hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子移動反応速度の制御機構

電子移動反応は酸化・還元反応の電子レベルでの実体であり、一般の化学反応のみならず、広く生体内反応のエネルギー変換系において中心的役割を果している。電子移動速度を制御する機構としては、分子間距離に依存する電子トンネル因子と、エネルギー・ギャップに依存するフランク・コンドン因子がある。我々は後者の役割について理論的研究を行った。マーカスに始まる電子移動に対する伝統的理論によると、エネルギー・ギャップが反応前後の全緩和エネルギーより大きくなると電子移動速度が減少するというinverted regionの存在が予言される。これに対して、極性溶媒中光誘起分子間電子移動に関するRehmとWellerの実験結果は、inverted regionが存在しないことを示している。我々は、この理論と実験の結果の不一致を解決するために、荷電分子のまわりの極性溶媒は強い誘電飽和をおこし、分極座標に対する自由エネルギー曲線が中性分子のまわりのそれに比べて非常に大きいと仮定し、上記inverted regionが実質上存在しないことを理論的に示した。我々は、上記エネルギー曲率のちがいが実際におこっているかどうかを分子論的に調べるために、Monte Carlo simulationの計算を行った。その結果、電荷eに荷電した球状分子をとりまく溶媒分子は強い誘電飽和をおこしており、溶質が荷電状態と中性状態で溶媒運動の自由エネルギー曲率の比は約8という大きな値が得られた。我々はさらに、誘電飽和層の厚みと誘電飽和の強度を各種分子パラメータを変化させて包括的に調べた。その結果、誘電飽和は、荷電分子があまり大きくない限り、普遍的におこる現象であり、誘電飽和層の厚みは、溶媒分子半径ぐらいのうすいものであることが明らかになった。マーカスに始まる電子移動に対する伝統的な理論によると,エネルギー・ギャップΔΕが反応前後の全緩和エネルギーΕrより大きくなると電子移動速度が減少するというinverted regionの存在が予言される.これに対して,極性溶媒中光誘起分子間電子移動の実験結果は, inverted regionが存在しないことを示している.この矛盾を解決するために,我々は荷電分子のまわりの極性溶媒は誘電飽和をおこし,分極座標に対する自由エネルギー曲線が中性分子のまわりのそれに比して非常に大きいと仮定し,上記inverted regionが存在しなくてもよいことを理論的に示した.我々は,上記エネルギー曲率のちがいが実際におこっていることを確かめるために, Monte Carlo simulationの計算を行った.モデルとして,溶質・溶媒両分子を半径2.2〓のhard coreをもつ球体を仮定した.溶媒分子の双極子能率を2デバイとした.その結果,電荷eに荷電した球状分子に接触する溶媒分子は実際に強い誘電飽和を行っていることを見出した.溶質が荷電状態と中性状態での自由エネルギー曲率の比は約8になった.この結果はエネルギー・ギャップ則についての実験データを説明するために用いたパラメータの値と近く,曲率変化を考慮する理論に対して物理的根拠を与えたことになる.誘電飽和層の大きさ・誘電飽和層の緩和エネルギーの大きさを計算機シミュレイションから求めるのは今後の問題である.電子移動反応は生体エネルギー変換の中枢をなす。その電子・分子機構の解析は重要な意味をもつ。昨年度は、電子移動速度を制御する因子として環境のゆらぎの効果をとり入れた新理論を展開し、その理論の基礎になるエネルギー曲線に対して、モンテ・カルロシミュレイションを行った。本年度は、昨年度のこの予備的な計算をより広い範囲の極性溶液系に適用する本格的な計算を行った。まず、荷電溶質分子のまわりにできる誘電飽和層の厚みとその強度(これを誘電飽和の性質という)を決定する尺度を導入した。それを用いて、溶質の荷電量が変化するとき、誘電飽和の性質がどのように変化するかを調べた。その結果、強い飽和層は荷電量の増大に応じて多少増大するものの、溶媒分子の半径程度の範囲で変化することがわかった。

また、溶質分子の半径を変化させた場合には、半径が小さい程誘電飽和の性質が強まることが明らかになった。次に、溶媒分子の半径を変化させた場合には、誘電飽和の性質は半径の大きさにあまりよらないことがわかった。更に温度を200Kー400Kの範囲で変化させると、誘電飽和の強さは温度によらず一定であることがわかった。このような計算結果から、分子溶液系で誘電飽和はかなり普遍的にみられる現象であると結論される。我々のこれまでの理論と合わせると、この非線形現象が、溶媒分子の配向ゆらぎに異常性をひきおこし、光誘起電子移動反応のエネルギー・ギャップ則において、inverted regionを解消させる働きをもっていることが示される。
フィリピン農村にみるスポーツと社会移動の動態―アスリートと出身家族の生活分析（国際共同研究強化）

本年度は共同研究の成果を、国際的に発信するために、ドイツ語圏において研究報告をおこなった。また、大学や市民講座において講義も実施して、成果の国際社会への還元を試みた。本研究の大きな成果は、日本の社会学では、理論的な仕事はおおく輸入されながらも、実証的・経験的な仕事はほとんど紹介されることのないドイツ語圏のフィールドワーカーとの国際共同研究を実施し、さらに今後の学術研究のための豊富なネットワークを築き上げた点にある。キーワードとしては「リスク社会論」であり、そのために、その研究拠点であるミュンヘン大学での国際共同研究を進めてきたが、本年度においてはさらに研究環境が派生して、現在、移民問題で揺らぐヨーロッパをめぐってダイレクトにその社会問題とも向き合ったエスノグラファーたちの仕事も吸収することができた。具体的にはチュービンゲン大学での国際学会に招聘してもらい、そこで第一スピーカーとして、マニラの事例を現在のヨーロッパの研究動向と接続する研究報告をおこなった。また、ミュンヘン大学で知り合った隣国スロベニアのリュブリャナで活躍するアレス・ブカー教授の求めもあり、マリボル大学リュブリャナキャンパスを訪問して、特別講義をおこなった。本研究は、リスク社会論をめぐる経験的調査の進展のための国際共同研究であるが、成果の大きなポイントは、昨今のマニラの経済成長が、単に富の配分でレベルでの不均等性を階層ごとに備えているという点だけでなく、リスクの押し付けのレベルにおいてもそれが見られることを経験的に明らかにした点にある。内定年度:2015今年度は、次年度以降の渡航にむけての準備作業を実施した。具体的には、第一に、基課題で収集してきた途上国都市の都市底辺層の生活史/生活誌のデータを整理しなおし、リスク社会論の観点から再考察するための分析作業をおこなった。第二に、リスク社会論の国際的な研究動向を把握し、とりわけ途上国都市研究に転用したそれを読解する作業をおこなった。第三に、次年度以降の渡航先との打ち合わせをおこない、渡航後のスムーズな研究体制の構築について議論をおこなった。第一の点については、申請書にも記した通り、申請者が基課題で得たデータをもとに、さらにそれらを申請者が過去10数年にわたり蓄積したデータとも付き合わせながら、リスク社会論の分析観点から整理し直す膨大な作業を実施した。そこからわかったことは、途上国都市研究では「スラム研究」と一括認識されてきた研究対象が、じつはその内部において重要な差異を含んでいることであった。第二の点については、第一の点とも関連するが、とりわけラテンアメリカの事例研究を広く読解した。ラテンアメリカの研究では、スラム研究が、広義の知識社会学へと接続される潮流が見られ、そうした最新の研究動向を学ぶことで、本研究課題をより深めることができると同時に、次年度以降の渡航後のデータセッションがより有用なものになることが確認できた。第三の点については、渡航先との細かい打ち合わせを実施した。その結果、個人研究室、連携する研究スタッフ、図書館などの自由なサービス利用、データセッションの日程といった事柄を具体化することができた。研究実績の概要に記したように、当初の予定に沿った作業が進んでいるため。本年度は、ドイツおよびオーストリアにおいて、ウィーン大学およびミュンヘン大学にて国際共同研究を遂行し、さらにケルン大学においても新たな研究体制の展開のための訪問をおこなうなど、ドイツ語圏の研究者との国際共同研究を実施した。まず、ウィーン大学言語文化研究科において、マンツンライター教授およびその研究チームに所属する研究者/ポスドク研究員/院生/との国際共同研究を実施した。マニラをはじめとする東アジアの大都市におけるリスク社会をめぐる社会学的人類学的研究の方法的刷新について、研究実施者である私のデータを用いながらデータセッションを定期的に開催した。それを通じて、リスク社会論を東アジアのコンテクストに即して理論的に再考する作業を共同でおこなった。また、ケルン大学グローバルサウス研究所を訪問し、マニラのリスク社会をめぐる議論について、研究所において研究報告をおこなった。そこにおいても、たくさんのフィードバックを得ると同時に、研究実施者である私も寄稿者に加わった英語論集を出版する企画がまとまり、現在、ラウトリッジ社と刊行をめぐって内容調整を行なっているところである。さらに、ミュンヘン大学において、リスク社会論をめぐるデータセッションを定期的におこなった。ウンガー教授の研究チームとの非常に濃密な議論を実施し、さらに昨今の欧州情勢で大きなトピックになっている移民および難民をめぐる「社会問題」とそこでのリスク社会論的な視座の応用についても学ぶことができた。国際共同研究者との密接な関係性のもとで、様々な学術討議を展開することができたほか、さらにケルン大学グローバルサウス研究所という、本課題にとって非常に示唆的な研究を進めている研究機関とのネットワーク構築もできたため。

また、ミュンヘン大学で知り合った隣国スロベニアのリュブリャナで活躍するアレス・ブカー教授の求めもあり、マリボル大学リュブリャナキャンパスを訪問して、特別講義をおこなった。本研究は、リスク社会論をめぐる経験的調査の進展のための国際共同研究であるが、成果の大きなポイントは、昨今のマニラの経済成長が、単に富の配分でレベルでの不均等性を階層ごとに備えているという点だけでなく、リスクの押し付けのレベルにおいてもそれが見られることを経験的に明らかにした点にある。次年度は、渡航先でのデータセッションが開始するが、その際に、できるだけ途上国都市研究を展開している関係研究者との研究ネットワークを構築することが、より充実した成果につながると考えられる。ドイツ語圏にはそうした研究者が存在しており、そうした研究者との交流も積極的に図ることで、よりいっそう充実した国際共同研究に発展すると考えられる。次年度においても、ドイツのトゥービンゲンで開催される学術会議で研究報告をおこなうことになっており、そこでもまたさらなる国際共同研究体制を強化したい。
3次元フェムト秒レーザープロセスによる超トライボロジー複合膜の開発研究

(1)フェムト秒レーザーによる硬質薄膜表面のナノ構造形成硬質薄膜表面にフェムト秒レーザーをアブレーション閾値近傍の低フルーエンスで照射すると、照射面にレーザー波長の1/101/5と非常に小さい微細な周期構造が形成されることを見出した。さらに、レーザーパルスの偏光特性、波長、フルーエンスを変化させ、これら周期構造のサイズと形状が制御可能なことを明らかにした。特に、波長267nmの紫外フェムト秒レーザーにより、約30nmサイズの周期構造が硬質薄膜表面に形成されることを実証し、ナノ構造と命名した。硬質薄膜上にナノ構造をサイズ・形状を制御して規則的に形成することが可能になれば、ナノテクノロジー分野でのトライボロジー特性を最適化するための表面設計技術として波及効果が期待できる。(2)DLC-MoS_2系複合膜の開発とトライボロジー特性に与える微小溝の効果DLC膜表面に機械的に円形溝を加工後、固体潤滑膜のMoS_2を数μm被覆する技術を開発した。ボール・オン・ディスク型摩擦摩耗試験機により、軸受鋼ボールに対し、溝加工により摩擦係数が0.16から0.09へとかなり低下することを見出した。この理由として、溝が油だめのようにMoS_2を保管する効果を示し、摩擦係数が低下したと考えられる。従って、溝の形状・サイズをフェムト秒レーザー加工で最適化することにより、さらにトライボロジー特性が向上することが期待される。(3)フェムト秒レーザーによるナノ構造形成とトライボロジー特性に与える効果フェムト秒レーザーを用いて、DLC膜表面にナノ構造を平面状に形成する技術を開発した。ナノ構造が平面状に形成されたDLC膜は、軸受鋼ボールに対してトライボロジー特性が向上することが判明した。(1)硬質膜・固体潤滑膜の成膜条件の確立と薄膜の評価(安丸、加藤)ステンレス鋼基板に対し、アークイオンプレーティング装置を用いてTiN及びCr-Ni-N系硬質膜を成膜した。また、非平衡マグネトロンスパッタリング装置を用いて、バイアス電位と雰囲気ガスを調整し、低硬度(Hv1600)高硬度(Hv3000)のDLC膜を成膜した。さらに、マグネトロンスパッタリング装置を用いて、摩擦係数の極めて小さいMoS_2膜や超軟質DLC膜(Hv700)をできるだけ高い付着力で成膜する条件を検討した。ボール・オン・ディスク型摩擦摩耗試験機により摩擦摩耗特性の評価を行った。摩擦係数(超硬ボール)に関しては、DLC系膜は0.1前後と非常に優れた値を示した。セラミックス膜はNiを少量含有したCr-Ni-N系膜が優れていたが、DLCよりはかなり大きな値を示した。MoS_2膜はDLC膜より摩擦係数がさらに小さいが、移動しやすく耐久性が劣ることが判明した。(2)フェムト秒レーザーによる硬質膜の高精度加工技術の開発(宮崎、安丸)チタンサファイアレーザーをチャープパルス増幅させた高密度フェムト秒レーザーパルスの強度と偏光を調整した後、TiNおよびDLC薄膜表面に凸レンズを用いて垂直に集光させた。具体的な照射条件......波長;赤外800nm、パルス幅40fs、偏光;直線偏光(横p,縦s)と円偏光、集光スポット径;約200μm、周波数;10Hz、パルスエネルギー;401100μJ、フルーエンス;0.13.0J/cm^2、照射パルス数;1300パルス、試料;固定、雰囲気;大気中.

照射後のTiNおよびDLC薄膜をFE-SEMで観察すると、アブレーション閾値近傍の低フルーエンスで照射することにより、薄膜表面にレーザー波長の1/101/5と非常に小さい周期的微細構造が形成されることを見出した。さらに、この超微細構造は、レーザーの偏光を制御することにより直線状(直線偏光)からドット状(円偏光)の構造までパターンを変化させることが可能で、そのサイズはレーザー波長に比例して変化し増減可能であることが判明した。(1)硬質膜と固体潤滑膜の複合化条件の確立と評価(安丸、加藤)ステンレス鋼基板に対し、アークイオンプレーティング装置を用いてCr-Ni-N系硬質膜を成膜した。また、非平衡マグネトロンスパッタリング装置を用いで、バイアス電位と雰囲気ガスを調整し、低硬度(Hv1600)高硬度(Hv3000)のDLC膜を成膜した。さらに、マグネトロン・スパッタリング装置を用いて、摩擦係数の極めて小さいMoS_2膜や超軟質DLC膜(Hv700)をこれら硬質膜上にできるだけ高い付着力で成膜する条件を検討した。ボール・オン・ディスク型摩擦摩耗試験機により摩擦特性を評価した。摩擦係数(超硬ボール)に関しては、DLC系膜は0.1前後の小さい値を示すが、DLC膜上にMoS_2膜を複合させると約0.03と大幅に低下することが判明した。一方、Cr-Ni-N系膜上にMoS_2膜を被覆した場合はDLC単独とほとんど同じか増加する傾向で、効果が少ないことが判明した。(2)フェムト秒レーザーによる硬質膜の加工技術(真空中、試料移動)の開発(宮崎、安丸)高密度フェムト秒レーザーパルスの強度と偏光を調整した後、TiNおよびDLC薄膜表面に凸レンズを用いて垂直に集光させた。今回は特に、真空中での照射を試みた。具体的な照射条件...波長;赤外800nm、パルス幅40fs、偏光;直線偏光と円偏光、集光スポット径;約200μm、周波数10Hz,パルスエネルギー;401100μJ、フルーエンス;0.13.0J/cm^2、照射パルス数;1300パルス、試料;固定及び直線状照射、雰囲気;大気及び真空中.照射後のTiNおよびDLC薄膜をFE-SEMで観察すると、アブレーション閾値近傍の低フルーエンスで、薄膜表面にレーザー波長の1/101/5と非常に小さい周期的微細構造が形成されること、さらに、レーザーの偏光を制御することにより直線状(直線偏光)からドット状(円偏光)の構造まで変化可能で、そのサイズはレーザー波長とフルーエンスで制御可能であることを見出した。また、真空中でもフルーエンスは少し変化するが同様な傾向があることが判明した。(1)MoS_2系複合膜のトライボロジー特性と円形溝の効果DLC膜にボール・オン・ディスク摩擦摩耗試験機であらかじめ円形溝を加工後MoS_2を被覆し、できるだけ同一円周上をボールが回転するように工夫して、摩擦係数の変化を調べた。その結果、溝加工前のDLC膜上にMoS_2を被覆した複合膜は、超硬ボールに対して0.03と最も低い摩擦係数を示し、軸受鋼SUJ2ボールに対しては0.16とやや高めの値になった。溝作製後は、超硬ボールに対しては摩擦係数がほぼ同じか少し高い値となったが、SUJ2に対しては0.09の非常に低い摩擦係数を示した。この理由としては、攻撃性の高いSUJ2ではMoS_2が移動しやすく、溝が油だめのようにMoS_2を保管する効果を示し、摩擦係数が低下したと考えられる。このようにボール・オン・ディスクの超硬ボールで簡易的に作製した円形溝により、SUJ2ボールの摩擦係数を低減できることが判明した。
がん細胞の薬剤耐性診断に向けた絶対定量プロテオーム解析基盤の構築

本研究では、コムギ無細胞タンパク質合成系と定量質量分析法を組み合わせて、がん細胞の薬剤耐性に関連するプロテオーム成分の変動を定量化するための分子診断システムを開発した。各種がん関連タンパク質の絶対量を測定するために、定量の内部標準となる安定同位体標識タンパク質をコムギ無細胞系により合成し、さらに合成したタンパク質のトリプシン消化物を用いてトリプル四重極型質量分析計によるマルチプルリアクションモニタリングアッセイを構築することに成功している。現在、微量生検試料を対象とする絶対定量解析の実現にむけて、定量解析基盤の高感度化を進めている。本研究では、(1)がん関連タンパク質に特化した安定同位体標識タンパク質ライブラリー(OncoSIRPL)を新たに構築し、(2)ライブラリータンパク質を内部標準に用いた独自の高感度質量分析システムを確立することを目的とする。平成24年度は、前年度に引き続きコムギ無細胞合成系を用いて安定同位体標識タンパク質の合成とライブラリー化をおこなった。またライブラリー化が終了した安定同位体標識タンパク質の質量分析情報を用いて、絶対定量プロテオーム解析に向けたMRMアッセイシステムを構築した。安定同位体標識タンパク質のトリプシン消化物を対象としてMRM解析をおこない、設定したMRMチャネルの有効性を検証した結果、現在までに1,000種類以上のトリプシン消化ペプチドに関するMRMトランジション情報を取得することに成功している。また質量分析計のフロントLCによるペプチド分離作業を高速化するために、高圧型LCシステムと高速分離用カラムカートリッジを導入し、従来の4倍の流速(1,200nl/min)によるハイスループットMRM解析にも成功している。現在、スループット化したMRMシステムと内部標準ライブラリーを用いて、尿および血清試料を対象とした絶対定量プロテオーム解析を進めており、微量タンパク質成分(ng/mlレベル)の高感度検出に成功している。さらなる高感度化を目的として、ヒト体液試料中に含まれる主要タンパク質成分の抗体カラムによる除去処理を現在検討している。本研究の目的は、(1)がん関連タンパク質に特化した安定同位体標識タンパク質ライブラリー(OncoSIRPL)を新たに構築し、(2)ライブラリータンパク質を内部標準に用いた独自の高感度質量分析システムを確立することである。解析システムの高感度化は、培養系から微量生検試料へ段階的に進める。さらに、本開発システムによる抗がん剤耐性診断の実現に向けた情報基盤の整備もおこなう。本年度は、OncoSIRPL構築に向けて安定同位体標識タンパク質の合成基盤を確立した。イオン化効率の高いペプチド配列を連結した人工合成遺伝子(QConCAT)による内部標準タンパク質合成法を導入し、各種がん関連タンパク質の大規模合成およびライブラリー化を現在進めている。今までに合成したタンパク質は97%以上の効率で安定同位体標識されており、質量分析計を用いた定量分析の内部標準に十分使用可能な品質であった。合成が終了したタンパク質に関しては、定量MRMアッセイのチャネル構築に必要となるMS/MSスペクトル情報の取得を終了している。また耐性診断の標的分子を新たに探索することを目的として、ヒト培養膀胱がん細胞を対象に、抗がん剤耐性株と非耐性株のプロテオーム成分の比較定量解析をおこなった。二次元ゲル電気泳動とLC-MSによる比較発現プロファイル解析により、耐性獲得に伴い発現量の変動するマーカータンパク質候補を多数検出することに成功している。今後は新たな耐性診断マーカー候補タンパク質の合成・ライブラリー化を進め、微量生検試料からのマーカー検出に向けて解析システムの最適化をおこなう予定である。OncoSIRPLの構築に向けた基盤整備は計画通り終了しており、プロテオミクス解析による新規の薬剤耐性マーカー候補タンパク質も同定している。既知のがん関連タンパク質のライブラリー化に関しては、当初の目標数には届かなかったが、次年度に残りのライブラリー化を終了させる予定である。前年度に引き続き、OncoSIRPLライブラリーの構築を進める。また、がん関連タンパク質の生検試料における発現プロファイル解析に向けて、OncoSIRPLとMRM質量分析を組み合わせた絶対定量プロテオーム解析システムの構築を行う予定である。物品費には、主に安定同位体標識タンパク質の合成・ライブラリー化に必要な試薬・消耗品費、質量分析用試薬を予定している。また研究成果の海外学会発表を行うために、旅費の使用も計画している。
子宮体癌における統合的ゲノム・エピゲノム解析に基づく新規分子標的治療の探索

これまでに我々は、子宮体癌の腫瘍組織における癌抑制遺伝子PTEN,p53の遺伝子変異の有無、変異の遺伝子上の位置、蛋白発現などが、患者の予後・臨床病理学的特徴と有意に相関することを報告してきた。また卵巣癌細胞株のPI3-kinase/Aktシグナル伝達経路上の遺伝子変異の有無と、同経路に対する分子標的治療薬の感受性が有意に相関し、一方従来の抗癌剤感受性とは相関しないことも報告してきた。このように個々の癌が有するゲノム情報が、婦人科癌において分子標的治療薬を含む治療法に対する感受性を予測できる可能性がある。一方で、子宮体癌の遺伝子異常にはゲノム異常に加え、プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、microRNA発現などの、エピゲノム異常も存在することが知られ、従来のゲノム情報に加えて、更にメチル化解析、マイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによる解析などにより得られたこれらエピゲノム情報を加え、統合的に解析することで、分子標的治療の新たな標的分子候補や管理法を同定・開発できる可能性がある。そこで当科において初回治療を施行した子宮体癌症例の、手術検体のパラフィン包埋ブロックの薄切標本および抽出したDNAの解析などにより得られた遺伝子・蛋白異常のゲノム情報に加え、マイクロサテライト不安定性などのエピゲノム情報に関して、臨床病理学的因子や予後との関連性を統合的に解析した。術後放射線照射はp53正常群では予後を改善するが、p53異常群では改善せず、従ってp53の異常は術後放射線治療の感受性に影響することにより、予後不良因子となっている可能性が示唆された。また、マイクロサテライト不安定性は免疫チェックポイント機構を亢進することにより術後化学療法の感受性を低下させ、予後不良に寄与している可能性が示唆された。これらの結果に基づいた、新規標的分子や管理法の開発が期待される。これまでに我々は、子宮体癌の腫瘍組織における癌抑制遺伝子PTEN,p53の遺伝子変異の有無、変異の遺伝子上の位置、蛋白発現量などが、患者の予後および臨床病理学的特徴と有意に相関することを報告してきた。また卵巣癌細胞株のPI3-kinase/Aktシグナル経路上の遺伝子変異の有無と、同経路に対する分子標的治療薬に対する感受性とが有意に相関し、一方従来の抗癌剤に対する感受性とは相関しないことも報告してきた。このように個々の癌が有するゲノム情報が、婦人科癌において分子標的治療薬をも含む治療法に対する感受性を予測できる可能性がある。一方で、子宮体癌の遺伝子異常にはゲノム異常に加え、プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、microRNAの発現など、エピゲノム異常も存在することが知られており、従来のゲノム情報に加えて、今回更にこれら遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、RNA発現のマイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによるmicroRNA解析を施行することにより、得られたエピゲノム情報を加えて統合的に解析することで、新たな分子標的治療の標的分子候補の同定を目標としている。現在、当科において初回治療を施行した子宮体癌症例の、手術検体のパラフィン包埋ブロックから抽出したDNAにおいて、マイクロサテライト不安定性の解析、遺伝子プロモーター領域のメチル化の解析などを行っている。今回、遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、RNA発現のマイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによるmicroRNA解析などを施行し、従来のゲノム情報に加えてこれらエピゲノム情報を統合的に解析する予定であり、おおむね順調に進行していると思われる。一方で、子宮体癌の遺伝子異常にはゲノム異常に加え、プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、microRNAの発現など、エピゲノム異常も存在することが知られており、従来のゲノム情報に加えて、今回更にこれら遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、RNA発現のマイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによるmicroRNA解析などを施行することにより、得られたエピゲノム情報を加えて統合的に解析することで、新たな分子標的治療の標的分子候補の同定を目標としている。現在、当科において初回治療を施行した子宮体癌症例の、手術検体のパラフィン包埋ブロックの薄切標本および抽出したDNAの解析により得られた遺伝子・蛋白異常のゲノム情報、およびマイクロサテライト不安定性や遺伝子プロモーター領域メチル化などのエピゲノム情報に関して、臨床病理学的因子や予後との関連性を統合的に解析している。子宮体癌症例において、得られたゲノム・エピゲノム情報を現在統合的に解析中であり、おおむね順調に進行していると思われる。

一方で、子宮体癌の遺伝子異常にはゲノム異常に加え、プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性、microRNA発現などの、エピゲノム異常も存在することが知られ、従来のゲノム情報に加えて、更にメチル化解析、マイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによる解析などにより得られたこれらエピゲノム情報を加え、統合的に解析することで、分子標的治療の新たな標的分子候補や管理法を同定・開発できる可能性がある。そこで当科において初回治療を施行した子宮体癌症例の、手術検体のパラフィン包埋ブロックの薄切標本および抽出したDNAの解析などにより得られた遺伝子・蛋白異常のゲノム情報に加え、マイクロサテライト不安定性などのエピゲノム情報に関して、臨床病理学的因子や予後との関連性を統合的に解析した。術後放射線照射はp53正常群では予後を改善するが、p53異常群では改善せず、従ってp53の異常は術後放射線治療の感受性に影響することにより、予後不良因子となっている可能性が示唆された。また、マイクロサテライト不安定性は免疫チェックポイント機構を亢進することにより術後化学療法の感受性を低下させ、予後不良に寄与している可能性が示唆された。これらの結果に基づいた、新規標的分子や管理法の開発が期待される。更に遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性の解析を継続し、今後順調に進行すれば、RNA発現のマイクロアレイ解析、次世代シークエンサーによるmicroRNA解析なども行ってゆく予定である。ゲノム・エピゲノム情報と臨床病理学的因子や予後との関連性について統合的解析を更に進める。解析の結果から必要であれば、ゲノム・エピゲノム情報の追加分析を行う予定である。遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性などの解析に、余剰額が生じたため。(理由)ゲノム・エピゲノム情報の解析に、余剰額が生じたため。(使用計画)ゲノム・エピゲノム情報の解析の継続に使用する予定である。遺伝子プロモーター領域のメチル化、マイクロサテライト不安定性などの解析の継続に使用する予定である。
陰圧閉鎖療法のリンパ管新生による新たな低侵襲四肢リンパ浮腫治療に関する研究

平成27年度で行ったミニブタを用いての急性リンパ浮腫モデル作製と持続吸引装置(NPWT)着用によるリンパ動態への影響を調べる研究では、当初想定していた蛍光リンパ管造影での輝度変化については両鼠径部で線状の蛍光が描出されなかった。より効率的に持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製が必要であると考え、28年度に鼠径リンパ節廓清を行い、急性リンパ浮腫モデルを作製し、新たな外的刺激として皮膚欠損創作製とシリコンチューブ束埋入を加えた。モデル作製一週間後にICG蛍光リンパ管造影を行い、鼠径廓清部位から腋窩部に向かう皮下にシリコンチューブに沿って蛍光を認めた。この結果から、シリコンチューブ埋入と陰圧による外的刺激により何らかのリンパ側副路が形成されたと考えた。29年度はブタの実験から得られた組織学的検索を行った。組織学的にはシリコンチューブ束の周囲に瘢痕様組織が存在し、ICGが組織内を移動していることが分かった。次に、シリコンチューブ束によるリンパ浮腫治療の臨床試験を報告しているポーランドグループにコンタクトを取り、2017年9月にスペインのバルセロナで行われた国際リンパ学会に参加した後、ポーランドのワルシャワ大学を訪問し、シリコンチューブ束埋入手術に助手として参加、さらにシリコンチューブ束埋入治療を受けた上肢リンパ浮腫患者を外来で診察し、その効果を確認した。30年度はNPWTとシリコンチューブ束によるリンパ浮腫治療の臨床試験を進めるため、ポーランドのOlszewski教授を日本に招き(第3回日本リンパ浮腫治療学会で講演)、この際にシリコンチューブの形状についてアドバイスを受け、作製業者の選定を行い具体的に臨床研究へのプロトコルを作成する準備に取り掛かった。これらの内容を2019年3月の第43回日本リンパ学会で発表した。初年度はヒトの皮膚構造に近い構造を持つミニフブタ3頭を用いた動物実験を行った。全麻下に両側鼠径リンパ節廓清を行い、急性後肢リンパ浮腫モデルを作製した。右鼠径廓清部には携帯型陰圧閉鎖療法システムを装着し、左鼠径部をコントロールとした。使用した持続吸引システムは現在、日常診療において外来患者用として使用している携帯持続吸引システムであるPICO創傷治癒システムで、約80mmHgの陰圧を一日24時間、7日間継続して装着使用した。一週間の装着後に再び全麻下に、持続吸引装置をはずし、両足にインドシアニングリーンを注入し蛍光リンパ管造影を行った。コントロールとした左側ではインドシアニングリーンが鼠径部で淡く広がりっており、また両後肢とも浮腫を来していた。持続吸引器を装着した右側では吸引のために当てられていたパッドの領域ではコントロール側で見られた淡い蛍光が認められなかった。以上から、蛍光リンパ管造影所見では、1,急性リンパ浮腫モデルは作製できた。2,コントロールでの鼠径部の蛍光パターンは、淡い廓清部に一致したリンパの広がりであった。3,持続吸引装置着用側ではパッドの領域に一致して蛍光パターンが認められず、リンパの貯留を抑制している。当初予定していた蛍光リンパ管造影での輝度変化については両鼠径部で線状の蛍光が描出されず、計測はできなかった。また、同時に両側から皮膚検体を採取し、現在真皮内のリンパ管の拡張などについて組織学的な検討を行っている。概ね順調に進んでいるが、前臨床研究で得られた組織の組織学検討が進行中である。これらから、陰圧以外に何らかの外的刺激が皮膚皮下組織に加わらないと新たなリンパ管新生を起こさない可能性が考えられた。従って、より効率的に持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製が必要であると考え、ミニブタ3頭を用いて、27年度と同様に鼠径リンパ節廓清を行い、急性リンパ浮腫モデルを作製し、新たな外的刺激として皮膚欠損創作製とシリコンチューブ束埋入を加えた。シリコンチューブ束は外径3mmの脳室腹腔シャント用シリコンチューブで、最近この方法による重症リンパ浮腫症例の治療の臨床研究報告がされている。3頭の急性リンパ浮腫モデルに対して、NPWT装置を装着し以下の3つのモデルを作製した。1,皮膚欠損を作製しシリコンチューブ束埋入とNPWTを装着したモデル、2,皮膚欠損がなくシリコンチューブ束を皮下に埋入しNPWTを装着したモデル、3,皮膚欠損を作製しシリコンチューブを埋入、NPWTを装着するが陰圧をかけないモデル。モデル作製一週間後にCG蛍光リンパ管造影を行い、1,2において鼠径廓清部位から腋窩部に向かう皮下にシリコンチューブに沿って蛍光を認めた。この結果から、シリコンチューブ埋入と陰圧による外的刺激により何らかのリンパ側副路が形成されたと考える。現在、組織学的検索を行っている。28年度では効率的に持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製を行い、この結果から当初28年度の予定であった健常者5名における臨床研究の変更が必要となった。シリコンチューブ埋入を含めた次の臨床研究の可能性を検討する。

平成27年度で行ったミニブタを用いての急性リンパ浮腫モデル作製と持続吸引装置(NPWT)着用によるリンパ動態への影響を調べる研究では、当初想定していた蛍光リンパ管造影での輝度変化については両鼠径部で線状の蛍光が描出されなかった。より効率的に持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製が必要であると考え、28年度にブタを用いて鼠径リンパ節廓清を行い、急性リンパ浮腫モデルを作製し、新たな外的刺激として皮膚欠損創作製とシリコンチューブ束埋入モデルを加えた。モデル作製一週間後にICG蛍光リンパ管造影を行い、鼠径廓清部位から腋窩部に向かう皮下にシリコンチューブに沿って蛍光を認めた。この結果から、シリコンチューブ埋入と陰圧による外的刺激により何らかのリンパ側副路が形成されたと考え、今後の研究目的を、NPWTとシリコンチューブ束埋入手術によるリンパ管新生によるリンパ浮腫治療への応用とした。29年度はブタの実験から得られた組織学的検索を行った。組織学的にはシリコンチューブ束の周囲に瘢痕様組織が存在し、ICGが組織内を移動していることが分かった。次に、シリコンチューブ束によるリンパ浮腫治療の臨床試験を報告しているポーランドグループにコンタクトを取り、2017年9月にスペインのバルセロナで行われた国際リンパ学会に参加した後、ポーランドのワルシャワ大学を訪問し、シリコンチューブ束埋入手術に参加、さらにシリコンチューブ束埋入治療を受けた上肢リンパ浮腫患者を外来で診察し、その効果を確認した。27年度の持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製の結果から、28年度の予定であった健常者5名における臨床研究をシリコンチューブ埋入法のよるブタを使ったリンパ管新生モデル作製に変え、29年度はブタの組織から得られた標本を解析した。また、今後の臨床研究に向け、シリコンチューブ束によるリンパ浮腫治療の臨床試験を報告しているポーランドのOlszewski教授にコンタクトを取り、実際の有用性について情報を得るためポーランドを訪問してシリコンチューブ束埋入手術に参加し、術後の患者を診察して効果を確認することができ、変更した予定通りNPWTとシリコンチューブ束埋入術の臨床研究に向けた準備を行うことができた。より効率的に持続吸引装置装着によるリンパ新生を促す実験モデル作製が必要であると考え、28年度に鼠径リンパ節廓清を行い、急性リンパ浮腫モデルを作製し、新たな外的刺激として皮膚欠損創作製とシリコンチューブ束埋入を加えた。この結果から、シリコンチューブ埋入と陰圧による外的刺激により何らかのリンパ側副路が形成されたと考えた。次に、シリコンチューブ束によるリンパ浮腫治療の臨床試験を報告しているポーランドグループにコンタクトを取り、2017年9月にスペインのバルセロナで行われた国際リンパ学会に参加した後、ポーランドのワルシャワ大学を訪問し、シリコンチューブ束埋入手術に助手として参加、さらにシリコンチューブ束埋入治療を受けた上肢リンパ浮腫患者を外来で診察し、その効果を確認した。
新たにクローン化したCAKβおよびEfsの細胞接着、分化増殖、癌化における役割

私達は、FAK分子族に属する第2のタンパク質チロシンキナーゼCAKβをクローン化により同定し、また、FynのSH3ドメインに結合するp130Casに似たdockingタンパク質Efsをクローン化により同定し研究している。今年度の研究により、次の事が明らかになった。1.ラット臓器・組織におけるCAKβの発現を免疫組織学化学とin situ hybridizationにより検討した所、CAKβが微絨毛、繊毛、軸索に多く発現していた。2.種々の培養細胞株を用いて、CAKβの細胞内局在性を免疫細胞化学により検討した所、CAKβは上皮系細胞の細胞相互接続部位の表面膜に沿って存在する他、微小管およびミクロフィラメントと弱く結合して細胞質に多く存在した。3.CAKβに結合するタンパク質のcDNAを発現ライブラリーのscreeningにより検索し、CAKβC末端ドメインに結合するタンパク質CBP-1を同定した。CBP-1は焦点接着に局在する新規のタンパク質であり、そのNドメインでCAKβに結合する。CBP-1を免疫沈降するとCAKβが共沈した。CAKβのC末端ドメインに対する単クローン抗体で免疫染色することにより、CAKβの一部が焦点接着に存在することを明らかにした。4.Efs cDNAを用いてヒト脳海馬cDNA libaryをscreeningした結果、SH3ドメインの無いEfs isoformのcDNAが得られた。ヒト胎盤と肺組織を用いて、SH3ドメインを有するEfsとSH3の無いEfsの存在を、Efs SH3ドメインに対する単クローン抗体を用いて証明した。現在、Efsの関与するシグナル路をアデノウイルスベクターに組み込んだEfs cDNAを用いて解析している。恒温浸とう培養機は、CAKβおよびEfsのGST融合タンパク質を調製する際に、大腸菌を培養する目的に使用した。
水面波を成因と考えた渓流のステップ・プール形成に関する研究

砂礫床水路によって多数の射流移動床実験をおこない、次の新知見を得た。(1)砂礫の移動が活発で射流条件にある流れでは反砂堆が形成され、峰部に大礫が集中することによって2次元反砂堆(リブ)河床が生ずる。(2)リブ河床の起伏をきっかけとして、水面に3次元的な斜め交錯波が発生する。(3)斜め交錯水面波の流下方向波長とリブの波長が一致する条件において水面波の共振状態が現れ、水深を超える大振幅の波立ちが生ずるとともに河床が速やかに3次元化し、円弧状のくぼみが発生する。(4)しかし、(3)の状態は長続きせず、短時間で水面波・河床波ともに消滅し、再び始めのリブ発生に戻って現象を繰り返す。(3)の状態で停水した場合にのみステップ・プールの形成を見る。斜め交錯水面波とリブ河床の波長が微妙にずれた場合にうねり現象が生じ、ステップ・プールの部分発生を見る。ステップ・プールは、斜め交錯水面波の波数モードに対応して複列モードのものも発生する。実験的に明らかにした上述のステップ・プールの成因に関し、流れ-砂礫輸送系における境界面不安定発生の立場から数学モデルによる線形解析を進めた。その結果、(1)非常に狭い波数域で河床面の境界不安定が発生し、その極大成長率をあたえるステップ・プール波長が実験結果と一致することを確認した。(2)波数域が狭いことは、3次元水面波が河床起伏と共振状態にあることに対応しており、その不安定領域の狭さがステップ・プールの発生後のすみやかな崩壊という実験事実を説明している。(3)ステップ・プールは3次元反砂堆であり、斜め交錯水面波が共振状態になることによって形成されるということが理論的に解明された。(4)しかし、リブについては、実験を説明しうる明確な不安定領域を求めることができなかった。今後、発生条件の理論の改良をはかり、ステップ・プールの発生領域を平均水理量にて表し、渓流の淵瀬設計計画に使えるようにする必要がある。1.既設10m水路に砂礫を敷き詰め、多数の射流実験をおこなって次の新知見を得た。(1)多量の砂礫が移動する条件では反砂堆が形成され、峰部に大礫が集中することによって2次元性の強いリブが生ずる。(2)リブをきっかけとして水面に3次元的な斜め交錯波が発生する。(3)斜め交錯波の流下方向波長とリブ波長が一致したとき、河床波と水面波の相互干渉が強まり、水深を超える大振幅の波立ちが生ずるとともに河床が速やかに3次元化し、円弧状のくぼみが発生する。(4)この状態を継続すると短時間で水面波・河床波とも消滅し、再び始めのリブ形成状態に戻って現象を繰り返す。(3)の状態で停水した場合にのみステップ・プールが形成される。(5)斜め交錯波の流下方向波長とリブ波長が1/10程度ずれた場合、うねり現象が生じてステップ・プールの部分発生が起こる。(6)斜め交錯波、ステップ・プールは水路幅に規定されたモードをもち、複数モードのものも広く存在する。2.林による理論反砂堆波長とAiry波の理論波長の一致を条件に、現象論的にステップ・プールの発生条件

・部分発生条件を導き、実験結果をよく説明することを確認した。昨年度実験的に明らかにしたスッテプ・プールの成因に関して、流れ-砂礫輸送系における境界面不安定発生の立場から数学モデルによる線形解析を進めた。その結果、非常に狭い波数域で境界不安定が発生し、その極大成長率をあたえるステップ・プール波長が実験結果と一致することを確認した。波数域が狭いことは、3次元水面波が河床起伏と共振状態にあることに対応しており、その不安定領域の狭さがステップ・プールの発生後のすみやかな崩壊という実験事実を説明している。すなわち、流れの運動量方程式として水面波特性を良好に表現しうる非静水圧浅水流方程式を用い、流砂量式に底面起伏の傾斜効果を取り入れたKovacs-Parker式を採用することにして、その方向成分式を新たに導いた。さらに、波によるせん断力の位相ずれを考慮し、流れの連続式・流砂連続式を連立させた。これらの基礎式について等流状態からの摂動に関する線形化方程式を導き、複素振幅係数の解の存在条件から底面起伏の成長率を求め、横断方向の波数モードが0(2次元反砂堆波)および1(3次元ステップ・プール波)の場合の流れ方向波数との関係を調べた。結果は、ステップ・プールについて起伏の成長(不安定化)領域が現れ、その成長率が極大になる波長が実験によるそれにほぼ一致した。したがって、昨年度実験から現象的に導いた結論、ステップ・プールは3次元反砂堆であり斜め交錯水面波が共振状態になることによって形成されるということが、理論的に解明されたものといえる。しかし、反砂堆については抵抗則の不一致が原因らしく、明確に不安定域を求めることができなかった。理論の改良をはかり、結果からステップ・プールの発生領域を平均水理量にて表し実用化することが必要であるが、今後の課題である。
産業連関表を活用した地域環境分析による日中韓の相互依存に関する理論的・実証的研究

地球温暖化防止のためGHG排出量削減問題は経済活動やエネルギー消費と密接に関係している。この研究は日本、中国、韓国を対象とし、その相互関係について一般均衡の枠組みで理論的、実証的、政策的研究を行うことを目指した。研究は3つの柱からなる。第1は、産業連関表をベースとした多部門多地域計量モデルによる研究である。エネルギー・環境部門を含むE3日中多部門計量モデルおよび商品別貿易連関モデルの構築を行い、日中国際連結多部門計量モデルを作成し、日中間の技術移転と炭素税導入のシミュレーション分析を行った。さらに、韓国多部門計量モデルを加えた日中韓連結モデルによって、中国における日系企業のエネルギー効率の向上による各国マクロ経済並びに産業に及ぼす影響分析を行った。第2は直接投資と貿易構造の研究である。マクロ計量モデルにより直接投資と東アジア各国マクロ経済パーフォマンスとの影響分析を行った。また、「愛知県内企業の海外事業活動」調査に基づいて、自動車関連企業を中心とした海外立地の特徴を明らかに、さらに、愛知県企業の中国沿海地域への進出を鑑み、日中地域間産業連関表を推計し、電気産業や輸送産業の海外生産の影響分析を行った。一方、中国の郷鎮企業の生産性の地域格差を分析した。また、貿易構造の変化の要因を価格面から実証的に分析した。さらに、港湾施設ストックを含めた一般均衡モデルを構築し、社会的余剰を最大にする最適投資分析を行った。第3は、水資源と環境政策に関する研究である。ひとつの事例研究として豊田市の水道供給事業の現状把握、水道水源保全事業について検討した。また、森林涵養を水資源との関係としてとらえ、基金方式と森林環境税の相違を最適化問題から考察した。さらに、森林涵養に費やされる費用の調達方式として、一括税法式と基金方式の比較を行い、前者の方が望ましいことを明らかにした。地球温暖化に代表される地球環境問題について、産業連関分析ないし一般均衡分析を分析用具とした、理論的、実証的、および政策的研究を行うことを目的とする。今年度は、エネルギー・環境部門を含む日中韓の多部門計量モデルの構築をめざし、すでに先行して開発を始めた中国多部門モデルの拡張、日本多部門モデルの構築、および両モデルをつなぐ商品別貿易連関モデルの構築を行い、日中国際連結多部門モデルを作成した。韓国についてはモデル作成のためのデータベースを整理し、モデル推計を始めたが、それを含めたシミュレーション分析は次年度に行うことにした。先行して、京都メカニズムのひとつであるクリーン開発メカニズム(CDM)を念頭に置いた日中間の技術移転と炭素税導入のシミュレーション分析を行い、2005年7月京都で開かれた国際システム分析研究所(IIASA)等の主催する国際エネルギー会議(IEW)、2006年2月地球環境産業技術研究機構(RITE)およびIIASA主催の国際シンポジュームにて報告し、また、中京大学経済研究所のディスカッションペーパーとしてその成果をまとめた。また、他方で水資源と環境政策について関心を持ち、ひとつの事例研究として豊田市および周辺市町村の水道水源保全事業を取り上げた。同地域の水道供給事業の課金体系の現状把握および比較分析、水源地域の森林の水源涵養機能の維持・向上を目的とした水道水源保全事業の現状と、市町村合併に伴う今後の事業のあり方について検討した。この成果は、生活経済学会中部部会第17回研究報告大会において報告を行い、中京大学経済学部、経済論叢にその成果をとりまとめた。地球環境問題のひとつである温暖化ガス排出削減は経済活動やエネルギー消費と密接に関係する。この研究は東アジアを対象とした多部門経済モデルを分析用具とした理論的、実証的、政策的研究を目的としている。研究は4つの柱からなる。

第1は直接投資の研究である。直接投資のマクロ的影響分析を行い、東アジア各国経済パーフォマンスと直接投資の関連を実証的に分析した(尾崎)。製造業が活発な愛知県に焦点を当て、「愛知県内企業の海外事業活動」調査に基づいて、自動車関連企業を中心とした海外立地の特徴を明らかにした(木下)。愛知県企業の中国沿海地域への進出を鑑み、日中地域間産業連関表を推計し、電気産業や輸送産業の海外生産の影響分析を行った(山田)。第2は貿易構造の研究である。貿易構造の変化の要因を価格面から実証的に分析した。主要国の部門別輸出物価指数を用いて、輸出物価の決定様式、特にその時系列変動に見られる共通性と個別性の相対的重要性を統計的に分析した(木下)。また、港湾施設ストックを含めた一般均衡モデルを構築し、社会的余剰を最大にする最適投資分析を行った(白井・中山)。第3には、経済・エネルギー・環境(E3)の研究である。エネルギー部門を含んだマクロ経済モデル分析を行うため、既開発のアジアリンクモデルの貿易分野を発展させ、特にエネルギー関連のシミュレーション分析が可能になるようモデルの拡張に取り組んでいる(尾崎)。また、日中韓多部門計量経済モデル分析について、韓国モデルのデータおよびモデル開発を進めつつ、日中連結多部門計量経済モデルによる発電部門の技術移転と炭素税導入の経済波及効果分析をまとめた(山田)。第4は、水資源と環境政策に関する研究である。森林保全は地球環境問題の観点からも重要である。森林涵養を水資源との関係としてとらえ、基金方式と森林環境税の相違を最適化問題から考察した。(中山・白井・山田)。この研究では、地球環境問題を視野に入れ、日本、中国、韓国を対象としたその相互関係について経済理論的、実証的および政策的分析を行うことを目的とした。その第1は、産業連関表をべースとした多部門多地域計量経済モデルによる実証的研究である。経済・エネルギー・環境を含む多部門多地域計量経済モデルを構築し、中国における日系企業のエネルギー効率の向上が産業や貿易関係の相互依存を通じて、3カ国のマクロ経済並びに産業に及ぼす影響分析を行い、その成果の一部は国際会議で報告した。また、中国経済はエネルギー・環境問題の中心的な存在であり、そこに焦点を当てた中国マクロ計量モデルの開発を試みた。一方、将来の中国の経済発展を考える上で、国内の地域的な不均衡発展が問題となっている。そこで、そのような現象をもたらすもののひとつとして郷鎮企業の役割に焦点をあてて、生産性の地域格差問題を分析した。これらの研究成果の一部は、2007年9月3日中京大学経済研究所と共同で日中韓の研究者を招聘して行ったワークショップ「中国経済発展とエネルギー資源・環境-日中韓の相互依存-」にて発表した。もう一つの課題は水資源と環境保全の問題である。目標としていた多部門モデルによる研究には至らなかったが、その基礎研究として、最適化モデルによる水道水源保全事業の経済評価を行った。
脳動脈瘤の発生・増大・破裂に関する分子機構の解析

本研究は脳動脈瘤の発生、増大、破裂に関する機序を遺伝子、分子レベルで明らかにすることを目的とし、脳動脈瘤発生、増大、破裂を効果的に予防する新たな治療法の開発を目指すものである。ラット、マウスの自然誘発脳動脈瘤モデルを用いて、脳動脈瘤形成過程における発現遺伝子、蛋白を解析し、脳動脈瘤の発生、増大、破裂に関わる因子の同定を行うとともにヒト脳動脈瘤関連遺伝子の検索を行った。この中で特にeNOS発現の低下、iNOS発現の上昇と活性型MMP-2,9,12の上昇、endothelin receptorB発現の上昇を観察した。またiNOS抑制剤による脳動脈瘤の発生率の低下を確認した。iNOS knockoutマウスではコントロールマウスと比べて脳動脈瘤の形成に抑制がかかることを見い出した。ラット脳動脈瘤モデルを用い脳動脈瘤形成過程における関連遺伝子の発現の検討をlaser microdissection technique法とadaptor-tagged competitive PCRを用いて行ったところ、vascular remodelingに関与する遺伝子の発現の亢進が確認された。脳動脈瘤関連因子をさらに検索するために家族性脳動脈瘤家系を集積し、本家系において脳動脈瘤の形質発現に強く関与する遺伝子の同定を連鎖解析によりgenome-wideで行った。我々の収集しえた20家系、約150名で解析を進めたところ、Sib-pairで報告されている7番染色体のElastinとの連鎖はないこと、また12q11-13、17cen、19q13、Xp22に連鎖領域があることを見出した。クモ膜下出血は、壮年中年期に脳動脈瘤の突然の破裂により引き起こされる予後不良の疾患であり、約半数が死亡または廃疾となるため、予防を含めた新たな治療法の開発が必要である。本研究では、脳動脈瘤の発生、増大、破裂に関する機序を遺伝子、分子レベルで明らかにすることを目的とし、脳動脈瘤発生、増大、破裂を効果的に予防する新たな治療法の開発を目指すものである。平成13年度においては、ラット自然誘発脳動脈瘤モデル(一側頚動脈結紮+腎性高血圧+食塩負荷)を用いて、脳動脈瘤形成過程における発現遺伝子、蛋白を解析し、eNOS発現の低下、iNOS発現の上昇、活性型MMP-2,9,12の上昇、endothelin receptor発現の上昇などを確認した。また、マウスにおいても一側頚動脈結紮+腎性高血圧+食塩負荷などにより、一定の確率で自然誘発脳動脈瘤を形成することに成功した。このマウスモデルはラットモデルと同様に、光顕レベル、電顕レベルで組織学的にヒト脳動脈瘤と同様の所見を有していることを確認し、今後ヒトの脳動脈瘤の分子機構の解析モデルとして有用であると考えた。さらに各種遺伝子操作マウスにおける脳動脈瘤の形成が、wild typeと比べて有意に変化することを確認した。今後、脳動脈瘤形成過程における遺伝子発現の変化を血管リモデリング、細胞外マトリックス分解、平滑筋形質転換などの観点から解析を加え、脳動脈瘤の発生、増大、破裂の各々の段階における関与遺伝子・蛋白の探索を行う予定である。本研究において、ラット自然誘発脳動脈瘤モデル(一側頚動脈結紮+腎性高血圧+食塩負荷)を用いて、脳動脈瘤形成過程における発現遺伝子、蛋白を解析し、eNOS発現の低下、iNOS発現の上昇、活性型MMP-2,9,12の上昇、endothelin receptor発現の上昇およびiNOS抑制剤による脳動脈瘤の発生率の低下を確認した。また、マウスにおいても一側頚動脈結紮+