hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
室温動作シリコン単電子トランジスタとナノワイヤＣＭＯＳによる新機能回路の低電圧化

本研究の目的は,いわゆるBeyond CMOSと既存CMOS回路の融合による新機能・新概念集積回路を「低電圧」で実現することである.本研究では,次世代のデバイスとして期待されるシリコンナノワイヤトランジスタでCMOS回路を構成し,Beyond CMOSとしては当研究室で長年研究してきた室温動作のシリコン単電子トランジスタを採用した.シリコンナノワイヤトランジスタの特性ばらつきの抑制および室温動作単電子トランジスタの各種デバイスパラメータ最適化などをおこなうことにより,CMOS/単電子トランジスタ融合回路による新機能創出の低電圧化を目指す.昨年度までにシリコンナノワイヤの特性ばらつきの原因解明と対策をおこなった.本年度は,室温動作単電子トランジスタの低電圧化およびCMOS/単電子トランジスタ融合回路の設計をおこなった.まず,単電子トランジスタを構成するシリコンナノワイヤチャネルのワイヤ幅およびゲート絶縁膜の厚さを最適化することにより,クーロンブロッケード振動のピーク位置が0.5V付近となる低電圧動作の室温単電子トランジスタに成功した.次に,単電子トランジスタの微小な出力電流を増幅する回路およびアナログ-ディジタル変換する回路を設計し,回路シミュレーションにより単電子トランジスタの出力特性を増幅およびディジタル変換できることを示した.以上により,CMOS/単電子トランジスタ融合回路試作の基礎がかたまった.シリコンナノワイヤトランジスタのばらつき抑制に加え,単電子トランジスタのピーク位置の低電圧化およびCMOS/単電子トランジスタ融合回路の設計まで進んでおり,研究は順調に推移している.本年度までの成果をもとに,CMOS回路と単電子トランジスタの集積化を進め,CMOS/単電子トランジスタ融合回路による新機能創出に向けて研究を推進していく.本研究の目的は,いわゆるBeyond CMOSと既存CMOS回路の融合による新機能・新概念集積回路を「低電圧」で実現することである.本研究では,次世代のデバイスとして期待されるシリコンナノワイヤトランジスタでCMOS回路を構成し,Beyond CMOSとしては当研究室で長年研究してきた室温動作のシリコン単電子トランジスタを採用した.特性ばらつき抑制および各種デバイスパラメータ最適化などをおこなうことにより新機能創出の低電圧化を目指す.本年度は,CMOS回路の低電圧動作に必須であるシリコンナノワイヤトランジスタの特性ばらつき抑制の研究をおこなった.SOI基板上に電子ビーム露光とドライエッチングによりナノワイヤを形成し,ゲート酸化,ゲートポリシリコン加工,ソース・ドレイン形成,Al配線等のプロセスを得てシリコンナノワイヤトランジスタを試作した.ナノワイヤ幅は2nmから7nmと極めて細い.同一チップ上に作製された多数のシリコンナノワイヤトランジスタのしきい値電圧を測定し,そのばらつきの標準偏差を求めた.従来のバルク基板トランジスタにおける特性ばらつきと公平に比較するため,デバイスサイズの差を考慮して比較した結果,ナノワイヤトランジスタの方がしきい値電圧ばらつきの標準偏差が小さくなることを明らかになった.CMOS回路を低電圧で動作させるためには,個々のトランジスタの特性ばらつきを低減させることが必須であり,これはCMOS回路の低電圧動作に向けて重要な成果である.ナノワイヤトランジスタの特性ばらつきが抑制されており,CMOS回路の低電圧化に向けて順調に研究は推移している.本研究の目的は,いわゆるBeyond CMOSと既存のCMOS回路との融合による新機能・新概念集積回路を「低電圧」で実現することである.本研究では,次世代のデバイスとして期待されるシリコンナノワイヤトランジスタでCMOS回路を構成し,Beyond CMOSとしては当研究室で長年研究してきた室温動作のシリコン単電子トランジスタを採用した.特性ばらつきの抑制および各種デバイスパラメータの最適化などをおこなうことにより新機能創出の低電圧化を目指す.本年度は,低電圧動作に必須であるシリコンナノワイヤトランジスタの特性ばらつき抑制についてさらに詳細な評価をおこなった.SOI基板上に電子ビーム露光とドライエッチングによりシリコンナノワイヤトランジスタを作製した.ナノワイヤ幅は2nmから7nmと極めて細い.同一チップ上に作製された多数のシリコンナノワイヤトランジスタにおけるしきい値電圧のドレイン電圧依存性を測定したところ,ナノワイヤ幅が細いほどドレイン電圧依存性が大きいことが初めて明らかとなった.この原因は,極めて細いナノワイヤにおいてはソース付近とドレイン付近でナノワイヤ幅が異なり,量子閉じ込め効果が異なるために生じることを明らかにした.これはナノワイヤトランジスタ特有の新しい特性ばらつき原因であり,シリコンナノワイヤトランジスタによるCMOS回路を低電圧で動作させるためには,チャネル幅を均一にする必要があることが明らかとなった.ナノワイヤトランジスタの特性ばらつき原因が明らかとなり,CMOS回路の低電圧化に向けて順調に研究は推移している.本研究の目的は,いわゆるBeyond CMOSと既存CMOS回路の融合による新機能・新概念集積回路を「低電圧」で実現することである.本研究では,次世代のデバイスとして期待されるシリコンナノワイヤトランジスタでCMOS回路を構成し,Beyond CMOSとしては当研究室で長年研究してきた室温動作のシリコン単電子トランジスタを採用した.シリコンナノワイヤトランジスタの特性ばらつきの抑制および室温動作単電子トランジスタの各種デバイスパラメータ最適化などをおこなうことにより,CMOS/単電子トランジスタ融合回路による新機能創出の低電圧化を目指す.昨年度までにシリコンナノワイヤの特性ばらつきの原因解明と対策をおこなった.本年度は,室温動作単電子トランジスタの低電圧化およびCMOS/単電子トランジスタ融合回路の設計をおこなった.まず,単電子トランジスタを構成するシリコンナノワイヤチャネルのワイヤ幅およびゲート絶縁膜の厚さを最適化することにより,クーロンブロッケード振動のピーク位置が0.5V付近となる低電圧動作の室温単電子トランジスタに成功した.次に,単電子トランジスタの微小な出力電流を増幅する回路およびアナログ-ディジタル変換する回路を設計し,回路シミュレーションにより単電子トランジスタの出力特性を増幅およびディジタル変換できることを示した.以上により,CMOS/単電子トランジスタ融合回路試作の基礎がかたまった.

シリコンナノワイヤトランジスタのばらつき抑制に加え,単電子トランジスタのピーク位置の低電圧化およびCMOS/単電子トランジスタ融合回路の設計まで進んでおり,研究は順調に推移している.シリコンナノワイヤトランジスタの特性ばらつき抑制によりCMOS回路の低電圧化の見通しはすでに得られた.続いて,CMOS回路と集積する単電子トランジスタの低電圧化に向けて研究を推進していく.CMOS回路と集積する単電子トランジスタの低電圧化を進め,さらにCMOSと単電子トランジスタの集積化に向けて研究を推進していく.本年度までの成果をもとに,CMOS回路と単電子トランジスタの集積化を進め,CMOS/単電子トランジスタ融合回路による新機能創出に向けて研究を推進していく.
婦人科癌における糖鎖遺伝子の生物機能に関する研究

近年、癌細胞膜に存在する糖鎖は腫瘍マーカーとして臨床実用化されているが、細胞膜上の糖鎖が癌の臨床的悪性度と相関を有することが明らかになるにつれ、糖鎖の生物機能の解明が求められている。我々はすでに、子宮体癌に発現される異常糖鎖やその合成に関与する糖転移酵素の解析を行い、子宮体癌ではI型糖鎖、中でもLewis^b型糖鎖の発現が特異的であり、I型糖鎖を発現する子宮体癌は発現しない体癌に比べ予後が良好であることを明らかにした。そこで今回の研究では、I型糖鎖やII型糖鎖の発現に関与する糖転移酵素であるβ1-4ガラクトース転移酵素(β1-4GT)に注目し、その糖鎖遺伝子の発現を調節することにより、子宮体癌細胞の生物学的特性がどのように変化するかを検討した。すなわち、ヒト子宮体癌由来培養株細胞であるSNG-M細胞(β1-4GTの活性が低い)やヒト卵巣明細胞腺癌由来培養株細胞であるRMG-II細胞(β1-4GTの活性が高い)にβ1-4GTのsenseおよびantisense cDNAを導入し、β1-4GTの発現レベルの多寡による細胞特性の変化をin vitroならびにin vivoで解析した。その結果SNG-Mにβ1-4GTのsense cDNAを導入した高発現株では、細胞倍加時間は短縮し、ラミニンやコラーゲンIVへの接着能が亢進した。またマトリゲルへの浸潤能が増加した。糖鎖の発現に関してはII型糖鎖の1つであるLewis^xの発現が増加した。antisenseを導入した低発現株では、細胞増殖はmockに比べ抑制され、またヌードマウスにおける皮下腫瘤の形成能は低下した。一方、RMG-IIにantisenseを導入したβ1-4GT低発現株ではmockに比べ細胞増殖は抑制された。また、in vitroにて固相化したコラーゲンIVへの接着細胞数は減少した。以上より、β1-4GTの発現が減少することにより婦人科癌の細胞増殖能や接着能が抑制され、逆にβ1-4GTの発現が増加すると、亢進することが判明し、β1-4GTの発現量が細胞の増殖能や接着能に関与することが明らかになった。本年度は婦人科癌のなかで子宮体癌(以下体癌と略す)における糖鎖遺伝子に関する検討を行い、ガラクトース転移酵素について以下の研究成果が得られた。l.β1,3ガラクトース転移酵素(β1,3GT)とβ1,4ガラクトース転移酵素(β1,4GT)の発現1型糖鎖の合成を規定するβ1,3GTの酵素活性の測定系を申請者らが作成したヒト型モノクローナル抗体HMST-1を用いた薄層クロマトグラフィー免疫染色法を用いて確立した。また、2型糖鎖の合成を規定するβ1,4GTの酵素活性の測定系をモノクローナル抗本H11を用いたELISA法にて確立した。本測定系にて培養細胞および正常組織、癌組織のGT活性を測定した結果、体癌におけるβ1,3GT活性はβ1,4GT活性に比べ高値を示した。また、子官頸癌や卵巣癌ではβ1,3GT活性はβ1,4GT活性に比べ低値であった。

さらに、ノーザンブロット法にて体癌由来株では頸癌株や卵巣癌株に比べβ1,4GTmRNAの発現は低下していることを明らかにした。以上より婦人科癌における1型糖鎖や2型糖鎖の発現にはβ1,3GTおよびβ1,4GTが関与していることが示された。子宮体癌由来株細胞SNG-Mにβ1,4GT遺伝子のセンスcDNAあるいはアンチセンスcDNAを導入し、GT高発現株およびGT低発現株を作成した。そして、β1,4GTの高発現株およびβ1,4GTの低発現株のin vitroにおける細胞特性を解析した。その結果、β1,4GT高発現株は細胞の増殖能や細胞外基質への接着能が亢進したのに対し、β1,4GT低発現株は増殖能・接着能は低下した。従ってβ1,4GT遣伝子の発現は体癌細胞の増殖能や接着能に関与している可能性が示唆された。近年、癌細胞膜に存在する糖鎖は腫瘍マーカーとして臨床実用化されているが、細胞膜上の糖鎖が癌の臨床的悪性度と相関を有することが明らかになるにつれ、糖鎖の生物機能の解明が求められている。我々はすでに、子宮体癌に発現される異常糖鎖やその合成に関与する糖転移酵素の解析を行い、子宮体癌ではI型糖鎖、中でもLewis^b型糖鎖の発現が特異的であり、I型糖鎖を発現する子宮体癌は発現しない体癌に比べ予後が良好であることを明らかにした。そこで今回の研究では、I型糖鎖やII型糖鎖の発現に関与する糖転移酵素であるβ1-4ガラクトース転移酵素(β1-4GT)に注目し、その糖鎖遺伝子の発現を調節することにより、子宮体癌細胞の生物学的特性がどのように変化するかを検討した。すなわち、ヒト子宮体癌由来培養株細胞であるSNG-M細胞(β1-4GTの活性が低い)やヒト卵巣明細胞腺癌由来培養株細胞であるRMG-II細胞(β1-4GTの活性が高い)にβ1-4GTのsenseおよびantisense cDNAを導入し、β1-4GTの発現レベルの多寡による細胞特性の変化をin vitroならびにin vivoで解析した。その結果SNG-Mにβ1-4GTのsense cDNAを導入した高発現株では、細胞倍加時間は短縮し、ラミニンやコラーゲンIVへの接着能が亢進した。またマトリゲルへの浸潤能が増加した。糖鎖の発現に関してはII型糖鎖の1つであるLewis^xの発現が増加した。antisenseを導入した低発現株では、細胞増殖はmockに比べ抑制され、またヌードマウスにおける皮下腫瘤の形成能は低下した。一方、RMG-IIにantisenseを導入したβ1-4GT低発現株ではmockに比べ細胞増殖は抑制された。また、in vitroにて固相化したコラーゲンIVへの接着細胞数は減少した。以上より、β1-4GTの発現が減少することにより婦人科癌の細胞増殖能や接着能が抑制され、逆にβ1-4GTの発現が増加すると、亢進することが判明し、β1-4GTの発現量が細胞の増殖能や接着能に関与することが明らかになった。
制度改革期における「裁判の公開」原則の再検討-制度と人権の関係性解明に向けて

「裁判の公開」原則の定める非公開要件は極めて厳しい。そうしたなか立法化されたプライシー及び営業秘密の保護を理由とした公開停止を検討し、その合憲性を支える理論について、公序概念拡張説とともに、例示説の立場から憲法82条と32条を組み合わせた解釈を検討すべきとの知見を得た。さらに、目下の立法課題である情報公開訴訟におけるインカメラ審理について、上記知見を用いた憲法上の基礎づけを行い、その適用範囲及び実体的要件について立法化に向けた提言を行った。本研究の目的の一つは、裁判の公開を制限する近時の立法を取り上げ、当該立法の問題点の検討を行うこと、及び、今後の立法課題について検討を行うことである。初年度にあたる平成20年度では、前者の観点から裁判員法を念頭に置いて、「刑事手続における証言拒絶権・押収拒絶権-報道の自由との関連において」(報告者:池田公博神大准教授、コメンテーター:鈴木秀美阪大教授、川岸令和早大教授)を開催し、後者の観点から情報公開法を念頭に置いて、「イン・カメラ手続に内包されている憲法問題の分析・検討」(報告者:笹田栄司北大教授、コメンテーター:村上裕章九大教授)を開催した。「裁判の公開」原則の課題一般については、笹田「裁判の公開」(『憲法の争点』)で分析を加えているが、憲法82条2項の「公序」概念の拡張による(立法による)公開制限には限界があることを認識すべきである。ここでは憲法32条の観点が看過されてはならない。その意味で、情報公開訴訟において検証物提示命令にイン・カメラ審理代替機能を認めた高裁決定を斥ける最高裁決定(平成21・1・15)が注目される。この決定は、情報公開訴訟においてインカメラ審理を用いることは、「訴訟で用いられる証拠は当事者の吟味、弾劾の機会を経たものに限られる」との民事訴訟の基本原則に反するから、「明文の規定がない限り、許されない。」と判示している。この基本原則は裁判を受ける権利の保障する法的聴聞権(審尋請求権)毎と重なるところがあり、公開制限の立法化にあたっては、憲法82条とともに憲法32条も勘案する必要がある。加えて、イン・カメラ手続には、原告が求める情報について秘密保持の必要性があるか否かについての決定と本案訴訟における判決が基本的に一致する場合(情報公開訴訟)と、両者が一応独立している場合が含まれている。憲法上の問題状況は各々異なるから、その特性に応じた立法化が不可欠である。一本年度は、わが国における法廷カメラ取材の規制について、シンポジウム「裁判情報の公開とメディアの役割」を開催した(報告者:鈴木秀美阪大教授、コメンテーター:棟居快行阪大教授、宍戸常寿一橋大准教授、池田公博神戸大准教授)。鈴木教授は、ドイツ憲法研究を踏まえて、法廷でのカメラ取材を規制する必要を認めながらも被告人の撮影を一切認めない現在の運用は憲法21条違反の疑いがある、と主張している。この鈴木教授の報告を手がかりにして、憲法理論的観点、刑訴法的観点、そしてメディア法的観点から、裁判員裁判におけるメディアの役割について、本シンポジウムでは複眼的な検討が行われた。二「裁判の公開」原則の分析にあたっては、憲法82条の「裁判」概念と憲法32条「裁判を受ける権利」の「裁判」概念の異同、さらに、それらと司法権概念(76条)の関係解明が重要である。この点については、笹田「司法権の構造的理解と新たな『裁判』解釈」(北大法学論集61巻2号)で検討を加えている。司法権の概念構成を問題にするのではなく、憲法規範を合理的に関連づけることで・憲法32条と82条を一体として捉える「固有の意味における司法権の作用」と、その外側にある、憲法32条「裁判」の保障する領域(仮の救済、インカメラ手続、非訟事件の一部など)の二層から・司法権が構成されることを指摘している。また、インカメラ手続についての最高裁判例についても、昨年に引き続き検討を行っている(村上「情報公開訴訟におけるインカメラ審理」法学教室354号)。一本年度は、裁判の公開を制限するインカメラ審理についてシンポシウム(学会発表参照)を8月に開催した(報告者:村上九大教授、コメンテーター:町村北大教授)。村上は、平成21年最高裁決定及び情報公開法改正案を素材にインカメラの立法化について検討を行った。また、本年3月には、研究総括のための研究会を開催し、情報公開法改正の現況(村上)、ドイツにおける法廷メディア公開と被告人の人格権(鈴木)、そして、司法権の構造的理解と新たな「裁判」解釈(笹田)の報告がなされ、裁判の公開をめぐる様々な憲法問題が議論された。二インカメラ審理立法化について、村上は、インカメラ審理合憲説に立ったうえで、インカメラ審理の適用領域を、逆FOIA訴訟、独立行政法人情報公開法、情報公開条例、個人情報保護制度にも適用すべきであるが、必要性と補充性を実体的要件とすべきで、さらに、当事者の手続保障に配慮すべきことを主張する。

また、インカメラ審理合憲論については、裁判の公正・公平を「憲法82条1項本文にある『公の秩序』の文言に読み込み、その決定についての手続要件を非公開決定に適用できる」とする公序説が唱えられている(渋谷秀樹)。一方、情報公開訴訟におけるインカメラ審理認容の実体的要件たる(裁判所は)「当該行政文書・法人文書の提出を受けなければ公正な判断をすることができないと認めるとき」(内閣府案)は、「『公の秩序又は善良の風俗』という実体要件にも匹敵する憲法上の重みをもつもの」(佐藤幸治)と評価でき、例示説からも憲法上根拠づけることは可能だろう。その際、情報公開請求権が「知る権利」を具体化するもので、その重要性については憲法上疑義を差し挟む余地はないから、その訴訟での実現を裁判を受ける権利が非公開審理という形で保障するという枠組みが考えられる(笹田)。
現代的言語芸術の二次的作業の諸相とその批評方法の探究-シュルレアリスムの場合

「申請書」に記載したとおり、研究二年目にあたる本年度は、前年度におこなった基礎調査をふまえて現代言語芸術を語るための読解モデルをさらに精緻なものにしていくことが目指された。具体的には、フランス国立図書館や、パリのポンピドゥー・センター内の専門図書館を利用して、シュルレアリスムの引用作業を同時代の作家たちと比較することで、研究のパースペクティブを拡大することが目指された。上記の目的にしたがって、9月にフランスに約一週間滞在し文献調査を実施した。それにあわせて、申請者がかかわる分野においては世界的権威として知られるジャックリーヌ・シェニウ=ジャンドロン女史(フランス国立科学研究センター)やドミニック・カルラ氏(リヨン大学)との研究打ちあわせを行い、論文執筆の意見交換をおこなった。それらと平行して、国内外の学会やシンポジウムに参加し、さまざまな研究者と意見交換をおこなった。フランス語フランス文学学会北海道支部会(小樽商科大学札幌サテライト、2007年7月21日)や、モダニズム研究会(立命館大学、2008年1月13日)に発表者として出席し、研究の中間報告をおこなった。研究の成果を博士論文としてまとめ、9月にフランスのパリ第七大学に提出した。同時に、研究成果を学術雑誌に論文として寄稿し、多くの研究者の意見を仰ぎながら本研究のパースペクティブをさらに拡大していくことが目指された。当初申請書で計画されていたように、初年度の基本的文献作業をふまえて、そこから現代言語芸術を語るためのひとつの読解モデルを提出するという目的は、研究二年目の本年度でほぼ達成することができた。これからは本研究が対象としたシュルレアリスム以外にも対象を拡大しつつ、ここで得られた読解モデルをさらに精緻なものにしていくことが目指される。1、「申請書」に記載したとおり、研究一年目にあたる本年度は、フランス国立図書館やパリ、ポンピドゥー・センターといった専門図書館を利用し、シュルレアリスムのアンソロジーや辞書などを構成している膨大な引用群を文献学に調査しながら、それらのデータベースを作成するという基本作業の完成が目指された。上記の目的に従って、12月にフランスに約一週間滞在し文献調査を実施した。それに合わせて、申請者が関わる分野においては世界的権威として知られるジャックリーヌ・シェニウ=ジャンドロン女史(フランス国立科学研究センター所属)らとの研究打ち合わせを行い、論文執筆のための意見交換を積極的に行った。2、それらと平行して、問題をさらに広い文脈に接続するために、同時代の前衛作家たちの著作や、近年の哲学や言語学の領域で得られた成果を参照しつつ、シュルレアリスムの引用の戦略を理論的に語るための批評方法の探究が目指された。これらの研究成果を中間報告として、日本フランス語フランス文学学会(慶応大学、2006年5月21日)や、東京で開かれたシンポジウム(「近代のふたつの顔:「前衛」と「後衛」」、東京大学、2006年5月14日」)などで発表し、多くの研究者の意見を仰ぎながら、論文をさらに精緻なものにすることが目指された。3、当初申請書で計画されたように、本研究の基盤となる調査作業は研究初年度でほぼ達成された。これからの研究においては、ここで得られたパースペクティブをさらに拡大し、現代的言語芸術を語るための読解モデルをさらに精緻なものにしていくことが目指される。
糸状菌の菌糸生長に関与すると考えられる新たな生物分子モーターの解析

そのN末端にミオシン様ドメインを持つキチン合成酵素をコードするcsmAにおいて、そのミオシン様ドメイン側とキチン合成酵素ドメイン側の両DNA断片をプローブとして対数増殖期の菌体より調製したA.nidulansのpoly(A)^+RNAに対しノーザン解析を行い、この遺伝子が一つの転写単位として機能していることを示した。この遺伝子の全領域についての破壊株を作製したところ、浸透圧を下げた完全培地では菌糸の先端より少し後方の部分に溶菌が頻繁に見られ、また菌糸の途中が膨らむいわゆるballoonの形成が頻繁に見られた。さらに分生子形成効率も非常に低下した。しかしこれらの表現型の変化は培地に浸透圧安定化剤を加えることにより大部分回復した。最少培地においてはbal1oonの形成、分生子形成功率の低下以外に分生子形成器官の構造に異常が見られた。またこれらのどの条件においても菌糸の中に新たな菌糸が生じる菌糸内菌糸が見られた。一方、CsmAのミオシン様ドメインとキチン合成酵素ドメインにおいてよく保存されたアミノ酸配列から対応する合成DNAをプライマーとして細菌、二形性酵母、他の門に属する糸状菌、植物などの全DNAに対してPCR法により断片の増幅を試みたが、ミオシン様部分の保存性が低いためかCsmA様の蛋白質をコードすると考えられるDNA断片は現在まで得られていない。しかし共同研究者の朴は、キチン合成酵素ドメイン内で保存されている領域をプライマーとして植物病原性を持つ他の糸状菌から増幅した断片を用い、その全遺伝子を単離し構造を決走したところ、それはミオシン様ドメインとキチン合成酵素ドメインを持つCsmA類似の蛋白質をコードすると推定される遺伝子であり、CsmAと類似の蛋白質がAspergillus以外の糸状菌にも保存されていることが強く示唆された。
成体脳におけるニューロン新生の生理的意義の解析

ヒトを含めた多くの哺乳類の成体脳にも神経幹細胞が存在し、嗅球や海馬ではニューロン新生が一生涯を通じて起こっている。本研究では、嗅球に組み込まれる成体脳新生ニューロンの機能的意義を解明するため、成体脳新生ニューロンを選択的に除去可能な遺伝子改変マウスの解析をおこなった。これらマウスを用いそ行動解析をおこなったところ、匂いの識別や嗅覚記憶には異常は見られなかった。ところが、報酬(エサ)と嫌いな匂い(天敵臭)との関連学習を行った際、野生型マウスは天敵臭を嫌がりエサを食べないのに対し、ニューロン新生を阻害したマウスではエサを食べに行く食べに行く行動を示した。また、ニューロン新生を阻害したマウスでは、交尾行動や妊娠の維持、子育てなど、性特異的行動に異常が見られた。以上の結果より、成体脳ニューロン新生は先天的な嗅覚応答に必要であることが明らかとなった。これまで用いた系では、ニューロン新生は、嗅球だけではなく、海馬でも阻害されている。従って上記に見られた行動異常は、嗅球によるものか、海馬によるものか、正確な議論ができなかった。そ,こで、Cre/LoxPシステムとFlp/FRTシステムを応用して、嗅球の新生ニューロン特異的に破傷風毒素を発現させ、ニューロンの活動を阻害した遺伝子改変マウスの作製・解析をおこなった。組織解析において、海馬の新生ニューロンは正常で、嗅球の新生ニューロンだけが阻害されていることを確認した。今後はこれらマウスを用いて、行動解析をおこなう予定である。申請書に記載した研究目的を達成し、研究内容について論文としてまとめることができた。これら成果は論文として受理され、国内外のメディアにも取り上げられた。さらに、より詳細な解析をおこなうために必要な遺伝子改変マウスの作製にも成功した。今後は新たに作製した遺伝子改変マウスを用いて嗅覚依存的な行動解析をおこなう。成体脳ニューロン新生の生理的意義を解明するため、成体脳新生ニューロンを選択的に標識あるいは除去できるマウスを用いて解析をおこなった。嗅覚系は匂い分子の情報処理を担う主嗅球と、フェロモンの情報処理を担う副嗅球から構成されている。これまでの研究は、嗅球における新生ニューロンの解析は主嗅球に限られており、副嗅球についてはほとんど分かっていなかった。新生ニューロンを選択的に標識できるマウスを用いた実験より、新生ニューロンは主嗅球のみならず、副嗅球にも一生涯を通じて、既存のニューロンと置き換わるかたちで神経回路に組み込まれることが明らかとなった。また、ニューロン新生を阻害すると、副嗅球の顆粒細胞の減少が観察された。このことから、成体脳ニューロン新生は主嗅球のみならず、副嗅球の神経回路の維持に必須であることが明らかとなった。次に、ニューロン新生を阻害したマウスを用いて行動解析をおこなったところ、匂いの識別や嗅覚記憶には異常は見られなかった。また、ニューロン新生を阻害したマウスは交尾行動や妊娠の維持、子育てなど性特異的な行動に異常が見られた。これらの結果から、成体脳ニューロン新生は先天的な嗅覚応答に必要であることが明らかとなった。
現行の特殊教育制度の狭間に位置する高次脳機能障害児への教育的対応の在り方

1.アメリカ合衆国において,全米障害者教育法(IDEA)の障害カテゴリーに獲得性脳損傷(TBI)が加えられたのとほぼ同時期(1990年前後)に,我が国においても獲得性脳損傷児への教育的支援についての検討の必要性が指摘されていた.当時から現在までの諸研究を概観し,我が国においては残念ながら十分な検討が行われてこなかったこと,現段階ではとりわけ医療機関との連携体制を構築する必要があること等について,雑誌論文としてまとめた.2.ただし,医療機関側からすれば,教育現場との連携は,本来の業務から離れた全くの付加的なサービスであり,両者の連携を確立するためには財政的,人的な基盤を整備していく必要がある.この点に関しては,発達障害者支援法の施行に伴う,各自治体の取り組みに着目していく必要があろう.3.脳腫瘍摘出手術後に重篤な記憶障害を呈した生徒への教育的支援について検討を行った.従来,記憶障害への支援は,失われた記憶そのものを補うことに主眼が置かれてきたが,活動のための1つのリソースとして記憶を捉えなおす必要があること(記憶そのものを補うというよりも,様々なリソースを使いこなすための支援が必要であること),具体的な支援の手立て(補助手段)を考えるにあたっては,その手段を用いることの本人にとっての必要性・必然性,その手段の利用に伴う認知的負荷を軽減すること等を考慮する必要があることを明らかにした.4.小学生時に罹患した脳炎の後遺症により長期にわたる重症心身障害状態を呈した後に,劇的な回復を示した事例の回復経過について検討した.回復の過程で,記憶や意思決定,社会適応といった側面に問題を示したが,これらの側面に対する支援については,現在,整理・分析を進めているところである.一地方都市の全ての公立小・中学校に,獲得性脳損傷児についての実態調査を依頼した.調査対象数は小学校124校,在籍児童数55281人,中学校64校,在籍生徒数28606人であった.実際に得られたサンプル数は,小学校89校(71.8%),在籍児童数42436人(76.8%),中学校44校(68.8%),在籍生徒数18669人(65.3%),全体で133校(70.7%),61105人(73.3%)であり,推定の信頼率を99%,予想される母集団の比率を50%とした場合,要求精度1%を満たすのに十分なサンプル数であった.調査の結果,小学校に11人(0.03%),中学校に1人(0.005%),全体で12人(0.02%)の獲得性脳損傷児童・生徒が在籍していることが明らかとなった.また,在籍学級は,通常の学級と特殊学級がほぼ半々であった.アメリカ教育省の1998年-1999年の資料では,6歳から17歳の子どもの0.03%が外傷性脳損傷(TBI)カテゴリーの下で特殊教育サービスを受けている.また,そのうちのほぼ9割の子どもは通常の学校(60%以上の時間を通常の学級以外で過ごす子どもは3割強)で教育を受けている.アメリカのTBIカテゴリーと今回の調査では対象とする障害の範囲が若干異なること,また生活環境の違い等を考慮する必要はあるが,今回の調査でアメリカとほぼ同じ数値が得られたことは注目に値する.アメリカでは,1990年にTBIが特殊教育のカテゴリーとなり,教育システムや教員養成カリキュラムの整備が進められている.一方,我が国では,高次脳機能障害はおろか,獲得性脳損傷の児童・生徒の教育について,議論の俎上にすらのぼっていない.現在のところは,アメリカにおいても教育現場では未だ様々な混乱があるようだが,今回の調査でも,高次脳機能障害特有の症状をどのように理解すればよいのか困惑している,専門機関との連携が必要である,等々の声が聞かれた.今後は,事例に即しつつ,具体的な問題及び教育システム等の整備に向けての課題等について検討する.今年度は,獲得性脳損傷児,高次脳機能障害児への教育的支援の実態について,主として文献資料及び保護者への後方視的な聞き取り調査等により検討するとともに,具体的な教育的支援の在り方について,事例的な検討を試みた(脳炎後遺症児及び脳腫瘍後遺症児).1.1990年にアメリカ合衆国では障害者教育法の障害カテゴリーに外傷性脳損傷が加えられたが,我が国でも,1989年に開催された日本特殊教育学会第27回大会のシンポジウムにおいて,獲得性脳損傷児への教育的支援についての検討の必要性が指摘されている.しかしながら,その後,教育的支援についてはほとんど検討が行われていない.2.千葉県の全ての小・中学校,高等学校を対象とした高次脳機能障害児に関する調査,神奈川県や新潟県の医療機関を受診した子どもの予後等についての調査はあるが,そもそも獲得性脳損傷児や高次脳機能障害児の在籍数,教育的措置等に関する調査は皆無である.医療サイドによるフォローアップ研究の結果からは,復学した児童・生徒が,欧米で既に指摘されているような学校適応上の困難を抱えていることが明らかとなっている.具体的な支援にういては,個人により大きく異なるため,実践の蓄積が必要である.3.しかしながら,我が国では,復学に向けた支援体制やフォローアップの体制がほとんど整えられていない.

そのために,適切に対応すれば防ぎうる適応上の困難が生じてしまっている.聞き取り調査においても,この点に関する指摘が多くなされていた.4.特別支援教育においては,医療,福祉,労働等の様々な領域が連携していくことが強く求められているが,獲得性脳損傷児の復学に向けた支援,及びその後の教育的支援に関しては,まさにそのことが当てはまる.特別支援教育を牽引するためにも,獲得性能損傷児への教育的支援の整備をモデル的に行っていく必要があるのではないだろうか.1.アメリカ合衆国において,全米障害者教育法(IDEA)の障害カテゴリーに獲得性脳損傷(TBI)が加えられたのとほぼ同時期(1990年前後)に,我が国においても獲得性脳損傷児への教育的支援についての検討の必要性が指摘されていた.当時から現在までの諸研究を概観し,我が国においては残念ながら十分な検討が行われてこなかったこと,現段階ではとりわけ医療機関との連携体制を構築する必要があること等について,雑誌論文としてまとめた.2.ただし,医療機関側からすれば,教育現場との連携は,本来の業務から離れた全くの付加的なサービスであり,両者の連携を確立するためには財政的,人的な基盤を整備していく必要がある.この点に関しては,発達障害者支援法の施行に伴う,各自治体の取り組みに着目していく必要があろう.3.脳腫瘍摘出手術後に重篤な記憶障害を呈した生徒への教育的支援について検討を行った.従来,記憶障害への支援は,失われた記憶そのものを補うことに主眼が置かれてきたが,活動のための1つのリソースとして記憶を捉えなおす必要があること(記憶そのものを補うというよりも,様々なリソースを使いこなすための支援が必要であること),具体的な支援の手立て(補助手段)を考えるにあたっては,その手段を用いることの本人にとっての必要性・必然性,その手段の利用に伴う認知的負荷を軽減すること等を考慮する必要があることを明らかにした.4.小学生時に罹患した脳炎の後遺症により長期にわたる重症心身障害状態を呈した後に,劇的な回復を示した事例の回復経過について検討した.回復の過程で,記憶や意思決定,社会適応といった側面に問題を示したが,これらの側面に対する支援については,現在,整理・分析を進めているところである.
ファイバーオプティクスを用いた非破壊検査用ESPIカメラ実用機の開発

ホログラフィー干渉やスペックル干渉は非接触の変形・歪・振動測定ができ非破壊検査や材料試験の有力な手段であるが、取り扱い操作が面倒であるためあまり普及するに至っていない。そこで光ファイバー、光カップラーや、CCDカメラ等を構成要素とするインテグレイト化され、外部からの振動・ノイズに影響されないRigidな構造の電子的スペックル干渉計カメラと、多種多様のデーター処理用のソフトウェアを備えたシステムを試作した。このシステムはすべて計算機によって制御され結果が自動的にリアルタイムで得られるようにした。試作した装置の基本的性能を検討した。まずイメージセンサーのセルの大きさとスペックルのサイズが結果として生成されるスペックル干渉縞の可視度にいかに影響するかを情報量の観点により理論、実験の両面から検討した。その結果、観察可能なスペックル干渉縞を得るために必要なA/Dコンバータの分解能と空間的解像力およびメモリー容量を求めることができ一般的な設計指針が得られた。次にスペックル干渉縞に特有の粒状性(ノイズ)を消すための方法として位相スキャン法を試みた。これは参照光の位相スキャンを行って複数の位相の異なるスペックル干渉パターン・データをメモリーに記録して、それを計算処理してノイズの少ないスペックル干渉縞を得る方法である。実験を行って鮮明な縞を得ることに成功し、その周波数スペクトラムを計算して数値的にS/N比の改善が確認された。本システムを試作し性能評価を行い、ホログラフィー干渉やスペックル干渉において今まで考えられてきた種々の方法を実用的レベルで一挙に利用できるようにする見通しが得られた。
大気を経由した陸起源物質の海洋生態系への影響と海洋生物からの大気組成への応答

外洋域の亜表層(100m以浅)の過飽和メタンの起源・挙動を明らかにするために、北西部北太平洋における研究航海(KH04-3次航海)で海水試料・セジメントトラップ試料・動物プランクトン試料を採取し、各試料中の溶存メタンの濃度・炭素同位体比(δ^<13>C)を測定した。海水試料は大気平衡の値と比較して最高12%過飽和であり、炭素同位対比は大気平衡の値(-47‰)より重かった(最高-38.4‰)。これは現場で^<13>Cに富んだメタンが付加したためと考えられる。動物プランクトン内のメタン炭素同位対比は微生物起源メタンの報告値と一致する値であった(-50‰以下)。一方、セジメントトラップで採取した沈降粒子からのメタン炭素同位対比は微生物起源メタンの値より重く、海水中の過飽和分メタンの炭素同位体比と深度毎に一致した。これは沈降粒子から漏出したメタンが海洋亜表層のメタン過飽和の原因になっていることを示唆している。沈降粒子からのメタン炭素同位対比が微生物起源メタンの従来の報告値より重い理由は、基質の枯渇やメタンの生成経路だけでは説明が付かず、沈降粒子内の酸化還元境界におけるメタン酸化によって^<12>Cが消費されるためと考えられる。今回求められた粒子からのメタン炭素同位対比とメタン酸化時の同位体分別係数の報告値を用いて、メタンの酸化率を求めると、深度100mまでに最低でも62%のメタンが酸化されていたと計算された。これは海洋の酸化還元環境の微少な変化によっても、海洋から大気へのメタン放出が激変する可能性を示している。1.メタンおよび一酸化二窒素の海水中の濃度を現場で測定するため,これら溶存微量気体の自動測定ラインを作成した。この自動測定ラインは更に改良を続け,より適した分離カラムや測定条件の検討を行っている。2.海水中に溶存している非メタン炭化水素および一酸化炭素を船上で抽出して,濃度および同位体比測定用にガラス管に溶封するための抽出ラインを船上での使用に耐えるように改良した。3.2004年7月13日から8月27日の期間に行われた,独立法人海洋研究開発機構所属の学術研究船「白鳳丸」による北西部北太平洋における研究航海(KHO4-3次航海)に乗船した。上記の自動測定ラインでメタン・一酸化二窒素濃度の船上測定を行った。両成分とも鉄散布にともなう顕著な変化は見られなかったが,現在詳細に解析中である。改良した抽出ラインで,一酸化炭素及び非メタン炭化水素の濃度および同位体比測定用の試料を採取した。セジメントトラップ試料とプランクトンネット試料も採取し持ち帰った。4.持ち帰った抽出試料の炭素・酸素同位体比と濃度を質量分析計で同時に測定した。鉄散布後11日目にはアルカンの濃度が増加するがアルケンは変化しないことが分かった。試料の分析は全て終了し,現在更にデータの解析中である。セジメントトラップ試料の測定も行ったところ炭素同位体比の重い(-36.7+5.9‰PDB)メタンが沈降粒子から放出されていることが明らかになった。過飽和海水のメタンの炭素同位体比(-46.3-45.7‰PDB)は大気平衡の値(-47.0‰PDB)より重いので,沈降粒子からのメタンが海洋表層のメタン過飽和の起源であることが示唆される。5.海洋生物から大気へ放出される気体成分(ジメチルサルファイド)の海洋直上での挙動を明らかにするため,除去機構として働く海霧と降雨のイオン成分を測定した結果を投稿論文にまとめた。2004年7月13日から8月27日の期間に行われた,独立法人海洋研究開発機構所属の学術研究船「白鳳丸」による北西部北太平洋における研究航海(KH04-3次航海)における試料(海水試料・セジメントトラップ試料・動物プランクトン試料)の溶存メタン濃度・炭素同位体比を測定した。この航海は人為的な鉄散布にともなう海洋の生物・化学変化を調査するものである。海水中の一酸化炭素及び非メタン炭化水素測定用に改良した抽出ラインを用い,海水試料から各気体を抽出し,各成分の濃度および炭素・酸素同位体比も測定した。まだ議論の余地はあるが,鉄散布にともなう各データの顕著な変化は見られなかった。海洋亜表層の溶存メタンは過飽和に存在する事が知られているが,本研究海域でもメタンは大気平衡より過飽和であった。このメタンの起源は従来の研究で,動物プランクトン内やフィーカルペレットなどの沈降粒子内の微小還元環境におけるメタン生成と提唱されていた。本研究では,海水中の過飽和メタンの炭素同位体比と動物プランクトン内及び沈降粒子内の炭素同位体比を比較する事により,過飽和メタンは沈降粒子を通して水柱に漏出する事を明らかにした。現在この内容に関する論文はほぼ完成し,本年度中に投稿予定である。2005年6月1日からオランダのユトレヒト大学のトーマス・レックマン教授の下で,2次生成エアロゾルの生成過程に関する研究を開始した。大気から海洋への物質供給を考える上でエアロゾルは重要な経路と考えられている。現在基礎実験を継続中である。

外洋域の亜表層(100m以浅)の過飽和メタンの起源・挙動を明らかにするために、北西部北太平洋における研究航海(KH04-3次航海)で海水試料・セジメントトラップ試料・動物プランクトン試料を採取し、各試料中の溶存メタンの濃度・炭素同位体比(δ^<13>C)を測定した。海水試料は大気平衡の値と比較して最高12%過飽和であり、炭素同位対比は大気平衡の値(-47‰)より重かった(最高-38.4‰)。これは現場で^<13>Cに富んだメタンが付加したためと考えられる。動物プランクトン内のメタン炭素同位対比は微生物起源メタンの報告値と一致する値であった(-50‰以下)。一方、セジメントトラップで採取した沈降粒子からのメタン炭素同位対比は微生物起源メタンの値より重く、海水中の過飽和分メタンの炭素同位体比と深度毎に一致した。これは沈降粒子から漏出したメタンが海洋亜表層のメタン過飽和の原因になっていることを示唆している。沈降粒子からのメタン炭素同位対比が微生物起源メタンの従来の報告値より重い理由は、基質の枯渇やメタンの生成経路だけでは説明が付かず、沈降粒子内の酸化還元境界におけるメタン酸化によって^<12>Cが消費されるためと考えられる。今回求められた粒子からのメタン炭素同位対比とメタン酸化時の同位体分別係数の報告値を用いて、メタンの酸化率を求めると、深度100mまでに最低でも62%のメタンが酸化されていたと計算された。これは海洋の酸化還元環境の微少な変化によっても、海洋から大気へのメタン放出が激変する可能性を示している。
マクロ分子をキャリヤーとする水中溶存重金属イオンの回収・濃縮法の開発

1.水溶性キレートポリマーの調製と金属イオン結合特性水溶性キレートポリマーのポリ-α-アセチルアミノアクリル酸(P4A)およびポリ-N-メタクリロイル-L-アラニン(PMLA)を調製した。:GPC測定による重量平均分子量はP4Aは110万、PMLAは220万であった。P4AおよびPMLAについて重金属イオ'ン(Co, Ni, Cu, Zn, Pb)との結合平衡関係を求め、先に提案した錯形成モデルによって、それぞれの金属イオンに対して逐次錯安定度定数および平衡定数を求めた。これらの定数を用いて、錯形成モデルから任意のpHにおける結合平衡関係もよく表すことができた。水溶性キレートポリマーと多孔質膜との組み合わせによって、金属イオンの回収・濃縮できることが分かった。2.キレート剤含有マイクロカプセルの調製と金属イオン結合特性抽出剤の2-ethylhexyl 2-ethylhexylを内包するマイクロカプセルを調製し、径200300ミクロンのカプセルを得た(SEM観察)。また、FT-IR測定によってマイクロカプセルが抽出剤を内包していることを確認した。マイクロカプセルと希土類金属イオン(La, Ce, Pr, Sm,)との結合平衡を求めた。マイクロカプセルはpH2-3の酸性域においてもこれらの金属イオンを選択的に吸着し、水溶液中に溶存する金属イオンの回収・分離に有用であると考えられる。3.リン酸カルシウムなどによる重金属イオンの回収・固定化リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム等によるCo, Cu, Cd, Pbなどの重金属イオンの固定化による回収を行い、溶解度やpHの影響を検討し、イオン交換による固定化が溶解-沈殿機構によって説明できることを示した。1.水溶性キレートポリマーの調製と金属イオン結合特性ポリ-α-アセチルアミノアクリル酸(P4Aと略す)を調製し、重量平均分子量(GPC測定:110万)のポリマーを得た。P4Aと重金属イオン(Co, Ni, Cu, Zn, Pb)との結合平衡関係を溶液のpH36の範囲で限外濾過法によって求め、錯形成平衡から検討し、提案した錯形成モデルによってそれぞれの金属イオンに対して錯安定度定数を求めた。これらの錯安定度定数を用いて、提案モデルによって、溶液のpHに関係なくP4Aと金属イオンの結合平衡関係をよく表すことができた。P4Aと金属イオンの結合に選択性があり、P4Aと多孔質膜との組み合わせによって、金属イオンの回収・濃縮および相互分離できることが分かった。2.キレート剤含有マイクロカプセルの調製と金属イオン結合特性抽出剤のPC88Aを内包するマイクロカプセルを調製し、径20200ミクロンのカプセルを得た。マイクロカプセルと希土類金属イオン(La, Ce, Pr, Sm,)との結合平衡をベッド法によって求めた。調製したマイクロカプセルは金属イオンとの結合平衡到達に長時間要するが、金属イオンに対して選択性があり、また、吸着量が大きいことから、水溶液中に溶存する金属イオンの回収・濃縮に有用であると考えられる。研究結果は、平成14年10月4-6日に開催される日韓合同分離シンポジウム(東京)において発表予定である。1.水溶性キレートポリマーの調製と金属イオン結合特性平成13年度に調製したポリ-α-アセチルアミノアクリル酸(P4Aと略す)と異なり、光学異性体の特性を持つポリ-N-メタクリロイル-L-アラニン(PMLAと略す)を調製した。重量平均分子量(GPC測定:220万)のポリマーを得た。P4Aの場合と同様にPMLAについても重金属イオン(Co, Ni, Cu, Zn, Pb)との結合平衡関係を求めた。先に提案した錯形成モデルによってそれぞれの金属イオンに対して逐次錯安定度定数および平衡定数を求めた。

これらの定数を用いて、提案モデルによって、任意のpHにおける結合平衡関係もよく表すことができた。PMLAと多孔質膜との組み合わせによって、金属イオンの回収・濃縮および相互分離できることが分かった。2.キレート剤含有マイクロカプセルの調製と金属イオン結合特性13年度に続いて抽出剤の2-ethylhexyl2-ethylhexylを内包するマイクロカプセルを調製し、径200300ミクロンのカプセルを得た(SEM観察)。また、FT-IR測定によってマイクロカプセルが抽出剤を内包していることを確認した。マイクロカプセルと希土類金属イオン(La, Ce, Pr, Sm,)との結合平衡をセミバッチ法によって求めた。マイクロカプセルはpH2-3の酸性域においてもこれらの希土類金属イオンを選択的に吸着し、水溶液中に溶存する金属イオンの回収・分離に有用であると考えられる。3.リン酸カルシウムなどによる重金属イオンの回収・固定化リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二水素カルシウム等によるCo, Cu, Cd, Pbなどの重金属イオンの固定化による回収を行い、溶解度やpHの影響を検討し、イオン交換による固定化が溶解-沈殿機構によって説明できることを示した。
ダウン症の歯周疾患発症に及ぼすインターフェロンシグナルの影響

ダウン症候群は先天性遺伝子疾患の中では最も多い疾患の一つであり、歯周疾患に罹患しやすいことが報告されている。現在まで本症において、なぜ歯周疾患に罹患しやすいのかという分子メカニズムは明らかになっておらず、この原因究明は、単に歯周疾患罹患性を明らかにするのみならず、その予防、治療法の開発に役立つと考えられる。本研究ではダウン症において歯周疾患易罹患性に関わる遺伝子群の同定と、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。ダウン症候群は、21番染色体のトリソミーによって生じる疾患である。この21番染色体上には、インターフェロン関連受容体のほとんどが局在し、その受容体発現がダウン症候群由来細胞で過剰発現していることを見出した。そこで我々は、ダウン症患者由来線維芽細胞株および健常者由来線維芽細胞株の各2種類を用いて、炎症性サイトカインであるインターフェロンγに着目し、その応答性について検討をおこなった。その結果、ダウン症患者ではインターフェロンに対する応答性の亢進により、炎症反応が増強され、歯周組織の破壊や組織再生抑制に作用していることが示唆された。そこで、インターフェロンγの濃度変化が細胆増殖に及ぼす影響に関して検討した結果,コントロール細胞と比較してダウン症患者由来線維芽細胞では濃度依存的にIL-6産生の増加および、細胞増殖能の低下が認められた。IL-6は破骨細胞分化を誘導する炎症性サイトカインであることから、ダウン症候群では炎症性インターフェロンγ刺激により歯周疾患を含む骨破壊病変が進行しやすいことが示唆された。このことから、一旦炎症が波及すると、炎症性細胞からのインターフェロンγにより、周囲組織の細胞増殖低下と骨吸収サイトカインの分泌亢進により、治癒遅延及び骨吸収が引き起こされ,歯周疾患が重度になりやすいことが示唆された。ダウン症候群は先天性の遺伝子疾患の中では最も多い疾患の一つであり、歯周疾患に罹患しやすいことが報告されている。我々は、ダウン症患者由来線維芽細胞株および健常者由来線維芽細胞株の各2種類を用いて、炎症性サイトカインであるインターフェロンに着目し、その応答性につき検討をおこなった。インターフェロンα/βおよびインターフェロンγはそれぞれIFNAR1/R2およびIFNGR1/R2をその受容体として用いている。ダウン症由来細胞では、このうちIFNAR1/R2およびIFNGR2の発現が増強し、この3種の受容体は21番染色体に存在することをデータベースから確認した。そこでインターフェロンα/βおよびインターフェロンγの刺激が、ダウン症由来細胞で増強される可能性が示唆されることから、各種インターフェロンによって誘導される炎症性サイトカイン(IL-6,TNFα,IL-1β等)の発現につき、RT-PCR法及びELISA法にて解析を行った。ダウン症由来細胞では、インターフェロンγ刺激によって、IL-6の分泌誘導が促進されることを確認したが、TNFα,IL-1βの産生は、コントロールと比較してほとんど変化が認められなかった。さらにこれらの細胞では、インターフェロン刺激によるMAPKおよびSTAT1のリン酸化が、コントロール細胞と比較して増強されることを明らかにした。以上の結果から、ダウン症患者ではインターフェロンに対する応答性の亢進により、炎症反応が増強されることが示唆された。
結合形成・切断が自在なバイオコンジュゲーションメソッドの創出

本研究では、インドリジン等の芳香族複素環化合物を骨格とする、生体分子の化学修飾・機能化の為のプラットフォーム分子の設計・合成を行う。本プラットフォーム分子を用いたタンパク質やペプチド、核酸等の生体分子とのチオール選択的な化学修飾を行う。次に、生体の内因的な、i)pH変化、チオールの作用、酸化作用、還元作用等、複数の作用パターンをトリガーとする、生体分子からのプラットフォーム分子の結合解離を検討する。さらに、本コンセプトを用いた、ii)医薬品分子等の生理活性化合物の解離、及びiii)光応答的な解離について研究する。