hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体内物質光増感による一重項酸素の生成抑制

従来の研究はすでに光増感物質から発生した一重項酸素の消去に有効な抗酸化物質の開拓が中心に行われてきた。一重項酸素は体内で発生すれば,その高い酸化力により直ちに酸化反応が進行し,細胞の損傷といったダメージを引き起こす。このため,生体内物質が一重項酸素の光増感剤として作用した場合,生成した一重項酸素を速やかに消去するとともに,一重項酸素の発生そのものを抑制することが重要である。本研究は生体中および食品中の光増感作用による一重項酸素の発生そのものを抑制することが、一重項酸素による脂質酸化反応の抑制を可能にし,脂質酸化物による生体毒性の低減や心疾患予防といった重要な課題を解決すると考えた。
指先の摩擦と触感を制御したタッチパネルディスプレイ表面保護分子膜の開発

本研究では,指のすべり動作における力学データの計測を可能とする平板型摩擦測定装置を試作し,分子膜被覆されたタッチパネル用ガラス試験片における指の摩擦特性について,摩擦係数の荷重および速さ依存性を示す相関式を提案した.また,分子膜厚の増大に伴い界面のせん断強さが減少することを明らかにした.さらに,タッチパネル操作時におけるディスプレイ応答時間と指のすべり動作における力学データの関連性について,応答時間の差により被験者は"重い"という擬似的触覚情報を知覚し,その擬似知覚が指のすべり速さなど指の動作に変化を与えることが示唆された.本研究では,高分子化合物の吸着分子膜の分子構造と指先の分子膜とのトライボロジー特性を明らかにして,タッチパネルディスプレイ表面保護膜としての最適な分子設計を最終目標とする.本研究を,「指先による実際のタッチにおけるトライボロジー特性解明」,「実スケールでの摩擦計測に基づいた分子膜の最適設計」,「指先の操作感と摩擦抵抗における皮膚感覚の相関性の評価」に分類し,共同研究者と協力しながら,それぞれ並行して進めていく.平成25年度は,次年度以降の本格的データ収集の導入期と位置付け,指先による実際のタッチにおける摩擦力の計測への試みとして,指先操作の3軸動的測定を可能とする圧電型3分力センサによる平板型装置の試作を実施した.試作した試験機により,指の接触から離れるまでの一連の動作の力学的データを取得し,各動作に分けて分析・評価する方法を確立して,ディスプレイ表面における指先の摩擦現象を解明する手法を見出すことが出来た.次に,分子膜の最適設計への導入として,ハードディスク用潤滑剤であるフッ素系高分子化合物(末端シラン化PFPE)の蒸着膜や直鎖アルキル基を有する自己組織化単分子膜(SAM)をモデル分子膜として,各々のモデル分子膜で被覆されたSiおよびガラス表面における指のトライボロジー特性を試作した試験機により実施した.特に,PFPE分子膜を形成したガラス基板上において顕著な摩擦低減効果を示すことが明らかになり,ディスプレイ表面へ分子膜を被覆することにより指の摩擦特性を制御できる可能性を明らかにした.さらに,指先の摩擦現象と操作感の相関性の評価に向けて,ディスプレイ表面における指先の操作に対する画面の追随の遅れに着目し,指先の摩擦特性とその操作における画面の遅れを計測する手法について検討した.本研究では,高分子化合物から形成した吸着分子膜の分子構造とその分子膜における指のトライボロジー特性との関連性を明らかにして,タッチパネルディスプレイ表面保護膜の最適設計を最終目標とする.本研究を,「指先による実際のタッチにおけるトライボロジー特性解明」,「実スケールでの摩擦計測に基づいた分子膜の最適設計」,「指先の操作感と摩擦抵抗における皮膚感覚の相関性の評価」に分類し,共同研究者と協力しながら,それぞれ並行して進めていく.平成26年度は,前年度までに試作した,指先操作の3軸動的測定を可能とする圧電型3分力センサによる平板型装置を用いて,モデル分子膜を施したタッチパネル用ガラス試験片における指の摩擦特性を評価した.分子膜被覆表面における指の摩擦係数を垂直荷重とすべり速さを相関因子として重回帰分析により評価し,モデル分子膜被覆表面において摩擦係数の荷重および速さ依存性を見出し,一つの相関式として表すことが出来た次に,分子膜の最適設計として,モデル分子膜の一つである直鎖アルキル基を有する自己組織化単分子膜(OTS-SAM)について,その分子膜の成膜状態が指のすべり摩擦特性に及ぼす影響を評価した.分子膜の形成状態として分子膜厚に着目し,分子膜厚が異なる数種類の表面を用いて3分力計により摩擦試験を実施した結果,すべりの間に指の接触面積が一定であると仮定すると接触面積と摩擦力はおよそ線形関係となり,接触界面のせん断強さが指の摩擦特性に影響することが明らかになった.さらに,指先の摩擦現象と操作感の相関性の評価に向けて,タッチパネルディスプレイの応答時間に任意の遅れを生じさせ,被験者が特定のタスクに取り組むときの荷重,摩擦力,すべり速さを測定し,遅れの度合いと力学データとの相関を調査した.その結果,応答遅れの度合いと被験者が指をすべらせる速さには負の相関があることが示唆された.本研究では,「指先による実際のタッチにおけるトライボロジー特性解明」,「実スケールでの摩擦計測に基づいた分子膜の最適設計」,「指先の操作感と摩擦抵抗における皮膚感覚の相関性の評価」について明らかにすることにより,タッチパネルディスプレイ表面保護膜の最適設計を目指す.最終年度である平成27年度では,主に複数の被験者を対象にして種々の実験によるデータ収集を行い,前年度までに得られた成果の一般性について再検証を試みた.モデル分子膜を施したタッチパネル用ガラス試験片における指の摩擦特性の解明では,前年度までに得られた指の摩擦係数の荷重および速さ依存性を示す相関式について,年齢性別を問わず複数の被験者からデータを収集し解析することにより,その相関式の一般性を証明することが出来た.次に,分子膜の最適設計では,モデル分子膜として,自己組織化単分子膜(OTS-SAM)やタッチパネル用コーティング膜として用いられるフッ素系高分子化合物をそれぞれ被覆したガラス表面において,膜厚の増大に伴い界面のせん断強さが減少すること,サブnm数nm程度の表面の変化を指の摩擦という力学的変化として検出できることを明らかにした.さらに,指先の摩擦現象と操作感の相関性の評価では,タッチパネルディスプレイ操作時におけるディスプレイ応答時間と指のすべり動作での荷重,摩擦力,すべり速さなどの力学的データの関連性について,複数の被験者を対象に再調査を実施した.

その結果,2回の試行における応答時間の差と被験者が重いと感じる確率にはシグモイダル型の相関があること,応答遅れを重いと感じる確率とすべり速さには負の相関が現れることを明らかにした.これより,指の動作における力学的データと操作感との相関性を評価する手法が新たに確立され,この手法を用いれば指の摩擦と操作感の相関マップの作成が可能であることが示唆された.本研究では,指のすべり動作における力学データの計測を可能とする平板型摩擦測定装置を試作し,分子膜被覆されたタッチパネル用ガラス試験片における指の摩擦特性について,摩擦係数の荷重および速さ依存性を示す相関式を提案した.また,分子膜厚の増大に伴い界面のせん断強さが減少することを明らかにした.さらに,タッチパネル操作時におけるディスプレイ応答時間と指のすべり動作における力学データの関連性について,応答時間の差により被験者は"重い"という擬似的触覚情報を知覚し,その擬似知覚が指のすべり速さなど指の動作に変化を与えることが示唆された.平成26年度は,前年度までに試作した3分力測定装置を用いてモデル分子膜を形成したタッチパネル用ガラス試験片により摩擦試験を実施し,指の摩擦特性の解明に向けてより多くのデータ収集に努めた.また,分子膜の最適設計として,分子膜の成膜状態が指の摩擦特性に及ぼす影響を明らかにするため,モデル分子膜として自己組織化単分子膜を用いて,その膜厚を変化させて指の摩擦特性を評価し,指の接触面積が一定であると仮定すると接触界面のせん断強さが指の摩擦特性に影響することが明らかになった.さらに,指先の摩擦現象と操作感の相関性の評価についても,タッチパネルディスプレイの応答時間に着目して,力学的データとの関連性について一定の成果が得られており,本研究はおおむね予定どおり進展していると思われる.トライボロジー,化学工学,潤滑油平成26年度では,前年度までに試作した3分力測定装置を用いて,モデル分子膜における指の摩擦特性を評価するとともに,分子膜の成膜状態が摩擦特性に及ぼす影響を明らかにした.平成27年度では,(1)指先による実際のタッチにおけるトライボロジー特性解明として,平成26年度までに得られた結果を基に,分子膜被覆固体表面における指の摩擦特性のデータ収集と解析を進めていくともに,指の接触面積と摩擦力やその相関因子との関係を明らかにするため接触顕微鏡を備えた3分力計を試作しデータ収集を実施する.次に,(2)実スケールでの摩擦計測に基づいた分子膜の最適設計として,指の摩擦特性に及ぼす分子膜の成膜状態の影響をより深く検討するために,(1)で試作予定の接触
生物活性を有する天然物の実用的合成法の確立と作用機構解明への化学的アプローチ

フマギリン、オバリシンの誘導体及び受容タンパク質単離を目的としたバイオプローブの合成生物活性を有する天然物の作用機構を明らかにすることは生物学的にも非常に意義深い。フマギリン及びオバリシンは最近血管新生阻害作用が見出され生物学的にも注目されている天然物であり、構造的にも興味深い。いくつかの全合成の報告がなされていたが、不斉合成に関しては効率的な方法はほとんど報告されておらず、誘導体の合成及び大量合成可能な手法の確立が強く望まれていた。申請者は、昨年度フマギリン及びその誘導体の効率的で大量合成可能な不斉全合成を達成し、その供給ルートを確立した。そこで、申請者はその合成法を利用し、生物学的研究のため量的供給を行った。また、フマギリンの類縁体である新規天然物RK-95113をフマギリンの合成中間体より1段階で合成することができた。さらに、種々の誘導体を合成し、その構造活性薬理相関研究を現在共同研究として行っている。また、受容たんぱく質単離を行うため、アビジン-ビオチン法によりたんぱく質を単離に必要なビオチン部位、また水溶性を向上させるために必要なエチレングリコール部位、光反応によるジアジリン環の開環により、共有結合でタンパク質を補足する目的でフォトアフィニティラベルを有するバイオプローブの合成を計画し、その合成を行った。フマギリン部位と、フォトアフィニティラベルを有するビオチン部位との結合反応はSharplessらによって報告されているクリックケミストリーを用いた。すなわち、フマギリンの合成中間体であるフマギロールにアジドを有する側鎖を縮合させ、アルキン部位を有するフォトアフィニティラベルを含むビオチン部位とのCu触媒を用いたカップリング反応によりフマギリンバイオプローブの合成に成功した。1)プロリンを触媒として用いたケトン、アルデヒドの不斉α-アミノオキシ化反応天然から容易に得られる安価なプロリンを触媒として、ニトロソベンゼンを酸素源として用いることで種々のケトンやアルデヒドに対して不斉α-アミノオキシ化反応が進行し、高収率・高エナンチオ選択的にα-アミノオキシカルボニル化合物得られることを見出した。なお、本反応により得られたα-アミノオキシ化合物は光学純度を損なうことなくα-ヒドロキカルボニル化合物に変換できる。2)高活性なシロキシプロリン触媒を用いた不斉合成への応用プロリンを触媒として用いた不斉合成反応は、近年数多く報告されている。しかし、反応溶媒は極性溶媒に限られ、また基質によっては反応が進行しないという問題点があった。これらはプロリンの有機溶媒に対する低い溶解性のためと考えた。そこで脂溶性を向上させた4-シロキシプロリン触媒を合成し、ケトン、アルデヒドのα-アミノオキシ化反応、三成分マンニッヒ反応、α,β-不飽和ケトンのニトロソアルドール/マイケル反応に適用し、その触媒能について調べた。その結果、これらの反応において、光学収率を全く損なうことなく、プロリンに比べ反応時間の短縮、触媒量の低減化、基質一般性の拡大に成功した。3)抗腫瘍活性を有するルシラクタエンの不斉全合成抗腫瘍活性を有するlucilactaeneは、連続するペンタエン、及び1-aza-5-oxa[3.3.0]cyclooctane部位を有する化合物である。β-ケトニトリルの立体選択的Knoevenagel反応、エポキシ化反応、ヨウ化サマリウムを用いたエポキシドの還元反応を鍵反応とし、さらに中性条件下、酸化的に脱保護できる保護基を開発し、不斉全合成を達成した。また、lucilactaeneは酸性条件下、容易にラセミ化することを見出した。1.抗腫瘍活性を有するルシラクタエンの不斉全合成抗腫瘍活性を有するルシラクタエンは、連続するペンタエン、及び1-aza-5-oxa[3.3.0]cyclooctane部位を有する化合物である。また、ルシラクタエンは酸性条件下、容易にラセミ化することを見出した。2.血管申請阻害剤フマギリン、RK-805、FR65814の触媒的不斉全合成血管申請阻害活性を有するフマギリン、RK-805、FR65814は高度に官能基化されたシクロヘキサン骨格と連続する6つおよび5つの不斉点を有している化合物である。プロリンを用いた不斉触媒α-アミノオキシ化反応を鍵反応とし、ビニル亜鉛試薬を用いた立体選択的マイケル反応、位置、立体選択的エポキシ化、高ジアステレオ選択的なエポキシ化、ケトンの立体選択的還元を経て、これらの化合物の全合成を達成した。3.血管申請阻害剤オバリシン、5-デメチルオバリシンの不斉全合成血管申請阻害活性を有するオバリシン、5-デメチルオバリシンはRK-805に類似した化合物であるが、さらに4級不斉炭素が1つ多く、高度に官能基化されたシクロヘキサン骨格と連続する5つの不斉点を有している化合物である。フマギリン類の合成で用いた、合成中間体を利用し、そこから誘導したシクロヘキサノンへの側鎖の立体選択的導入、高立体選択的ダブルエポキシ化反応経て、オバリシン及び5-デメチルオバリシンの効率的不斉全合成を達成した。

フマギリン、オバリシンの誘導体及び受容タンパク質単離を目的としたバイオプローブの合成生物活性を有する天然物の作用機構を明らかにすることは生物学的にも非常に意義深い。フマギリン及びオバリシンは最近血管新生阻害作用が見出され生物学的にも注目されている天然物であり、構造的にも興味深い。いくつかの全合成の報告がなされていたが、不斉合成に関しては効率的な方法はほとんど報告されておらず、誘導体の合成及び大量合成可能な手法の確立が強く望まれていた。申請者は、昨年度フマギリン及びその誘導体の効率的で大量合成可能な不斉全合成を達成し、その供給ルートを確立した。そこで、申請者はその合成法を利用し、生物学的研究のため量的供給を行った。また、フマギリンの類縁体である新規天然物RK-95113をフマギリンの合成中間体より1段階で合成することができた。さらに、種々の誘導体を合成し、その構造活性薬理相関研究を現在共同研究として行っている。また、受容たんぱく質単離を行うため、アビジン-ビオチン法によりたんぱく質を単離に必要なビオチン部位、また水溶性を向上させるために必要なエチレングリコール部位、光反応によるジアジリン環の開環により、共有結合でタンパク質を補足する目的でフォトアフィニティラベルを有するバイオプローブの合成を計画し、その合成を行った。フマギリン部位と、フォトアフィニティラベルを有するビオチン部位との結合反応はSharplessらによって報告されているクリックケミストリーを用いた。すなわち、フマギリンの合成中間体であるフマギロールにアジドを有する側鎖を縮合させ、アルキン部位を有するフォトアフィニティラベルを含むビオチン部位とのCu触媒を用いたカップリング反応によりフマギリンバイオプローブの合成に成功した。
多文化共生のデザイン―外国人の日本の住環境への適応プロセスの研究

本研究は、外国人との持続可能な多文化共生のコミュニティの形成を視野に入れ、外国人の日本の住環境への異文化適応のプロセスを検証するものである。そのため、集合住宅という現代的ではあるが文化的差異が表れやすい居住環境と、日本の伝統家屋の両方について、その使用実態と認識について調べてきた。今年度はまず、日本の集合住宅の売買や賃貸の動向を、インターネットから集めた体験記を分析することによって明らかにし、また外国向けに発信されている日本の不動産情報サイトを分析した内容とともに、2018年度日本マンション学会研究大会にて発表した。日本人の日本家屋に対する意識調査も行い、その結果は2018年度日本民俗建築学会研究大会において発表するとともに、2018年度日本建築学会大会のパネルディスカッション資料にも掲載した。日本在住外国人の中で大多数を占める中国人の生活実態に的を絞った調査では、日中の集合住宅における法律と管理制度の比較、日本に住んでいる中国人のヒアリング調査を通して、両国の制度や習慣の違いだけでなく、差別意識によるコミュニティからの隔離が起こっており、日本の生活習慣に適応する機会すら得られていない実態が明らかにされた。この結果は、分担研究者が2019年度の日本建築学会近畿支部研究会にて発表する。日本に長年住んでいる外国人の日本家屋に対する意識や生活習慣適応の実態については、聞き取りとインターネット調査を元にした定性分析として、2019年度の日本民俗建築学会の研究大会にて発表する。これらを総合した結果、日本人と日本在住外国人の間に日本家屋に関する知識や嗜好の差異は認められないこと、同じ外国人の間でも、中国人と欧米人では、日本人側からの対応や近隣住民との交流の程度が大きく異なること、そのために居住環境への適応プロセスも全く異質な経過をたどっていることがわかった。先行研究および事例の整理はほぼ予定通り進み、さらに海外および国内において複数の実地調査を行った。海外においては、南アフリカの学生寮において管理者および一部の居住者に聞き取り調査を行い、混住が全くできない社会状況下における棲み分けの実態、管理の徹底により生活環境が良好に保たれている事例について知見を得た。また韓国、香港、オランダ、フランスの学生寮運営担当者と面談し、各国の状況について把握すると同時に、今後の共同研究について合意を得た。国内においては、多文化共生社会にふさわしい居住環境デザインの方向性を探るために、ブラジル人が多く居住する愛知県内の県営住宅を対象に外国人の異文化適応の実態を把握し、ストック活用を前提とした居住環境の改善策を事例的に検討した。また、多文化の人々のライフスタイルや文化、社会経済状況などの違いの障がいをなくしていく手法として英国で定着している「インクルーシブ・デザイン」に着目し、そのデザイン手法の特徴と応用の可能性について考察した。また海外からの移住者の生活様式許容プロセスについて知見を得るため、石川県輪島市周辺、福島県いわき市、兵庫県出石市および京都府丹後半島周辺地域において、日本の伝統的住環境および住居形式の使われ方を実地見学した。発表においては、多文化共生の留学生寮における生活様式受容プロセスに関する論文(英文)が採択され南アフリカ開催の学会にて口頭発表を行った。関連研究として、環境デザイン分野の実務と教育の国際比較論の英文学術誌への掲載も確定した。インドネシア開催の学会では東アジア学生の意識の違いについて口頭発表を行い、日本留学経験のある研究者達と意見交換を行った。チェコ開催の学会では留学生寮における異文化混住の実態と可能性についてオランダの研究者らとパネルセッションを主催し、ヨーロッパ各地の留学生寮管理者らと意見交換を行った。今年度は特に総論のための文献研究と、建設業や不動産業といった実務家との情報交換に力を入れた。文献研究においては、米国の都市生成過程における移民流入と異文化適応プロセスについて、19世紀からの古書を含む原典や古地図、写真資料を調べ、また海外の歴史系の研究者に問い合わせをし、都市史一般書に寄稿する原稿としてまとめた。またヨーロッパの留学生住宅斡旋担当者の間で流通している情報を参照し、情報を整理する作業を進めている。フィールドワークとしては、国内では関東、中部、近畿、四国地方において、外国人居住に活用する可能性の高い伝統的家屋および集落を訪ね、現況の利用実態について、所有者および関連業者に対し聞き取り実態を調査した。そして今年度までの成果については、EAIE年次大会2015(英国、グラスゴー)および比較住宅都市研究会(東京)において口頭発表を行い、有益な情報交換をすることができた。さらに平成28年5月に南アフリカにて開催されたBritish Council主催のGoing Global 2016国際会議においてポスター発表も行った。また国外のフィールドワークとしては、タイ国チェンマイ市の多様な文化・伝統が混在する住宅地を対象として、新規に開発されたコンドミニアムにおいて求められる多文化共生のための地域コミュニティのネットワークのあり方について考察し、審査付論文として発表した。国内の大規模集合住宅における外国人住民に対するアンケート調査は、管理者との交渉が難航し実施に至らなかったが、その交渉の課程において、集合住宅の自治会といった住民団体の管理体制についての話を聞くことができ、外国人居住に関して制度や規約として整備しなければならない点が多数あることがわかった。調査対象に予定していた集合住宅の自治会の協力を取り付けることができず、住民アンケート調査を実施することができなかった。個人情報保護の意識が定着していることから、管理者からの情報開示ができず、そのため住民に直接コンタクトを取って依頼することもできないという状況である。

「アフリカとイギリスの学生の居住環境およびその空間理解について調査する」という今年度の研究計画に基づき、5月に南アフリカ・ケープタウン大学で4類型、9月にイギリスのマンチェスター大学で3類型、さらに11月にはオーストリアのウィーンにおいて民間業者の運営による3類型の学生宿舎を視察し、管理者への詳細な聞き取り調査を行った。ケープタウン大学においいては、交換留学生などを対象とする短期滞在用宿舎のシェアハウス型とホテル型、留学生と現地学生を含む正規学生用の宿舎のうち伝統的な寮型と新しいアパートメント形の4つの類型について、それぞれの利用状況を観察し、管理者から意見を聞いた。さらに学生宿舎を管掌する部署の職員およびインターン大学院生を集めて意見・情報交換を行い、建物というハードウエアだけでなくサービスを含めたソフトウエアが重要であるという点について、文化的相違は無いことを確認した。ケープタウンにおいては、学生宿舎だけでなく、アパルトヘイト時代の名残を残す黒人居住区(Township)を5つ訪問し、そこに経済格差が住居の差となって顕在しているにも拘らず多様な生活水準の人々が軋轢無く混住できている様子に驚いた。また近代化した生活の中にも脈々と続いている伝統的コーサ族の生活習慣を実地に見聞し、2014年に訪問したダーバンにおけるズールー族の近代化過程と比較することができた。またこの二都市間で、アパルトヘイト撤廃後の居人種間交流の度合いが極端に異なることも観察した。マンチェスター大学においてはにおいては、大学が直接運営する築年数の浅い宿舎と古くからある建築デザイン的に問題をはらんだ宿舎、外部企業にアウトソーシングをしている最新設備の宿舎を見学し、学生の動向や生活習慣について担当者と情報交換をした。ウィーンにおいては、民間のチェーンが経営する、社会人混住型も含む宿舎3物件を視察した。当初の計画では南アフリカとイギリスのみの予定であったが、EU圏の学生宿舎組織と連携がとれたため、急遽オーストリアも追加し、さらにヨーロッパ各国の宿舎運営担当者と情報交換をすることができた。海外出張が一度増え旅費が大幅に予算オーバーしたので、不足分は大学の運営費から補った。南アフリカ・ケープタウン大学とイギリスのマンチェスター大学においては、担当の職員と関心が一致することがわかり、期待していた以上の深い議論ができた。引き続き研究連携をしていくことを約束し、その後も連絡をとりあっていることから、今後の進展に道筋をつけることができた。ケープタウンにおいては、ダーバン訪問のときに達成し得なかったタウンシップの視察を、地元に人脈をもつ優秀な現地ガイドに巡り合えたおかげで、内部に深く入り込んで行い、外から見ただけではわからない人々のリアルな生活を垣間見ることができた。成果の発表に力を入れるという今年度の研究計画に従い執筆および投稿を多く行い、そのうち5点が採用された。
伊茶仁カリカリウス遺跡から出土した焼骨片を用いたサケの太古からの遺伝的履歴の解明

北海道標津町ポー川史跡自然公園で管理されている伊茶仁カリカリウス遺跡から出土したサケ科魚類の焼骨片を用いてDNA分析を行い、その種判別を行う。焼骨片がサケのものである場合、遺伝的多様性の変化を調べることを目的とする。今年度、出土した1200年前と2000年前の焼骨片について、破損状況などを見て、魚類の焼骨片を選別して整理した。これらのサンプルについて写真撮影をして小分けしていき整理した。大量のサンプルがあり、また細かいサンプルが多く、これらの基礎的な作業に非常に時間がかかった。伊茶仁カリカリウス遺跡から出土した約500年前のサケ科魚類と考えられる歯や脊椎骨の焼骨片について、既存の方法によりDNAを抽出した。既存のmtDNAのD-Loop領域とCytb領域の短い断片を増幅するプライマーセット、バーコーデイング領域のmtDNAのCOI領域を増幅するプライマーセットを用いて、PCR増幅を行った。その結果、COI領域のような約600bpのPCR産物は増幅できなかった。しかし、100-300bp程度の大きさのPCR産物は増幅することができた。さらに、これらの短い領域から塩基配列情報を得ることができた。Blast分析の結果、サケとカラフトマスであることが分かった。これらの短い断片の間にさらに小さな断片を増幅させてつなげることができると考えられた。今後、より多数のサンプルについて、DNA分析による種判別を行う予定である。また、年代ごとの遺伝的な多様性が調べられるように、分析方法の検討を行う予定である。当初、500年代以外の他の年代の焼骨片の分析を実施しようとしていたが、様々な焼骨片の中から魚類、特にサケ科魚類の焼骨片を探し出すのに時間を要したため、約500年前の焼骨片以外の分析ができなかった。今後、1200年前と2000年前の焼骨片について、分析を進める。初年度で整理できた焼骨片について、DNA抽出を行っていく予定である。これらについて、常法でPCRとシーケンス分析を行う予定である。それにより、種判別を行い、情報を収集していく。同時に、多様性を比較するための分析方法の開発を行っていく。次世代シーケンサーなどの応用について検討する。焼骨片からサケ科魚類の取り出しや整理整頓に時間がかかってしまったため、分析と解析が進まなかった。そのため、次年度への繰り越しが生じた。今年度は繰り越し金も使って研究を進める予定である。
肺気腫症に対する肺切除後の肺再生と右心不全の予防に関する実験的検討

本研究は、肺気腫モデルにおける大量肺切除術に対して、G-CSF(Granulocyte colony stimulating factor)とEPO(erythropoietin)を併用投与することで、術後の肺高血圧と右心不全を回避することを目的とする。G-CSFとEPOによる残存気腫肺の肺再生と肺内肺動脈リモデリングが、術後の肺高血圧症および右心不全を改善か否かを検証する。ラット肺気腫モデルの肺切除は、呼吸機能低下からその維持は困難と判断した。正常肺の肺切除モデル右3葉切除にてG-CSF、EPO併用投与の実験系とした。プレリミリナリーの実験から、末梢肺動脈の壁肥厚(medial thickness×2/external diameter)×100は、開胸群(コントロール):13.24±6.47%、3肺葉切除群:30.67±8.27%、3肺葉切除+EPO群13.9±1.89%であり、EPO投与により有意に末梢肺動脈の壁肥厚を抑制できたことが確認された。当科の研究報告(J Surg Res 2010;162:153-159)において、切除後残存肺においてもG-CSFが肺高血圧症・右心不全を回避することをin vivoで明らかにした。今後G-CSFおよびEPO併用投与し右3肺葉切除翌日より19日間G-CSF(10μg/kg/day)&EPO(1500単位/kg/day)皮下注を行い、術後21日目に同様の病理学的評価を行いその効果を検証していく方針とした。2019年2月にラットおよび手術道具を購入し、実験準備を開始した。またこのラット大量肺切除モデルの手術成績の安定化のため、日本エスエルシー株式会社の受託試験部とも協議を進めおり、近く本実験を遂行する予定である。上記研究プロジェクトの最近の学会等での研究情勢の把握および新たな動向を得るための情報収集に時間を要した。その後、学内の動物実験申請が少し遅延したことと小動物手術実験環境の整備が完了したが、本格的な動物実験開始が遅れている状況である。速やかに本格的な動物実験を開始する環境を整え、実験を開始したい。具体的には、G-CSFとEPOによる残存気腫肺の肺再生と肺内肺動脈リモデリングが、術後の肺高血圧症および右心不全を改善する可能性について検証を行う。その目的に先立ち、呼吸器外科領域関係学会での国内での現状を把握すべく情報収集を行った。近年、基礎的研究が呼吸器外科領域関係学会で減少しており、肺癌再発等のバイオマーカーの発見に関する報告は、散見されるが、大量肺切除に関する肺再生の報告は、ほとんどなかった。ラット肺気腫モデルの肺切除は、プレリミリナリーの実験から、呼吸機能の低下からその維持は困難と判断した。以前の動物実験において、正常肺の肺切除モデルを確立することを目的してF344系,雄性ラットに対して、pentobarbital全身麻酔人工呼吸器管理行下に右3肺葉切除を施行し生存を得た。手術手技的には問題ないともの考えられた。術後の病理にて、末梢肺動脈の壁肥厚(medial thickness×2/external diameter)×100は、開胸群(コントロール):13.24±6.47%、3肺葉切除群:30.67±8.27%、3肺葉切除+EPO群13.9±1.89%であり、EPO投与により有意に末梢肺動脈の壁肥厚を抑制できたことが確認された。当科の研究報告(Matsumoto et al. Journal of Surgical Reserch 2010;162:153-159)において、切除後残存肺においてもG-CSFが肺高血圧症・右心不全を回避することをvivoで明らかにした。今後G-CSFおよびEPO併用投与し右3肺葉切除翌日より19日間G-CSF(10μg/kg/day)&EPO(1500単位/kg/day)皮下注を行い、術後21日目に同様の病理学的評価を行いその効果を検証していきたい。その後、学内の動物実験申請が少し遅延したことと小動物手術実験環境の整備のために、本格的な動物実験開始が遅れた。

プレリミリナリーの実験から、末梢肺動脈の壁肥厚(medial thickness×2/external diameter)×100は、開胸群(コントロール):13.24±6.47%、3肺葉切除群:30.67±8.27%、3肺葉切除+EPO群13.9±1.89%であり、EPO投与により有意に末梢肺動脈の壁肥厚を抑制できたことが確認された。当科の研究報告(J Surg Res 2010;162:153-159)において、切除後残存肺においてもG-CSFが肺高血圧症・右心不全を回避することをin vivoで明らかにした。今後G-CSFおよびEPO併用投与し右3肺葉切除翌日より19日間G-CSF(10μg/kg/day)&EPO(1500単位/kg/day)皮下注を行い、術後21日目に同様の病理学的評価を行いその効果を検証していく方針とした。2019年2月にラットおよび手術道具を購入し、実験準備を開始した。またこのラット大量肺切除モデルの手術成績の安定化のため、日本エスエルシー株式会社の受託試験部とも協議を進めおり、近く本実験を遂行する予定である。上記研究プロジェクトの最近の学会等での研究情勢の把握および新たな動向を得るための情報収集に時間を要した。その後、学内の動物実験申請が少し遅延したことと小動物手術実験環境の整備が完了したが、本格的な動物実験開始が遅れている状況である。速やかに本格的な動物実験を開始する環境を整え、実験を開始したい。動物実験が遅延したことが、その予算の執行が遅れた原因にあると考えている。次年度は速やかに動物実験を開始して、29年度に予定した実験計画を遂行したい。本実験である動物実験が遅延したことが、その予算の執行が遅れた原因にあると考えている。次年度は速やかに動物実験を開始して、31年度に予定した実験計画を遂行したい。
現代日本における経済エリートと政治エリート

現代日本における政治エリートと経済エリートの双方に目を向け、人的ネットワーク、家族構成、世代間の利害状況、学歴、文化的関心、政治意識など、その実態解明を行ってきた。そのために人事録その他の人物資料の収集を行い、ほぼ十分なデータが整えられた。これらのデータを駆使して、共同論文、単独論文、さらには著書として成果を公表してきた。ドイツの専門的な学術雑誌に掲載された共同論文は2編、さらに日本の学術雑誌に掲載された単独論文は3本を越え、さらに、単行本を2冊刊行し、それぞれ大きな反響を得ている。さらに、こうした活動を教育に還元する試みも行われており、研究代表者が担当する大学院の授業で研究分担者がコラボレイターとして招かれ、議論の場を提供するとともに、参加する院生とともにデータの加工や議論の展開を行った。また、学会においても積極的な発表を行い、成果を公開してきた。こうした活動の成果として、新たな知見が得られた。それは、経験的なデータに基づく日本社会のエリート支配の現状と、その理論的な意味が明らかになってきたことである。とくにエリート支配と社会構造の制度化との関連を理論的な問題提起として発表することができたことは、日本社会論を新たな地平に引き上げた学術的成果であるだけでなく、エリート研究一般への学術的貢献として高く評価することができるものと思われる。シュミット博士と共同で開始された本研究プロジェクトは、3つの分野で基本的な成果を上げつつある。第一に、これまでの研究史を整理・検討し、その問題点を摘出する作業を通して、ネットワークの形成という観点から研究の枠組みを一新する方法論的な問題提起を行った。この問題的は日本のエリート研究ではパラダイムの転換を意味する画期的なものである。第二に、エリートのデータ分析では、政界、官界、経済界に広く目配りして、個別データを収集し、ユニークなデータベースを構築しつつある。これは、プライバシー保護の観点からますますこうしたデータが入手しづらくなっている現状では、きわめて貴重な基礎資料となるものである。第三に、それと並行して、内外の研究者との積極的な交流を行い、それを通して研究成果の発表と公開を進めつつある。日独協会や一橋大学での研究集会において研究報告を行う機会を得ている。また、この間、ハイデルベルク大学から日本研究の第一人者であるウルフガング・ザイフェルト教授を迎え、同教授の参加によってドイツのエリート研究との接点をも確認しつつ、日本とドイツの両国における成果の発表(日本の専門雑誌への投稿だけでなく、ドイツでの共同論文の発表も計画中)に向けて引き続き努力を続けている。
金属錯体/ホスト分子ハイブリッド触媒系の創製と選択的C-H変換反応の開発

本研究では、遷移金属触媒と触媒量のホスト分子(テンプレートや環状分子)の重奏的な利用により、位置選択的なC-H結合変換反応を開発することを目的としている。我々が以前開発した、触媒配位子と基質間での水素結合を利用するメタ位選択的なC-Hボリル化反応(Nature Chem. 2015, 7, 712)を利用することで、従来のC-H結合変換反応では困難だった芳香族化合物のメタ位選択的に様々な官能基や置換基を導入する方法の開発に成功した(Org. Lett. 2019, 21, 1342)。また、先に述べたメタ位選択的なC-Hボリル化反応で用いた触媒系を人工的な金属酵素と見なすことができると考え、その触媒系をC-Hボリル化に適用することにより、基質との水素結合を形成しえない触媒に比べて、C-Hボリル化が大幅に加速されること、基質特異性や官能基特異性が発現すること、を見出すことができた(ACS Catal. 2019, 9, 1705)。現在のところ、テンプレートの利用によるC(sp2)-H結合変換反応の開発はあまりうまくいっていないものの、環状分子の利用によるC(sp2)-H結合変換反応の開発はうまく進行しており、現在精力的に研究を行なっている。よって、総じて、研究はおおむね順調に進展しているものと考えている。引き続き、環状分子の利用によるC(sp2)-H結合変換反応の開発を行なう。この方法では、環状分子(ホスト分子)内に基質(ゲスト分子)を超分子相互作用により取り込むことで、基質を電子的に活性化することや、望まない反応点(芳香環のオルト位やメタ位)を立体的にブロックしてパラ位選択性を発現できると期待される。また、配向基を利用する方法や課題1の方法では実現できない、配位性の官能基をもたない基質(例えば、アルキルベンゼン)の位置選択的なC-H結合変換反応も実現できるものと考えられる。また、テンプレートの利用によるC(sp2)-H結合変換反応も開発する。本研究では、テンプレートに含まれる触媒認識部位と基質認識部位により、遷移金属触媒と基質の両方を捕捉し、触媒金属中心を基質のメタ位もしくはパラ位C-H結合に近づけることで、これまでほとんど報告例のなかったメタ位もしくはパラ位選択的なC(sp2)-H変換反応を達成する。
強相関電子物性が制御可能な光キャリア注入法の確立

研究成果の概要(和文):遷移金属酸化物薄膜への光キャリア注入および対象薄膜の電子状態の研究を行った。軟X線照射によって生じるVO2薄膜の絶縁体-金属転移では、V3dへの電子キャリア注入を見出し、酸素脱離による金属化という転移モデルを提案した。VO2薄膜のARPESにより表面の金属相フェルミ面マッピングに成功し、ネスティングの存在を示した。密封系CVD法により作製したCrO2薄膜では、再表面近傍まで金属的であることを明らかにした。単一相TaO2薄膜やスピノーダル分解した(V,Ti)O2薄膜などの物質開発にも成功した。H24年度はVO2薄膜における光誘起絶縁体金属転移の機構解明、ハーフメタルCrO2薄膜作製法の確立、および新規ルチル型TaO2薄膜の作製に取り組んだ。以下にその研究成果を記す。1、VO2薄膜における放射光誘起絶縁体ー金属転移について研究を行った。光照射時間に伴う価電子帯電子状態の変化を光電子分光により調べた。その結果、光照射時間とともにバナジウムの状態密度は増加する一方で、酸素の状態密度は減少する様子が観測された。この結果に基づき、光照射による転移機構として、光照射により膜から酸素が脱離し、その際に膜に残された電子がバナジウムイオンに注入されることで金属化が生じるというモデルを提案した。2、閉鎖系CVD法を用いて、ハーフメタルCrO2薄膜の作製に取り組んだ。その結果、原料であるCr8O21の湿度と加熱温度により、作製した膜の状態が変化することがわかった。これより原料の湿度と加熱温度が、閉鎖系CVD法を用いてCrO2薄膜を作製する際の重要なパラメータであることがわかった。これらを調整することにより、CrO2薄膜作製の再現性が向上した。3、新規ルチル型金属酸化物の作製に取り組んだ。対象としたのはTaO2である。この物質は存在こそ知られているものの、特性は未解明である。我々はパルスレーザー堆積(PLD)法により、強還元雰囲気下の下でTaO2薄膜の作製を試みた。その結果、XRD測定よりTa2O5とあわせて、(100)配向したルチル型TaO2と思われる相を観測した。TaO2薄膜という新物質の作製に成功するとともに、PLD法が強還元の必要なTaO2の作製に有効であることがわかった。単一相化や物性評価が今後の課題である。VO2薄膜における軟X線照射誘起絶縁体ー金属転移について、その現象の詳細を明らかにし、発言モデルを提案した。これまでに、TiO2基板上に作製したVO2薄膜に軟X線を照射すると、その絶縁体相が金属化することを見出している。H25年度は、光誘起相転移の機構を理解するために、放射光を用いた光電子分光実験を行った。その結果まず、室温でVO2絶縁体相に放射光照射すると、照射時間とともにフェルミ準位上の状態が増加すること、変化は不可逆であることを確認した。これらは前回の実験結果を再現している。新しい事実は、価電子帯スペクトルの解析の結果である。光照射によりV3dの状態密度は増加するが、O2pのそれは減少することがわかった。光照射によって、V3d電子数が増加する一方で、酸素量は減少していることを示唆する。あわせて、光照射による金属相V3dのスペクトル形状が温度誘起の金属相のものに似ていることも見いだした。軟X線照射により、高温金属相が出現している可能性がある。これらの結果をもとに、軟X線照射による絶縁体ー金属転移について、「酸素脱離による金属化」のモデルを提案した。軟X線照射により薄膜から酸素が脱離する、残された電子がV3dに注入されるとともに金属化が生じる、というモデルである。モデルの検証が今後の課題である。一方で、遷移金属酸化物の物質開発でも成果を得た。対象物質は、ルチル型TaO2である。この物質は準安定相のために単一相化が困難であった。本研究では、薄膜化により、はじめて単一相化に成功した。酸素分圧の調整と合わせて、TaO2と同じ構造を持つNbO2バッファー層を活用したことが成功の要因である。TaO2の作製では、Taイオンの価数だけでなく、構造の安定化も重要であることを示した。電気抵抗測定から、得られた膜は絶縁体的であることがわかった。測定結果に基づき、膜中にTa-Ta2量体が生成されている可能性を提案した。酸化物絶縁体間の界面で起こる新規な光キャリア注入現象について、研究を行った。

我々はTiO2基板上に作製したVO2薄膜に放射光を照射すると、その絶縁体相が金属化することを見出した。H23年度の研究では、VO2薄膜へ放射光照射した際に生じる変化を光電子分光測定により調べた。VO2薄膜はパルスレーザー堆積法によりTiO2(101)基板上に作製した。作製した薄膜は原子間力顕微鏡で表面が平滑であること、X線回折測定よりエピタキシャル成長していることを確認した。電気抵抗測定より評価した金属絶縁体転移温度は310 Kであった。放射光照射と光電子分光測定は広島大学放射光科学研究センターBL5で行った。VO2絶縁体相への放射光照射効果を調べたところ、光照射時間とともにフェルミ準位上の状態が増加する様子を観測した。この変化は光照射をやめても元に戻らず、不可逆な変化であった。価電子帯スペクトルの変化を解析することにより、光照射によりV3d電子数が増加していることがわかった。光照射によりV元素に電子が注入されていることを示している。このような変化は金属相でも同様に観測された。放射光照射効果は絶縁体相や金属相金属相によらずおこる現象であることがわかった。光照射後の電気抵抗測定より、照射後は転移温度が低下していることがわかった。光電子分光の結果とよい対応を示した。抵抗測定は比較的バルクの情報を反映することを考えると、光照射による変化は、比較的膜全体に及んでいると考えられる。当初予定していた実験をほぼ全て実行し、目的に応じた成果が得られている。VO2薄膜の放射光誘起絶縁体金属転移の研究では、金属化の起源を解明することがH24年度の主目的であった。計画していた放射光光電子分光実験により、光照射時間に伴う電子状態の変化を詳細に調べることができ、その結果から、薄膜からの酸素脱離による金属化のモデル提案に至った。目的の達成に向けて有益な情報が得られている。一方、ハーフメタルCrO2薄膜の作製法確立を目指した研究では、作製に重要なパラメータを見出し、その値の調整にも成功した。作製の再現性が向上しており、作製法の確立に大きく近づく結果となった。新物質探索に向けた取り組みについても、成果が得られている。PLD法によりTaO2薄膜の作製に成功した。成功の要因は、Ta4+の安定化のために水素ガスを含む雰囲気の中で成膜したことである。水素の導入により強還元雰囲気の環境が実現できている。本研究結果は、TaO2薄膜の作製に成功したことはもちろん、PLD法と水素雰囲気の組み合わせによる成膜方法が、強還元下でのみ安定化される物質や、低酸化数物質の作製・開発に有効であることを示している点でも意義深い。放射光照射により一体何が生じているのかを、現象論として明らかにすることがH23年度の主目的であった。これに対して、光照射による変化が不可逆であること、光によりV3dに電子が注入されていること、絶縁体相や金属相によらず変化が生じること、変化は比較的膜全体に及んでいること、など、光照射現象の概要を明らかにする情報が得られた。変化の機構解明を思慮することにつながる成果である。H24年度の研究を継続発展させ、物性制御可能な光キャリア注入法の確立につなげる。以下に各物質についての推進方策を記す。1、VO2薄膜の放射光照射絶縁体-金属転移:転移機構として提案したモデル、「薄膜からの酸素脱離による金属化」の検証を行う。
呼吸リハビリテーションにおける温熱療法の作用機序に関する分子生物学的検討

本研究の目的は、呼吸リハビリテーションにおける温熱療法の作用機序を明らかにするとともにその臨床的有用性を実証することである.呼吸器リハビリテーションを必要とする慢性呼吸器疾患患者に対してサウナ治療(60°Cの乾式サウナ浴室に1日1回15分間滞在後、30分間毛布による保温を、週5回、4週間、計20回)実施したところ、肺機能・運動耐容能などにおいて明らかな改善傾向が認められた.全身循環および抗酸化能の改善がその作用機序として示唆された.本研究の目的は、呼吸リハビリテーションにおける温熱療法の作用機序を明らかにするとともにその臨床的有用性を実証することである.呼吸器リハビリテーションを必要とする慢性呼吸器疾患患者に対してサウナ治療(60°Cの乾式サウナ浴室に1日1回15分間滞在後、30分間毛布による保温を、週5回、4週間、計20回)実施したところ、肺機能・運動耐容能などにおいて明らかな改善傾向が認められた.全身循環および抗酸化能の改善がその作用機序として示唆された.本研究期間(平成18年度平成20年度)の研究目的は、呼吸リハビリテーション(呼吸リハ)における温熱療法の作用機序を明らかにするとともにその臨床的有用性を実証することである。平成18年度の研究では、環境温度および湿度が種々の生体機能に及ぼす影響を検討するとともに、温熱療法の臨床的有効性との関連を明らかにすることを主たる目的としている。研究実施計画に従い、【研究1】気道炎症に対する環境温度および湿度の影響についての検討、ならびに【研究2】熱ショック蛋白発現に及ぼす環境温度および湿度の影響についての検討を実施した。単回の予備的検討を実施し、呼吸器リハビリテーションを必要とする呼吸不全患者に対しては、室温、乾式サウナ浴(45°Cと60°C、低湿度)、熱気浴(45°C、多湿)の各条件の中で、乾式サウナ浴(60°C、低湿度)の有効性が最も高いことが示唆された。そこで、サウナ治療(60°Cの乾式サウナ浴室に1日1回15分間滞在後、30分間毛布による保温を、週5回、4週間、計20回)実施し、その有効性について検討を加えた。治療前および治療後の動脈血ガス分析、肺機能検査、心機能検査(心エコー)、運動耐容能検査(6分間歩行)、炎症性サイトカインおよび高分解能CT検査における呼気lowattenuation areaについて比較検討を行ったところ、肺機能、心機能、運動耐容能などにおいて改善傾向が認められている。炎症性サイトカインについては症例によりばらつきがあり、現時点では一定の傾向が得られていないが、今後症例を追加し他の指標とともに検討していく予定である。さらに、抗酸化能、脂肪酸組成および熱ショック蛋白発現については検体保存を行っており、平成19年度以降に測定予定である。本研究期間(平成18年度平成20年度)の研究目的は、呼吸リハビリテーション(呼吸リハ)における温熱療法の作用機序を明らかにするとともにその臨床的有用性を実証することである。平成19年度は、平成18年度に引き続き、環境温度および湿度が種々の生体機能に及ぼす影響および温熱療法の臨床的有効性を検討するとともに、温熱療法の心理的側面への効果を明らかにすることを目的として研究を行った。研究実施計画に従い、平成18年度からの、【研究1】気道炎症に対する環境温度および湿度の影響についての検討、【研究2】熱ショック蛋白発現に及ぼす環境温度および湿度の影響についての検討とともに、新たに【研究3】心理的側面に及ぼす環境温度および湿度の影響についての検討を実施した。平成18年度に引き続き、呼吸器リハビリテーションを必要とする慢性呼吸器疾患患者に対してサウナ治療(60°Cの乾式サウナ浴室に1日1回15分間滞在後、30分間毛布による保温を、週5回、4週間、計20回)実施し、症例数を増やしてその有効性について検討を加えた。治療前および治療後の動脈血ガス分析、肺機能検査、心機能検査(心エコー)、運動耐容能検査(6分間歩行)、炎症性サイトカインおよび高分解能CT検査における呼気lowattenuation area、心理テスト、健康関連QOLについて比較検討を行った。症例を増やしたことによって、肺機能、心機能、運動耐容能などにおいて明らかな改善傾向が認められている。炎症性サイトカイン、抗酸化能、脂肪酸組成および熱ショック蛋白発現については現在のところ一定の傾向が得られておらず、引き続き検討中である。心理テスト、健康関連QOLについても検討を進めている。また、有効例と無効例での病態の相違についての検討も合わせて行っている。本研究期間(平成18年度平成20年度)の研究目的は、呼吸リハビリテーション(呼吸リハ)における温熱療法の作用機序を明らかにするとともにその臨床的有用性を実証することである、平成20年度は、平成18、19年度の成果を踏まえ、温熱療法の臨床的有効性、心理的側面および気道炎症に対する効果を検討することを目的として研究を行った。研究実施計画に従い『研究1』気道炎症に対する環境温度および湿度の影響についての検討、『研究2』熱ショック蛋白発現に予ぼす環境温度および湿度の影響についての検討、『研究3』心理的側面に及ぼす環境温度および湿度の影響についての検討、『研究4』気管支におけるNO合成酵素の産生に及ぼす環境温度および湿度の影響についての検討を実施した。平成18、19年度に引き続きり、呼吸器リハビリテーションを必要とする慢性呼吸器疾患患者に対してサウナ治療(60°Cの乾式サウナ浴室に1日1回15分間滞在後、30分間毛布による保温を、週5回、4週間、計20回)実施し、症例数を増やしてその有効性について検討を加えた,治療前および治療後の動脈血ガス分析、肺機能検査、心機能検査。(心エコー)、

運動耐容能検査(6分間歩行)、炎症性サイトカインおよび高分解能CT検査における呼気lowattenuation area、心理テスト、健康関連QOLについて比較検討を行った。症例を増やしたことによって、肺機能、心機能、運動耐容能などにおいて明らかな改善傾向が認められている。心理的側面についても、好影響を及ぼす傾向が認められた。また、単回のサウナ浴の肺機能および運動耐容能に対する効果についての検討を行った結果、ある程度の改善傾向を認めた。炎症性サイトカイン、抗酸化能、脂肪酸組成および熱ショック蛋白発現,気道におけるNO合成酵素産生などについては、本研究期間では一定の傾向は得られなかった。
癌微小環境形成におけるサイトグロビン陽性あるいは陰性筋線維芽細胞の役割

我々は哺乳類第4番目のグロビンであるサイトグロビン(Cytoglobin, Cygb)の生体内機能を明らかにする目的でCygb遺伝子のExon 1をネオマイシン耐性遺伝子で置換してCygb欠損マウス(Cygb-/-)を作出した。ジエチルニトロサミン(diethylnitrosamine, DEN)25 ppmを4#12316;6ヶ月投与した肝臓の発癌実験において、野生型Cygb+/+では20%のマウスに肝腫瘍が発生したのに対して、Cygb-/-マウスでは100%で肝腫瘍(肝癌や肝血管腫)または肺腫瘍(扁平上皮癌や腺癌)が生じていることを確認した。0.05 ppmという低濃度でも同様の傾向であった。肝臓にはシリウスレッド染色でコラーゲンの沈着がCygb-/-マウスで強く生じていることが判った。また、α-fetoprotein, interleukin-1, transforming growthfactor-βのmRNA発現が亢進していた。この様な現在までの知見から、Cygb欠損は臓器の酸化ストレス制御を破綻させ細胞の癌化に寄与する可能性を見出してきた。一方、コリン欠乏食(CDAA食)を投与して脂肪性肝炎を作製するモデルにおいてもCygb-/-マウスでは野生型に比較して肝硬変が早期に出現し、さらに発がんすることが判明した。これらのことからCygbが癌抑制遺伝子であることを提唱している(特願2010-052244)。Cygbは肝臓では星細胞にのみ発現しており、肝硬変ではCygb陰性のmyofibroblastが増加する。このため、Cygb陽性/陰性のmyofibroblast様の細胞が組織がん化に寄与することを示唆する。Cygb-/-マウスの作出は現在までのところ申請者らのみが成功しており本研究は独創性が高く、当施設でのみ可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。肝星細胞は慢性肝障害時には"活性化"されて筋線維芽細胞(myofibroblast,MFB)へと変化し、コラーゲンなどの細胞外マトリックス物質やtransforming growthfactor-β(TGF-β)を主とする成長因子を産生しながら肝の線維化や硬変化に関与する。肝癌は線維化肝組織から発生するため、MFBが肝癌の発生や発育に対して至適な微小環境を提供する可能性がある。研究者らは星細胞由来MFBがガス結合蛋白サイトグロビン(cytoglobin,Cygb)を発現することを発見し、Cygb陰性MFBとの間で機能の差異があることを観察してきた。最近Cygb欠損(Cygb^<-/->)マウスを作製してジエチルニトロサミンを用いた肝発癌実験を行い、Cygbチマウスは野生型に比較して易癌化することを見出した。この際、Cygb^<-/->マウスの間質では強い線維化反応が生じ、線維化ならびに炎症に関与する遺伝子発現が高発現していた。これらの研究結果はMFBには多型があり、がんの間質を構成するMFB固有の細胞特性を解明すること、及び、MFBの持つCygb依存性酸素センサー機能ががんの間質を理解する上で極めて重要であることを示唆する。Cygb^<-/->マウスに関して公開特許1件、出願中特許1件がある。研究により得られた成果は、学会や論文を通じて発表し、ホームページ上で公開して常に更新する。また、知的財産の取得を積極的に行う。作出したCygbノックアウト

マウスを用いてその易発がん性を世界で初めて見出し、Am J Patholに出版することができた。さらに研究は継続しておこない、さらなる新しい知見を見出している。24年度が最終年度であるため、記入しない。Cygbノックアウトマウスを用いてジエチルニトロサミンという発癌剤での腫瘍形成について検討したが、よりヒトの病気に近いモデルでの検討を進める予定である。また、ヒトの肝癌組織におけるサイトグロビン発現の様態や、遺伝子変異についてもデータを得られつつあり、さらに研究を継続する予定である。