重合が完結するまでには10時間以上を要した.粘土層間内での電解反応の速度はきわめて小さいことが分かった.3.粘土層間に酸化チタン超微粘土を取り込ませ,これを光触媒に用いて,分子サイズの異なる直鎖カルボン酸の光分解反応を行なわせた.ねんぎ層間の長さよりも小さなカルボン酸は層間に取り込まれたものが反応するが,大きなカルボン酸は,予期したように,層間に取り込まれないために,粘土層が反応を阻害する方向に働く.粘土層間の反応は,層間に多数の酸化チタン光触媒が固定されきいるために,アニリンの電解重合のように遅くはなく,比較的すみやかに進むことが分かった.4.細孔径の異なるゼオライトを用いてゼオライト修飾電極を調整し,鉄(II)イオンの酸化還元挙動を調べた.細孔が水和鉄イオンのサイズよりも大きい5A2F2(コード)以上のものでは,細孔内に鉄イオンがそう入固定され,電解質イオンが細孔径より小さければ,強酸性水溶液中で明瞭な酸化還元反応を起こしうることが認められ,ゼオライトが電極反応でも分子ふるい効果を有することが明らかになった.1.粘土修飾電極上での2.2'-ルテニウムトリスビピリジンおよびヘキサシアノ鉄(III)イオンの電極反応挙動を溶液の酸性度の関数として調べた結果,カチオン性の反応種である前者では,強酸性水溶液中で酸強度が増すほど電極反応が抑制され,いっぽう,アニオン性の反応種である後者では,溶液の酸性度が増すほど電極反応が増進された.このような結果は,溶液の酸性度に応じてプロトンが吸着することによる電極表面の正の帯電が反応種との間で静電的な相互作用を生じせしめ,電極表面への反応種の吸着量を変化させることを反映したものであり,粘土修飾電極における電極表面の帯電状態の重要が初めて明らかになった.2.粘土層間にアニリンを取り込ませ,それを電解重合しこところ,電解重合はきわめてゆっくりと進行し,重合が完結するまでには10時間以上を要した.粘土層間内での電解反応の速度はきわめて小さいことが分かった.3.粘土層間に酸化チタン超微粘土を取り込ませ,これを光触媒に用いて,分子サイズの異なる直鎖カルボン酸の光分解反応を行なわせた.ねんぎ層間の長さよりも小さなカルボン酸は層間に取り込まれたものが反応するが,大きなカルボン酸は,予期したように,層間に取り込まれないために,粘土層が反応を阻害する方向に働く.粘土層間の反応は,層間に多数の酸化チタン光触媒が固定されきいるために,アニリンの電解重合のように遅くはなく,比較的すみやかに進むことが分かった.4.細孔径の異なるゼオライトを用いてゼオライト修飾電極を調整し,鉄(II)イオンの酸化還元挙動を調べた.細孔が水和鉄イオンのサイズよりも大きい5A2F2(コード)以上のものでは,細孔内に鉄イオンがそう入固定され,電解質イオンが細孔径より小さければ,強酸性水溶液中で明瞭な酸化還元反応を起こしうることが認められ,ゼオライトが電極反応でも分子ふるい効果を有することが明らかになった.1.粘土鉱物であるモンモリロナイトで修飾したグラシーカーボン電極を用いて、粘土層間での電極反応過程を調べた。(1)電解液pHの違いによる粘土層間の帯電状態の差異が、カチオン性反応種であるRu【(bpy^(3+/4+)】ならびに、アニオン性反応種であるFe【(CN)(^(3-/4-)_6)】などの電極反応挙動におよぼす効果を調べた。粘土の等電点はpH9.3であり、強酸性(pHくろ)の電解液では【H^+】が優先的に取り込まれ、カチオン性の反応種であるRu【(bpy)^(3+)】が層間に取り込まれ難くなってこのものの電極反応性が見かけ上低下する。これに対して、アニオン性の反応種はほんらいが粘土層に取り込まれないので、反応性を示さないことが分った。(2)粘土層間を反応場に用いてここに高分子層を電解的に調整する初めての試みを、ポリアニリンについて行なった。アニリン溶液に浸漬した粘土修飾電極を水洗後塩酸水溶液に浸し、アニリンの電解重合に適した条件で定電流酸化を行った。その後、この電極についてサイクリックボルタンメトリーやX線回析などにより調べたところ、粘土層間にはポリアニリンが生成しており、このものは、いわゆるポリアニリン被覆電極と同じ電気化学挙動を示すことが分かった。

調整したポリアニリンを層間に固定した粘土修飾層を電極基体からはがし、層間に平行方向と垂直方向に電気伝導度を測定したが層間にポリアニリンが存在することによって予測される電気伝導性の異方性は見られなかった。ポリアニリンが切れ切れになりながら層間に固定されているものと思われる。2.平均細孔3【A!°】,5A,および9【A!°】のゼオライトを用いて修飾電極を調整し、【Fe^(2+/3+)】のレドックス反応におよぼす支持電解質の影響を調べた。平均細孔が小さくなり電解質カチオンが大きくなるほど電解電流が小さくなることを見出した。電解質アニオンについては、イオンサイズよりも種類の違いが電解電流を左右する効果があることを見出した。
性決定因子R100のtra領域の分子遺伝学的解析

我々は既にR100の接合に必要な遺伝子を含む領域(tra)33Kbの1/3以上に相当する領域の塩基配列を決定した.本年度においては特に興味のあるoriT-(tinP)-traJ-traYとtraI-finO領域を解析し,次の結果を得た.(1)負の制御遺伝子finOとfinP:finO遺伝子は,もう一つの遺伝子finPと協同し, tra遺伝子群を負に制御する.本研究に於て, finOが約21Kdの蛋白をコードする遺伝子であることを示した.プラスミド下にもfinO遺伝子が存在するがそれが挿入因子IS3により不活化されていることも明らかにした.一方, finPは,約90塩基からなるRNAをコードする遺伝子であり,その産物はtra遺伝子群を正に制御する遺伝子traJのmRNAとは逆向きに転写されるanti-mRNAであることを明らかにした.(2)正に制御する遺伝子traJ: traJ遺伝子の塩基配列を決定すると共に, traJ遺伝子制御下にあるオペロンの最初の遺伝子であるtraYがtraJ遺伝子の有無により,その発現が変動することを実証することにより, R100のtraJが確かに正の制御を行うことを明らかにした.(3)traY遺伝子物産の解析: traY遺伝子産物を, TraY-Collagen-LacZの複合蛋白質として精製し,それをcollagenaseで処理することによって単離できることを示した.複合蛋白質とcollagenase処理により得られる蛋白がともにDNA結合蛋白質でありoriT領域と特異的に結合するものであることがわかった.これらの蛋白のN末のアミノ酸を決定することにより, traY遺伝子はTTGを開始コドンとするものであることも明らかにした.我々は既にR100の接合に必要な遺伝子を含む領域(tra)33Kbの1/3以上に相当する領域の塩基配列を決定した.本年度においては特に興味のあるoriT-(tinP)-traJ-traYとtraI-finO領域を解析し,次の結果を得た.(1)負の制御遺伝子finOとfinP:finO遺伝子は,もう一つの遺伝子finPと協同し, tra遺伝子群を負に制御する.本研究に於て, finOが約21Kdの蛋白をコードする遺伝子であることを示した.プラスミド下にもfinO遺伝子が存在するがそれが挿入因子IS3により不活化されていることも明らかにした.一方, finPは,約90塩基からなるRNAをコードする遺伝子であり,その産物はtra遺伝子群を正に制御する遺伝子traJのmRNAとは逆向きに転写されるanti-mRNAであることを明らかにした.(2)正に制御する遺伝子traJ: traJ遺伝子の塩基配列を決定すると共に, traJ遺伝子制御下にあるオペロンの最初の遺伝子であるtraYがtraJ遺伝子の有無により,その発現が変動することを実証することにより, R100のtraJが確かに正の制御を行うことを明らかにした.(3)traY遺伝子物産の解析: traY遺伝子産物を, TraY-Collagen-LacZの複合蛋白質として精製し,それをcollagenaseで処理することによって単離できることを示した.複合蛋白質とcollagenase処理により得られる蛋白がともにDNA結合蛋白質でありoriT領域と特異的に結合するものであることがわかった.これらの蛋白のN末のアミノ酸を決定することにより, traY遺伝子はTTGを開始コドンとするものであることも明らかにした.
高精細描画装置とMR立体視による模写再現型伝統工芸技能支援教材の開発

本研究の骨子は伝統工芸陶磁器絵付け技能支援のため、4K高精細立体視動画と筆圧制御高精細画素タブレット、MR用HMDを用いた技能学習支援教材を開発することで、職人希望者に対し文様や絵柄の模写再現技能修得の期間短縮を目指すことである。最終年度は教材のサンプルモデル作成を行った。陶磁器絵付け職人の立体物描画作業を4K高精細動画及び加速度センサや三次元入力デバイスを持つデータグローブにより記録する基礎技術開発を行った。有田焼の高度な上絵付け技法の描画工程は、指先の動きや運筆など繊細で緻密な記録データとなる。そのため、職人の頭部や胸部、手首に小型4Kカメラや加速センサを装着してもらう。加えて作業全体を俯瞰するカメラや固定カメラも準備しておくこととした。また、昨年度に続き、壺や大皿等、立体物への描画作業時はMR環境用として3次元上の高解像度描画装置の実装を目標に技術調査を行った。これらは高精細の動画と連動する職人の運筆データの視覚及び触覚アーカイブスとしても重要な知見となる。熟達者が行う陶磁器の絵付け作業は、日本画の技法が基礎となっており、絵の具は顔料と水と膠を用いる。ただ、紙ではなく一度焼成した陶磁器のガラス質表面であり、曲面の場合は筆に含ませる絵の具の量や筆圧の加減が重要となる。高解像度の動画ではそのような微妙な描画状況を逃すことなく記録することが必要であり、伝統工芸の技術アーカイブスとしても貴重なコンテンツと成ると考えた。以上の研究成果や知見を社会に還元するために、2018年10月に芸術表現、医療とMR等先端テクノロジーによる課題解決に関してセミナーやシンポジウムを行った。国内伝統工芸の衰退の原因として、後継者不足問題があげられる。通常、伝統工芸の技能習得は、長期間の師弟関係の元に行われていくが、職人の高齢化により技能習得の機会不足が深刻化している。本研究ではデジタル技術を活用し、陶磁器絵付け伝統工芸職人の手わざによる運筆を職人目線対応の小型立体視用4Kビデオカメラで撮影し、加速度センサや三次元入力デバイスで描画速度を記録し、スタイラスペンで筆圧を記録していく。陶磁器の絵付けに関しては運筆の速度と筆圧の力加減が重要であり、それが生きた線として表現されてくる。学習者は記録された高精細の立体視動画を筆圧感知高精細画素タブレットで確認し、職人の運筆に合わせて動画上から模写し、再現していく。使用するスタイラスペンは職人の癖に合わせて筆圧レベルを調節してあり、運筆速度や線の入りや抜きの筆圧技術を模写しながら確認することができる。さらにMR(Mixed Reality)システムとHMD(Head Mounted Display)を用いれば直接、実体物に描画模写を行える。本研究は、職人の運筆における高精細の動画と力学データによる視覚と触覚アーカイブスとしても重要な知見となる。従前の技能伝承における「あいまいさ」「暗黙知」を「形式知」として提供し、伝統工芸の継承分断を防ぎ、職人希望者と師匠の伝承を補完する教材制作を開発する。本年度は、筆圧制御高精細液晶タブレット及びスタイラスペンをアプリケーションツールとして業務活用しているコミック、アニメーション、3DCG、映像編集等のワークフローやノウハウを調査した。詳細な描画能力の手作業の部分をデジタル化する技術とツールとして専門的なインタフェースの概要調査を行なった。また、現在のMRや立体視コンテンツ制作は、システムの複雑化から統一化へ進んでおり、3Dコンソーシアムガイドラインによる立体視やバーチャルリアリティ及び拡張現実コンテンツ制作の標準化を確認し、制作に対応する必要な機器やアプリケーションの実態を先行する大学や研究機関、民間制作プロダクションを訪問しワークフローを調査した。更に、コンテンツインタフェースとしてメディアアート、デザインの調査も行い、インタラクティブな教材デザインを検討した。MRコンテンツ設計に関しては、開発最適化のワークフローを国内等の専門機関、先進コンテンツプロダクションや大学研究施設を訪問し検討した。2年目は陶磁器絵付け職人の立体物描画作業を4K高精細動画及び加速度センサや三次元入力デバイスを持つデータグローブにより記録する基礎技術開発を行った。また、壺や大皿等、立体物への描画作業時はMR環境用として3次元上の高解像度描画装置の実装を目標に技術調査を行った。

高解像度の動画ではそのような微妙な描画状況を逃すことなく記録することが必要であり、伝統工芸の技術アーカイブスとしても貴重なコンテンツと成ると考えた。以上の研究成果や知見を社会に還元するために、地域資産とテクノロジーによる課題解決に関してセミナーやシンポジウムを行った。今年度は陶磁器絵付け職人の立体物描画作業を4K高精細動画と加速度センサや三次元入力デバイスにより記録するシステムの実装準備とした。導入したデータグローブは薄くて伸縮性のあるセンサを使用し、VR・モーションキャプチャー用途のシステムであり既存のグローブシステムと比べて、圧倒的な薄さと軽さによる高フィット感の装着性を誇り、本来の動きを妨げることなく指のデータを計測することができる。機材やシステム等は導入できたが、開発ツールを利用した実装について少し時間を費やした。有田焼の高度な上絵付け技法の描画工程は、指先の動きや運筆など繊細で緻密な記録データとなる。そのため、職人の頭部や胸部、手首に小型4Kカメラや加速センサを装着してもらう。その準備と基礎技術と運用工程の計画が主な作業となった。本研究の骨子は伝統工芸陶磁器絵付け技能支援のため、4K高精細立体視動画と筆圧制御高精細画素タブレット、MR用HMDを用いた技能学習支援教材を開発することで、職人希望者に対し文様や絵柄の模写再現技能修得の期間短縮を目指すことである。最終年度は教材のサンプルモデル作成を行った。陶磁器絵付け職人の立体物描画作業を4K高精細動画及び加速度センサや三次元入力デバイスを持つデータグローブにより記録する基礎技術開発を行った。加えて作業全体を俯瞰するカメラや固定カメラも準備しておくこととした。また、昨年度に続き、壺や大皿等、立体物への描画作業時はMR環境用として3次元上の高解像度描画装置の実装を目標に技術調査を行った。これらは高精細の動画と連動する職人の運筆データの視覚及び触覚アーカイブスとしても重要な知見となる。熟達者が行う陶磁器の絵付け作業は、日本画の技法が基礎となっており、絵の具は顔料と水と膠を用いる。ただ、紙ではなく一度焼成した陶磁器のガラス質表面であり、曲面の場合は筆に含ませる絵の具の量や筆圧の加減が重要となる。以上の研究成果や知見を社会に還元するために、2018年10月に芸術表現、医療とMR等先端テクノロジーによる課題解決に関してセミナーやシンポジウムを行った。次年度は陶磁器絵付け職人の立体物描画作業を4K高精細動画と加速度センサや三次元入力デバイスにより記録する。加えて作業全体を俯瞰するカメラや固定カメラも準備しておく。
高性能な有機電界効果トランジスタ特性を発現する新規有機半導体材料の開発

近年、有機電解効果トランジスタ(有機FET)が大きな着目を集めており、高い性能を得るための研究が活発に行われている。本研究では、新規な材料を開発し、それにより高いデバイス特性を得た。p型ではTTF誘導体をFETデバイスに応用した。特に、TTFビニローグは、TTFに比べ、π共役が長く、より強い分子間相互作用が期待できることから、有機半導体材料として有利であると考えられる。実際に、各種チオフェンユニットを挿入した化合物では、高い移動度を示した。また、二重結合部位にアルキル基を導入可能であり、そのような誘導体の開発にも着手している。n型材料としては、大気安定な材料が求められているが、新たな有機半導体としてキノン骨格を導入した誘導体を開発した。キノンは、高い電子親和力を持ち、合成が容易であり、様々な誘導体が知られているなどの特徴を有し、大気安定な材料の開発に有利であると考えられる。しかし、これまでに有機半導体として用いられた例はわずかであることから、n型半導体材料としてキノンが有用であるかどうかを評価した。まず、容易に合成可能なアントラキノン骨格を用いた。これは、大気安定性を示さなかったが、高いn型FET特性を示し、キノン類が有機半導体として利用可能であることが分かった。さらに、よりアクセプター性の強いユニットを用いることで、高い移動度に加え、大気安定性を得ることにも成功している。これは、これまでの大気安定n型材料とは異なる種類の骨格に基づいており、有機半導体に対する新たな知見を与えるとともに、キノンの有用性を強調するものである。これらの結果は、今後のn型有機半導体材料開発において役立つものである。実際、ごく最近、別グループからキノンを用いた大気安定な材料の報告もなされており、有機FETの開発を推し進めていることが分かる。
血管形成術後再狭窄防止の基礎的研究ー平滑筋増殖を抑制する非凝固性ヘパリン製剤の開発

ヘパリンの血管平滑筋細胞増殖抑制作用を検討するためのインビトロ実験系を確立するために、まず基礎検討を行なった。ラット胸部大動脈の小片をペトリディッシュ上に20%牛胎児血清を含むRPMI1640培養液中でエクスプラントした。2ー3代継代したものを凍結保存し、必要に応じて、それを融解し、再培養した。増殖能の検定にあたっては、培養平滑筋細胞を24穴ペトリディッシュに、1穴あたり6000個の細胞を蒔き、24時間後、0.4%牛胎児血清を含む培養液で3日間インキュベートレ、増殖停止の状態にした。ついでヘパリン(180国際単位/mg)100μg/mlを含む、あるいは含まない20%牛胎児血清含有培養液中で細胞を増殖させた。毎日、細胞数を血球計算盤を用いて測定した。3日目頃から、ヘパリンで処置した細胞は対照の細胞に比し明らかに増殖が抑制され、7日目における細胞数は対照の約60%であった。我々は以前、血管内皮細胞のプロテオグリカン代謝をキシロシドによって阻害すると、培養液中に大量の遊離グリコサミノグリカンが放出されることを見いだした。この時、その中にヘパリン類似物質も相当量存在していることから、キシロシド処理あるいは未処理の内皮細胞培養液の血管平滑筋増殖抑制作用につき、ヘパリンと同様な検討を加えた。結果は、内皮細胞培養液は、ほぼヘパリンと同程度の増殖抑制効果を示したが、内皮細胞の株によりその効果はばらつきが大きいものであった。キシロシドで処理した内皮細胞培養液は、対照のそれと比較しても有意な差はなかった。ついで、アンチトロンビンIII親和性及び非親和性ヘパリンを分画するに必要なアンチトロンビンIIIアフィゲルの作製法を確立した。平滑筋増殖抑制作用をインビトロおよびインビボで実験するために必要な非アンチトロンビンIII親和性アフィゲルを作製するため、大量のアンチトロンビンIIIを現在大量の豚血漿より作製中である。
希少・複雑天然物の大量合成可能な短工程合成による天然物を超える生物活性創出

短段階合成は現在の天然物合成の潮流の一つであるが、複雑骨格を有する化合物の大量合成可能な手法での短段階合成は未解決の挑戦的課題である。筆者は、革新的触媒である有機触媒を開発し、多くの実用的・大量合成可能な不斉触媒反応を見出した。また複数の反応を同一反応容器で行う、ポットエコノミーという独自の概念を提唱している。そこで、大量合成可能な有機触媒反応と迅速合成を可能とするポットエコノミーを組み合わせれば、複雑な骨格のため未開拓な希少天然物群を、短段階で大量合成可能と考えた。さらに、合成中間体を用いて、種々の誘導体を作成し、天然物を超える生物活性を有する人工有機化合物を創出する事を目的とする。
iPS細胞由来樹状細胞と放射線治療を組み合わせた、新たながん治療の提案

本研究ではまず、ヒトiPS細胞からの樹状細胞誘導法(ヒトiPS-DC)の確立を目指した。既に確立したマウスiPS-DC誘導法を応用し、ストローマ細胞株であるOP9との共培養法にてDC様抗原提示細胞を作成した。その過程で、従来方法よりも迅速なマウスiPS-DC分化誘導の方法を見出した。そのメカニズム解析や、ヒトiPS細胞への応用等は今後の課題である。またiPS-DCと放射線照射の併用による新たながん治療法の開発のために、メラノーマ細胞を用いた担癌モデルマウスを作成した。しかしながら、その治療効果検証まで至ることは出来なかった。本研究の目的はヒトiPS細胞から樹状細胞(DC)を分化誘導と(ヒトiPS-DC)、ヒトiPS-DCによる免疫細胞治療と放射線局所照射の併用によるがんの新たな治療法の有効性の検証にある。今年度は、当グループで確立しているマウスiPS-DCの分化誘導法を活かし、マウスiPS細胞から未熟DCへの分化誘導を行った。マウスiPS細胞をOP9細胞と共培養し、その後GM-CSFを作用させることでiPS-DCを分化誘導することができた。オバルブミン取り込み能力の検証および混合リンパ球反応試験から、このiPS-DCに抗原を取り込み提示する能力があることも検証された。この検討過程で、驚くことに、OP9細胞との共培養を経ることなく、マウスiPS細胞に直接GM-CSFおよびIL-4を作用させることでもiPS-DCを分化誘導できることが見出された。この新たなマウスiPS-DCは旺盛な増殖能力を維持するため、本研究が目指す大量の細胞材料の提供に大きく寄与し得る可能性を秘めている。この方法は、iPS細胞のセルラインによってはiPS-DCへ全く分化できないことも見出された。この選択性が何に起因するものであるかは今後の課題となろう。またマウスiPS-DCを用いた治療モデル実験のために、腫瘍モデルマウスの作製を行った。腫瘍細胞株には、治療効果を視覚的に確認しやすくするために、マウス黒色腫にルシフェラーゼを導入した細胞株(B16-F10-luc2)を選択した。培養したB16-F10-luc2をC57BL/6マウスに皮下注射にて移植することで腫瘍モデルマウスを作成した。一方でヒトiPS-DC分化誘導の検討にも着手した。ヒトiPS細胞をOP9細胞と共培養することで、造血前駆細胞への分化誘導を促進すると言われる嚢胞状の構造(iPS-sac)を形成させたが、血球様細胞の分化誘導はまだ見出すことができていない。今年度は、ヒトiPS-DC分化誘導方法の検討を進める一方で、マウスiPS-DCを用いた本治療モデル実験のための腫瘍モデルマウス実験系の確立を目指し、検討を行った。ヒトiPS-DCの分化誘導法については、当研究室で既に確立しているマウスiPS-DCの分化誘導法にならい、マウスストロマ細胞株であるOP9細胞との共培養法を用いることとした。千住らにより報告されている方法(Senju et al. Gene Therapy 2011; 18: 874)を参考として分化誘導のための諸条件を検討し、形態的な特徴および表面マーカー発現の面でDCと考えられる細胞を、ヒトiPS細胞株(201B7)から作成することができた。しかし、現在の分化誘導条件ではDC誘導効率が安定していないため、SlukvinらによるES-DC分化誘導の報告(Choi et al. J. Clin. Invest. 2009; 119: 2818)をアレンジした方法も検討し、この方法でもDC様細胞を分化誘導させることが出来た。現在、これらの方法の検討から得られた結果を元に、ヒトiPS-DCを安定的に得られる方法の確立を目指している。腫瘍モデルマウス実験系については、昨年度から検討を進めてきた、C57BL/6マウス/B16-F10-luc2によるモデル系の確立を進めた。昨年度は実験系として安定させるまで至らなかったため、手技・条件の双方にて系の安定化を図るとともに、本研究に適すると考えられる実験条件を検討した。今後は、昨年度までに確立したマウスiPS-DCを用いて、放射線局所照射との併用治療の有効性検討を進める。また、昨年度の検討過程にて見出された特徴的なマウスiPS-DCについても検討を進めた。GM-CSFによる刺激のみで分化誘導が進み、旺盛な増殖能力を持つことが特徴的なこの細胞は、マウスiPS細胞株に含まれていた極一部の集団にのみ見られる性質であった。このような細胞がなぜ、どのようにiPS細胞から分化したのか、どのように維持されているのかは、今後の課題である。本研究の目的は、ヒトiPS細胞から樹状細胞(DC)への分化誘導法の確立(ヒトiPS-DC分化誘導法)と、ヒトiPS-DCによる免疫細胞治療と放射線局所照射の併用による、新たながん治療法の検証にある。ヒトiPS-DCの分化誘導法については、既に当研究室で確立したマウスiPS-DC分化誘導法に関する知見や、千住らにより報告された方法(Senju et al. Gene Thgerapy 2011; 18: 874)等を参考にして検討を進めた。ヒトiPS細胞をマウス

ストロマ細胞株であるOP9細胞と共培養して、造血前駆細胞へ誘導し、さらにGM-CSF・M-CSFを作用させて単球系前駆細胞へと分化させることが出来た。さらに、この単球系前駆細胞はGM-CSFとIL-4の作用によってDC様細胞へと分化させ得た。本DC様細胞はDCに特徴的な形態・マーカー発現を示し、DCに特徴的な機能である抗原取り込み能力等も示す。本誘導法は複数のヒトiPS細胞株に適用可能であったことから、ヒトiPS-DC分化誘導法としての普遍性・再現性も確認できた。なおiPS-DC分化誘導法としては、OP9を介さずサイトカインの作用のみによって分化させる方法を、マウスiPS細胞を用いた検討によって見出している。しかしながら、ヒトiPS細胞を用いた場合には、同様の結果を得ることは出来ていない。マウスiPS細胞でも、細胞株によっては適用できなかったことから、本方法を適用するために必要な要因の解析は、今後の検討課題である。またiPS-DCを用いたがん治療のモデル実験として、マウスiPS-DCによるメラノーマモデルマウスの治療実験系確立を目指した。マウスメラノーマ細胞(B16-F10-luc2)をC57BL/6マウスに移植したモデルマウス系を確立したが、治療効果の検討まで至ることが出来ず、今後の検討課題である。本研究ではまず、ヒトiPS細胞からの樹状細胞誘導法(ヒトiPS-DC)の確立を目指した。既に確立したマウスiPS-DC誘導法を応用し、ストローマ細胞株であるOP9との共培養法にてDC様抗原提示細胞を作成した。その過程で、従来方法よりも迅速なマウスiPS-DC分化誘導の方法を見出した。そのメカニズム解析や、ヒトiPS細胞への応用等は今後の課題である。またiPS-DCと放射線照射の併用による新たながん治療法の開発のために、メラノーマ細胞を用いた担癌モデルマウスを作成した。しかしながら、その治療効果検証まで至ることは出来なかった。ヒトiPS細胞を用いたDCへの分化誘導方法確立については、一定の成果を見ることができた。しかしながら、現在までに確立した方法では分化誘導効率が低いことも多々あり、安定した系を確立できたとは言えない状況にある。OP9との共培養に基づく方法をいくつか比較し、またヒト多能性幹細胞から血液細胞への分化誘導に関する先行研究等から考えられる改善点を検討するなどして、より安定した系としていく必要があると考えている。iPS-DCによる免疫細胞治療と放射線局所照射治療との併用の有効性検証については、モデル実験に用いるための担癌モデルマウスを構築した。しかし、治療実験まで進めるには至っておらず、C57BL/6マウス由来iPS細胞から分化誘導したiPS-DCと放射線照射との併用治療がこのモデルマウスに有効であるかどうか、早期に検討を進める予定である。細胞生物学・今年度までに構築した担癌モデルマウス系/マウスiPS-DC分化誘導系を組み合わせることで、本研究の目的のひとつである、iPS-DCによる免疫細胞治療/放射線局所照射治療の併用によるがん治療への有効性の検証を進める。・これまでに検討を進めてきたヒトiPS-DC分化誘導系をより安定したものとするべく、諸条件の検討を進める。・構築したヒトiPS-DCによるがん治療への有効性検証については、重度免疫不全マウスであるNSGマウスを元に構築する免疫ヒト化マウスを用いて行うことを考えていた。しかし、NSGマウスにヒト造血幹細胞を移植して作成する免疫ヒト化マウスでは、樹状細胞によるがん抗原提示に基づく免疫細胞治療の検証は困難であることも予想される。
議会制度による政策構造の計量的分析

この研究は日本の公共政策を議会制度の観点から理解することを目的とする。具体的には、初年度に引き続き、下記の3項目について分析を進めた。(1)立法過程における観察対象期間の人為的な制限という特徴を考慮した統計的推計モデルの考案。(2)立法個々の成立確率を規定する要因、議会の制度的構造が立法過程に及ぼす影響の解明。(3)議会制度が行政や政策の立案・執行過程を派生的に構造化する形態の解明、立法と行政、政策の関係の分野毎、時系列的な比較。(1)、(2)に関しては、これまでに蓄積した戦後の内閣提出法案に関する法案の提出、委員会付託、採決の議事日程データ・ベースを基礎として、立法時間に関する統計的推計モデルを考案した。こうした作業には、多様な媒介変数の検証に加えて、推計モデルの諸前提の妥当性、説明変数の効果などを確認する必要があり、初年度に購入したパソコン、統計ソフトを活用し、今年度も媒介変数の設定や媒介変数の設定を迂回する方式の検討を進めた。(3)に関して、これまでの議事日程に関する資料の他に、立法個々に対応する法案提出省庁の組織的情報についても分析を加えた。具体的には、法律を管轄する省庁部局の組織や人事、予算、立法以外の活動、また政策分野毎に政策的効果の及ぶ人口動態、関係社会集団の動向について情報収集した。こうした資料収集・整備を効率的に実施するため、研究補助者に協力を依頼し、医療政策や生命倫理に関する聞き取り調査を行った。分析結果については、Agenda Power in the Japanese Diet:A Duration Analysis of Lawmakingと題する専門書の草稿としてまとめている。また国内外の専門家の意見を聴取するために、研究成果を部分的に研究会などにおいて報告しており、とくに現在は2002年度アメリカ政治学会で報告する論文を執筆中であり、それを海外の学術誌に投稿する準備を進めている。この研究は日本の公共政策を議会制度の観点から理解すること、具体的には下記の3項目を初年度の目的とした。こうした作業には、多様な媒介変数の検証に加えて、推計モデルの諸前提の妥当性、説明変数の効果などを確認する必要があり、パソコン、統計ソフトを購入し、いかなる媒介変数の設定が妥当であるかを探り、同時に媒介変数の設定を迂回する方式を検討した。(3)に関して、これまでの議事日程に関する資料の他に、立法個々に対応する法案提出省庁の組織的情報とともに政策的な結果についての社会・経済的動向もデータ化を開始した。具体的には、法律を管轄する省庁部局の組織や人事、予算、立法以外の活動、また政策分野毎に政策的効果の及ぶ人口動態、関係社会集団の動向について情報収集し、初年度はとくに厚生省に関する情報収集、資料整備を図った。こうした資料収集・整備を効率的に実施するため、研究補助者に協力を依頼し、医療政策に関して聞き取り調査を行った。こうした分析結果については、とくに(1)、(2)については2000年度アメリカ政治学会における報告論文としてまとめ、また(3)に関する初期の研究成果を関西学院大学におけるMIT東西合同研究会で報告し、国内外の専門家から意見を聴取した。こうした分析結果、意見聴取に基づいて、学術雑誌への投稿論文を準備中である。
アブラナ科植物に見出した新規一側性不和合性の花粉・柱頭両認識因子の単離解析

本年度はアブラナ科植物B. rapaにおける種内一側性不和合性(UI)の花粉側・柱頭側両候補遺伝子について、形質転換体を用いた相補試験を行った。花粉側因子PUI1では6個体、柱頭側因子SUI1では4個体の形質転換体を作出し、表現型の調査を行ったところ、いずれのいずれの導入個体でもUI様の受粉時不和合性を示した。またPUI1因子の合成ペプチドを作成し、人工受粉時のめしべに対して前処理したところ、PUI1に花粉側UI因子としての活性があることを確認した。このペプチドをSUI1形質転換体に処理した場合でも、不和合性を誘起できることが分かった。これらの結果から、B. rapaにおける新規受粉時不和合性の花粉・柱頭認識に関わる両因子について、その機能を証明した。また、B. rapa維持系統46系統を用いてSUI1, PUI1の塩基配列を決定した。SUI1では機能欠失を引き起こす欠失がいくつかのパターン見出されるともに、アミノ酸置換を引き起こす多型はあるものの完全長のアミノ酸をコードする対立遺伝子型が存在していることが分かった。現在までにSUI1からは9つの対立遺伝子型を見出した。さらに、PUI1からは7つの対立遺伝子型を単離した。さらにB. rapa近縁種のゲノム塩基配列情報を元に、SUI1, PUI1を含む遺伝子座のシンテニー解析を行ったところ、B. oleracea, B. napus, Raphanus sativusでは、相同な領域が存在するものの、Arabidopsis属植物においては当該領域が欠失していることが明らかになった。つまり、このSUI1, PUI1を含む領域はArabidopsis属植物との分化後に出現したものと考えられた。SUI1-PUI1間約5kb領域の組換え体の探索については、当初予定よりも少ない約1500個体の調査を行ったが、組換え体を得ることはできなかった。本研究において見出され、その機能証明がなされたアブラナ科植物B. rapaにおける種内一側性不和合性(UI)の制御因子SUI1(柱頭側)とPUI1(花粉側)について、B. rapaでは現在までにSUI1が9つ、PUI1が7つの対立遺伝子を単離している。また、SUI1においては変異によるフレームシフトを数パターン発見している。9つのSUI1対立遺伝子を持つB. rapaを系統化し、交配実験を行ったところこれまでにわかっていたSUI1-1以外にSUI1-2, 1-3, 1-4がPUI1花粉に対して不和合性を示した。この結果から、栽培品種以外の日本由来系統中に柱頭側UIが存在していることを初めて明らかにした。次に、B.rapaの近縁種であるB. oleracea栽培種を用いて遺伝子の単離解析を行った。公開済み両種のゲノム情報からはB. oleraceaではPUI1の欠失、SUI1中の欠損が確認されていたものの、栽培種では完全長のSUI1を持つことが明らかとなった。また、B.rapaの白菜栽培品種中においても解析した94品種中の90%以上が完全長のSUI1を持つことを見出した。これら栽培野菜の育種過程において、SUI1の機能が何らかの影響を与えていたことを示唆する結果となった。SUI1-PUI1間約5kb領域の組換え体の探索については、本年度約4500個体の調査を行った。しかし、組換え体を得ることはできなかった。花粉側因子PUI1について、機能型と非機能型では最小で3アミノ酸変異が存在する。これ以外にも、多型解析の結果をもとに4種のアミノ酸置換型PUI1を作成した。本申請の根幹であるSUI1, PUI1の機能証明についてはすでに実験を完了し、投稿準備中である。また、Brassica近縁種のB. oleracea, B. napusさらに一部B. junceaから柱頭・花粉の両制御遺伝子を単離することができた。当初、B. oleraceaにおいてはSUI1の機能欠失が考えられていたものの、栽培品種を用いた解析により機能型のSUI1が存在していることが考えられた。つまり、B. oleraceaにおいてもSUI1-PUI1の認識を原因とする不和合性機構が保存されている可能性が示唆された。これら結果と、アブラナ科植物の種間不和合性との関係は現在不明であるが、自家不和合性遺伝子の進化や生殖的隔離にかかわる柱頭・花粉認識機構との関連という面で、非常に興味深いものであった。一方で、SUI1-PUI1間での組換え体探索については、約6000個体の植物体を解析したが組換え体を得ることはできなかった。最終年度である本年度は、昨年度から引き続き日本の栽培白菜品種からSUI1, PUI1を単離し塩基配列多型解析を行うとともに栽培品種の小松菜、カブといった白菜以外のB. rapaに対象を広げて多型解析を行った。この結果、日本のB. rapa栽培品種においては機能型のSUI1-2が主要な遺伝子型であった。また、SUI1, PUI1のアミノ酸置換系統の形質転換体作出を行い、現在までにSUI1についてアミノ酸置換の形質転換体3個体ならびにPUI1の形質転換体5個体を作出した。これら形質転換体は現在育成中であり、今後形質評価を行う。

次に、低分子リガンド因子であるPUI1の部分化学合成ペプチドによるバイオアッセイを行ったものの、受粉時不和合性を誘起することはできなかった。本研究機関全体を通して、主として以下の点を明らかにした。・機能型SUI1は日本の栽培品種内に非常に高い割合で固定されており、日本由来のB. rapaからは現在までに機能型PUI1は検出されず、逆にトルコ由来野生系統はすべて機能型PUI1を持ち、SUI1遺伝子型については非機能型のsui1であった。つまり機能的なSUI1, PUI1ペアが日本とトルコという地理的に隔離された集団内において、相互に片側の認識因子を失うことが本現象の原因であった。以上の研究成果を投稿論文として投稿し、本報告書作成時において審査中である。本申請の根幹に関わるSUI1, PUI1の相補性検定による機能の証明を達成し、B. rapaの系統間多型調査をほぼ終えることができた。しかし一方で、SUI1, PUI1間での組換え体の探索については申請書において予定した個体数の調査を終えることができなかった。SUI1-PUI1間の組換え体の探索については、さらに分離世代からの探索を続ける。また、SUI1, PUI1の単離解析について論文の発表を行う。変異を導入したPUI1, SUI1を植物体に対して形質転換によりその機能解析を行う。また、生化学的な特徴づけを行うための準備として、低分子リガンド因子であるPUI1の部分化学合成、ならびにバイオアッセイによりその機能評価を行う。並行して、SUI1のペプチド抗体の作成、評価をおこなう。植物育種学当初予定よりも遅れているSUI1-PUI1間の組換え体の探索について、平成26年度は多くの時間を両因子の機能証明に費やしたが、それを終えたことにより平成27年度は速やかに遂行することが可能であると考えている。また、多型調査を推し進めることにより、機能型のSUI1, PUI1をいずれも持つ系統or個体があるのかどうか調査する。また、SUI1, PUI1の単離と解析について投稿論文にする予定である。また、SUI1, PUI1の機能を遺伝学的に証明することができたため、次に生化学的な特徴づけを行うための準備に取り掛かる。
InNおよび関連混晶によるヘテロ・ナノ構造・物性の制御とバンドエンジニアリング

本年度は、DERI法を基盤とした高品質結晶成長技術により作製した各種InN結晶を用いて、InN系窒化物半導体を用いたデバイス実現への基盤技術開発、基礎物性評価を進めた。まず、オーミック電極金属としてAlを用いてInNに対する接触抵抗を調べたところ、接触抵抗のInNの電子濃度に対する依存性が非常に小さいという、InNに特有の特性が観測された。次に、電極金属としてAl,Ti,Niを用いて特性の比較を行ったところ、GaNに対してはショットキー金属であるNiも含めて、いずれの電極金属に対してもオーミック特性が得られることを明らかにした。さらに、オーミック電極として一般的なTi/Al/Ti/Au電極構造を用いることで、ノンアロイの状態で5.5×10^<-8>[Ωcm^2]というこれまで報告されてきたInNに対する接触抵抗と比較して最小の値を得ることに成功した。続いて、電子デバイス応用に必須となるショットキー特性を実現することを目的としてさらなる検討行った。InN上に薄膜AlNを成長した構造を作製し、電気的特性を調べたところ、意図したショットキー特性は得られなかったものの、前記構造においては、ショットキー特性を得るために有利となる表面電荷の蓄積の低減を示唆する有意義な結果が得られた。各面方位並びにMgをドープした高品質InN結晶について、ケルビン力顕微鏡(KFM)並びにX線光電子分光法(XPS)を用いた詳細な表面状態評価を行った。KFMによる評価から、InN結晶表面の表面電位は、面方位や残留キャリア濃度にはほとんど依存せず、真空準位から4.9eVという位置にピニングされることを見出した。すなわち、表面のポテンシャルは、主として最表面のダングリングボンドや酸化物等に起因する表面欠陥に支配されており、デバイス実現のためには、表面制御が主要基盤技術となることを検証した。DERI法を基盤とした高品質結晶成長技術により作製した各種InN結晶を用いて、InN系窒化物半導体を用いたデバイス実現への基盤技術開発、基礎物性評価を進めた。(1) InN系デバイス実現の重要課題であるp型ドーピングに関して、DERI法の効果を調べるため、2種類の方法でMgドーピングを行った。(1)N^*のみを照射するDEP時にMgドーピングを行った試料では、Thermopowerによって正のSeebeck係数が得られp型伝導が確認されたが、(2)Inを照射するMRGP時にMgドーピングを行った試料ではp型伝導を示さなかった。これらの原因をTEM、EDX、SIMSなどを用いて調べた結果、(2)の方法で成長した領域においてはMg濃度に揺らぎが確認され、DERI法のDEPとMRGPにおけるMg取込過程の解明に重要な知見が得られた。(2)ゲート構造を持つ電子デバイス実現に向けて、N極性InN及びIn極性InNに対してMIS構造を作製し評価を行った。オーミック電極およびゲート電極にはそれぞれTi/Al/Ti/Au、Ni/Auを堆積し、絶縁膜にはSiO_2を用いた。I-V特性を評価した結果、順方向電流はN極性InNを用いた構造ではIn極性InNを用いた構造に比べて小さく、N極性InNの方がより大きなSiO_2の障壁効果が得られた。(3)デバイスプロセス基盤技術開発として、InNデバイス構造へのKOHウェットエッチングを検討した。GaNテンプレート上にDERI法で成長したIn極性InNに対して、KOH水溶液:10mol/l、溶液温度:70±2°Cによるエッチングを行った。選択的にInNのみがエッチングされ、マスクを用いた異方性エッチングも可能であることを確認した。これらの結果から、InN系デバイスの素子分離などのプロセスにKOHウェットエッチングが有用であることを示した。(1)前年度えら得たp型ドーピングの成果をInGaNに適用し、広範囲にわたるIn組成InGaN(x=0.10, 0.20, 0.30, 0.67, 0.77, 0.88)に対して、Mgドーピングによるp型伝導制御を試みた。ホール効果測定、ECV測定、サーモパワー測定によるp型伝導評価を行った結果、高Ga組成InGaNにおいては、全ての試料においてp型伝導を確認した。一方、高In組成InGaNでは、表面電荷蓄積層の影響によりホール効果測定によるp型判定は得られなかったが、ECV、サーモパワーにおいてp型伝導を確認することができた。(2)DERI法によるInGaN成長を応用しInGaN結晶の厚膜化について検討を行った。まず初めに、Metal-rich条件でのInGaN成長と、これに対して続くDroplet Elimination Processにおいて、N^*だけでなくGaも同時に追加照射を行う2つのプロセスを繰り返すことにより、InGaN厚膜成長を行った。作製したIn組成19%のInGaNをXRD、断面TEM観察により評価を行った。XRDでは単一In組成のInGaNからのシングルピークが得られており、また、断面TEM像からもプロセス周期に対応した成長界面など形成されておらず、均一なInGaNが成長していることがわかった。(3)デバイス応用基盤技術開発として、In極性InN及びN極性InNのドライエッチングを行い、各エッチング条件におけるInNに対するドライエッチングコンディションの把握を行った。

N極性InNとIn極性InNではエッチングレートが異なり、すべての条件においてN極性InNよりもIn極性InNが高いエッチングレートを有していることが確認された。エッチングレートは、In極性InNでは15.8nm/min、N極性InNでは11.1nm/minであった。この結果はInNに対するドライエッチングは極性による依存性を有していることを指示している。DERI法を基盤とした高品質結晶成長技術により作製した結晶を用いて、InN系窒化物半導体を用いたデバイス実現への基礎物性評価、基盤技術開発を進めた。1.DERI法InGaN成長中のRHEED強度その場観察から、InGaNの組成や成長温度の影響を検討した。成長中のRHEED強度変化をモニターすることで、InGaN組成判別が可能であることを明らかにした。この技術は、成長表面での実効的なV/III比からInGaN組成を得るためより正確な組成制御が可能である。また、DERI法InGaN結晶成長においてInGaN成長時における原子脱離過程の観察までも可能であることを示した。2.DERI法によるInGaN成長を応用しInGaN結晶の厚膜化について、本年度は組成の制御性、均一性について検討を行った。繰り返し回数50回で作製した1.1umのIn組成20%InGaNのXRD、SIMS測定の結果から、相分離がなく膜厚方向でも非常に均一な組成が実現されていることがわかった。また組成の制御もIn組成20%から70%まで可能であることを示した。3.デバイス応用技術として、DERI法を活用して、組成の異なるInGaN層から成るInxGa1-xN/InyGa1-yN多接合成長を検討した。メタルリッチ条件下でのInGaN成長において、In0.2Ga0.7N成長を行った後、続くDEPでのGaとN*の供給において、N*供給量を増加させた。これによって、InGaNに取り込まれるIn量が増加し、In組成を増加させたInGaN成長が可能となり、このプロセスを繰り返すことにより、In0.2Ga0.7N/In0.3Ga0.7Nの多接合構造を作製できることを示した。またこの構造をPLで評価した結果、525 nmの緑色領域で強い発光が得られ、光学的特性からも高品質な多接合構造を得られていることがわかった。InNおよびInGaNをデバイス応用するための基盤技術に対して、DERI法をいう独自の技術を活用し、厚膜成長、ヘテロ構造成長、電気伝導制御など着実な進展を得てきている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は得られた様々な高品質結晶、デバイス構造結晶に対して、デバイスへの応用を目的とした物性評価、構造作製、特性評価などを実施し、最終年度の研究のまとめとしたい。
卵巣摘出ラットに生じる肥満の成立機序について

卵巣摘出(OVX)動物は肥満を示すため、閉経期以降の女性の肥満症モデルとされるが、肥満成立の機序については十分解明されていないことから、この原因について雌ラットを用いて追究した。OVX群の体重は術後より3カ月間の観察期間を通して対照(Sham)群と比べて著明な増加を示した。一方、OVX群の摂食量は術後2ヵ月間有意な高値を示したが、その後はSham群とほぼ同量となった。このため、摂食量の増加だけが肥満の原因ではないと考えられる。またOVX群の体温はSham群と比較して有意に低値を示したことから、OVX群の基礎代謝はSham群より低いことが示唆された。以上の結果から、OVXラットの肥満症はOVX後初期の摂食量の増加に加え、基礎代謝が減少することによって惹起されるものと考えられる。卵巣摘出後の肥満成立機序を解明するために、(1)卵巣摘出(OVX)群、(2)偽手術対照(Sham)群、および(3)OVXラットにSham群と同量の飼料を給与するPaired Feeding(OVX-PF)群の3群を設けた。OVX後、OVX群の体重はSham群に比べて有意に増加し、OVX-PF群の体重はその中間値を示した。OVX群の摂食量はSham群に比べて有意に増加しており、体重増加の原因の一つは摂食量の差に基づくことが示唆された。しかし、OVX-PF群においてもSham群に比べて体重増加が生じることから、体重増加は摂食量だけでは説明できないことも明らかになった。そこで次に、OVX後にOVX群でSham群より摂食量が増加する機序を追究する目的で、(1)OVX群および(2)Sham群を用い摂食調節因子の血中レベルを比較した。摂食調節因子としては現在までに多くのものが報告されているが、今回はペプチドYY(PYY)およびレプチンに注目し、これらの血中レベルを測定した。この結果、OVX群におけるPYYの血中レベルはSham群より低値であったことから、OVX群では摂食抑制が生じにくくなっていることが示唆された。一方、血中レプチンレベルは脂肪沈着量の多いOVX群でSham群より高値であるにもかかわらず摂食抑制がみられないことから、レプチン抵抗性が生じていることが示唆された。体重増加に影響を及ぼすもう一つの因子として基礎代謝率の低下がある。今回は基礎代謝率を間接的に表現する安静時体温を指標として測定を行った。この結果、OVX群の体温はSham群より低値であったことから、代謝面からも脂肪沈着が生じやすいことが示唆された。以上の結果から、OVX群ではPYYなどの摂食抑制物質が減少するため摂食量が増加し、また基礎代謝率が低下するため肥満が生じるものと考えられた。卵巣摘出(OVX)ラットに生じる肥満の一因としてE2欠如に伴う自発運動活性の低下が考えられることから、平成23年度は自発運動活性と関連する脳内アミンのOVX後の変化について追究した。本研究に際し、先ず無処置雌ラットの性周期に伴う運動活性の変化と脳内アミンの関係を調べた。即ち自発運動活性が最も高い発情前期と自発運動活性が最も低い発情休止期における脳脊髄液中のMHPG、DOPAC、および5HIAAを測定したが、各物質とも両性周期相間に有意差は認められなかった。この結果から、自発運動活性に影響を及ぼすと考えられるセロトニン、ドパミン(DA)、ノルエピネフリン(NE)の両性周期相における分泌レベルの差は脳脊髄液中には反映されない程度であることが示唆された。次に、成熟雌ラットの卵巣を摘出し、4週間経過して体重が有意に増加した時点でラットを回転カゴ装置に収容した。OVXラット(OVX群)の自発運動活性は観察期間を通して低値を示したが、OVXラットに徐放性E2を投与(OVX+E2群)すると自発運動活性は有意に亢進した。両群の自発運動活性の差が最大になった時点でラットを安楽死させて脳を摘出し、青斑核中のNE、線条体および側坐核中のDAおよびその代謝物であるDOPACの濃度を測定した。この結果、青斑核中のNEはOVX群と比較してOVX+E2群において有意に増加していた。一方、線条体および側坐核中のDAおよびDOPACの濃度およびその比率には両群間に有意差は認められなかった。