hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
半導体人工格子による磁性制御

平成15年度は、フラットバンド強磁性が実験的に確認できるという理論的予測がされている、周期0.7μmのInAsによるKagome格子を有機金属気相成長(MOVPE)選択成長法により作製するするため、以下のような実験を行った。まず、SiO_2膜堆積を堆積したGaAs(111)A基板に対して、電子線リソグラフィ、およびウエットエッチングにより、MOVPE選択成長用のマスク基板を作製した。マスクのパターンは昨年度のものと同様、6角形あるいは3角形のマスクを周期的に配列させたものであるが、今回は、(111)B基板ではなく、(111)A基板を用いている。その後、窓明け部分へ、GaAsおよびInAsを、MOVPE選択成長を行った。まず、(111)Aプレーナ面では平坦な表面が得られる、温度500Cにおいて格子周期が13μmのマスクパターンに対して、選択成長を行った場合、細線の交点部分にのみ、3次元的にInAsが成長するが、成長温度を下げると、3次元成長モードから2次元成長へと転移することが明らかとなった。この成長モードの転移は、成長温度の低下に伴う表面拡散長の減少によって説明でき、またGaAsとInAsの格子定数の差による歪みは、その成長界面で発生したミスフィット転移により緩和されていると考えられる。この結果、ピットを含み、表面平坦性には問題があるが、垂直{110}ファセットを側壁として有する細線の交差構造である、InAsによるKagome格子が、そのマスクパターンを踏襲して形成可能であることが示された。さらに、表面平坦性を改善するため、アルシン(AsH_3)分圧に対する依存性について調べた。その結果、AsH_3分圧を下げた場合に、表面平坦性に優れ、また横方向成長が抑制され、マスクパターンを踏襲したKagome格子構造が形成されることがわかった。以上に述べた成長条件の最適化の結果、温度400C・低AsH_3分圧という成長条件で、MOVPE選択成長により、周期0.7μmのInAs Kagome格子の形成に成功した。平成14年度は、有機金属気相成長(MOVPE)選択成長法によりKagome格子を作製する手法を確立するため、以下のような実験を行った。まず、GaAs(111)Bに対してSiO_2膜を堆積した後、6角形あるいは3角形のマスクを周期的に配列させた、Kagome格子形成のための選択成長用のマスクパターンを電子線リソグラフィおよびウェットエッチングにより形成した。そして、窓明け部分へMOVPE法により選択成長を行った。その結果として、まず、格子の周期が42μmのマスクパターンの場合、高温・低アルシン(AsH_3)分圧の条件下で、垂直{110}ファセット・およびそれらによって囲まれたGaAs細線の交差構造である、Kagome格子が、マスクパターンを踏襲して形成可能であることが示された。また、量子井戸構造を成長し、そのフォトルミネセンスを測定した結果、光学的にも良好な結晶が形成されていることが明らかとなった。一方、サイズを縮小化した場合、側壁の横方向成長が大きな問題となることが明らかとなった。すなわち、Ga原子が側面である{110}面や、それが邂逅した6角形のコーナー部に付着し、結果的に、3角形あるいは6角形の空孔部の形状が変化し、さらには、完全に空孔が埋まって平坦化されてしまうことが問題となることがわかった。このような横方向成長は、特に、{111}B面ファセットの現れやすい<2^^-11>B方向のコーナーで顕著に現れること、そしてそれはアルシン供給量、すなわち表面におけるAs原子の被覆率に依存することが明らかとなった。そこで、原料ガスである、アルシンとトリメチルガリウム(TMGa)とを交互に供給する流量変調エピタキシー法を利用し、表面の実効的なAs被覆率を減少させることにより、横方向成長の抑制を試みた。その結果、ガスの供給量・供給後のパージ時間を最適化することにより、1μm周期のKagome格子の作製に成功した。この結果、ピットを含み、表面平坦性には問題があるが、垂直{

110}ファセットを側壁として有する細線の交差構造である、InAsによるKagome格子が、そのマスクパターンを踏襲して形成可能であることが示された。さらに、表面平坦性を改善するため、アルシン(AsH_3)分圧に対する依存性について調べた。その結果、AsH_3分圧を下げた場合に、表面平坦性に優れ、また横方向成長が抑制され、マスクパターンを踏襲したKagome格子構造が形成されることがわかった。以上に述べた成長条件の最適化の結果、温度400C・低AsH_3分圧という成長条件で、MOVPE選択成長により、周期0.7μmのInAs Kagome格子の形成に成功した。
メタロ-β-ラクタマーゼ:基質特異性における広さの構造的基盤と阻害剤の理論的開発

感染症で汎用されているβ-ラクタム剤を加水分解し、活性中心にZn(II)イオンを要求するメタロ-β-ラクタマーゼ(IMP-1)は、ほとんどすべてのβ-ラクタム剤を認識すること、既存のβ-ラクタマーゼ阻害剤が無効であることから、基質認識機構解明と阻害剤開発が急務となっている。IMP-1の活性中心近傍にはヘアピンループがあり、その頂点には基質・阻害剤と相互作用するTrp残基が位置している。Trp残基は構造解析などから可動性を持つことがわかっており、ループ頂点のアミノ酸配列Gly63-Trp64-Gly65が関与していると考えられた。そこで、3種の変異体を調製して、速度論的パラメータおよび阻害剤に対する阻害定数を算出した。これらの結果から、Trp64-Gly65の配列がTrp残基と基質・阻害剤認識に重要な役割を担っていることがわかったまた合成されたメルカプトプロピオン酸活性エステル誘導体(MPAP)がIMP-1に対して非可逆的に阻害することがわかっている。そこでMPAPとIMP-1の結合様式を調べるために、X線結晶構造解析を行った。複合体中では、MPAPのチオール基は活性中心の2つのZn(II)イオンに架橋して配位し、IMP-1のLys224と共有結合(アミド結合)していることがわかった。IMP-1は活性中心に2つのZn(II)イオンを含んでいるが、酵素当たりのZn(II)イオンの数、その結合定数は活性発現機構解明を解き明かす上で重要にも関わらず、詳細な検討が行われていない。そこでIMP-1からZn(II)イオンを取り除いたapo IMP-1に、Co(II)イオンに置換したCo(II)置換IMP-1の分光学的研究とapo IMP-1に1当量のZn(II)イオンを加えて調製した。分光学的研究から1つ目のZn(II)イオンは2つのZn(II)結合サイトに分布していることが示唆された。そこで、Gly63Ala、Gly65Ala、Gly63Ala/Gly65Alaの変異体を調製して、4つのβ-ラクタム剤に対する速度論的パラメータおよび阻害剤に対する阻害定数を算出した。これらの結果から、基質・阻害剤とGly65AlaおよびGly63Ala/Gly65Alaの親和性が低下したことから、Trp残基と基質・阻害剤との親和性が低下したと考えた。これらのことにより、Trp64-Gly65の配列がTrp残基と基質・阻害剤認識に重要な役割を担っていることがわかったまた合成されたメルカプトプロピオン酸活性エステル誘導体(MPAP)がIMP-1に対して非可逆的に阻害し、IC_<50>が3.8nMと優れた阻害剤であることがわかっている。

そこでMPAPとIMP-1の結合様式を調べるために、IMP-1とMPAPから活性エステルが脱離したMPAP-Pとの共結晶を調製し、x線結晶構造解析を行った。SPring8において、2.6Åの分解能で解析した。MPAP-Pは、IMP-1と1:1で活性中心に結合しており、MPAP-Pのチオール基は活性中心の2つのZn(II)イオンに架橋して配位し、IMP-1のLys224と共有結合(アミド結合)していることがわかった。感染症治療で汎用されているβ-ラクタム剤を加水分解し、活性中心にZn(II)イオンを要求するメタロ-β-ラクタマーゼ(IMP-1)は、ほとんどすべてのβ-ラクタム剤を認識すること、既存のβ-ラクタマーゼ阻害剤が無効であることから、詳細な基質認識機構・加水分解機構解明と阻害剤開発が急務となっている。IMP-1は活性中心に2つのZn(II)イオンを含んでいるが、酵素当たりのZn(II)イオンの数、その結合定数は活性発現機構解明を解き明かす上で重要にも関わらず、詳細な検討が行われていない。そこでIMP-1からZn(II)イオンを取り除いたapo IMP-1に、分光学的にサイレントなZn(II)イオンの代わりにCo(II)イオンに置換したCo(II)置換IMP-1の分光学的研究とapo IMP-1に1当量のZn(II)イオンを加えて調製したmono-Zn IMP-1のEXAFS測定を行った。apo IMP-1の調製は300°Cで直接キレート剤を酵素溶液に加え、酵素からZn(II)イオンを脱離させ、4°Cでキレート剤を脱塩カラムによって除去することで行った。この一連の操作によりZn(II)イオンを加えても活性がほぼ100%回復するapo IMP-1の調製に成功した。このapo IMP-1にCo(II)イオンを嫌気条件化で0.2当量ずつ添加し、UV-Visスペクトルを測定した。その結果、1つ目のCo(II)イオンは2つのZn(II)結合サイトに分布していることがわかった。次にmono-Zn IMP-1のZn(II)イオンの溶液中における挙動を調べるために、SPring-8においてEXAFS測定を行った。まだ解析は不十分であるが、この結果からも1つ目のZn(II)イオンは2つのZn(II)結合サイトに分布していることが示唆された。得られた知見は、IMP-1阻害剤開発における詳細な分子設計に貢献できることが期待できる。
既製ドラム缶を活用した太陽熱・雨水・地中熱による自然冷暖房システムの開発

本研究は、わが国の一般的な木造住宅に採用可能な太陽熱、雨水、地中熱による自然冷暖房システムの開発を行うものである。特に、雨水を地下に貯めて地中熱を蓄える装置として、既製品のドラム缶を連結した独自のシステムの有効性を確認することが本研究の特徴である。研究では、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、夏と冬の冷暖房実験を実施した。この時、タンク切り替え自動制御盤の修理とバルブの調整などを行った。その結果、真夏日であっても、このシステムで継続冷房することができることがわかった。冬は暖房可能な時期について把握することができた。具体的には、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、その効果を定量的に把握することを目的としている。本システムを構成する装置は1雨水分流器、2雨水貯留槽、3雨水循環ポンプ、4雨水保温・保冷タンク(既製ドラム缶)、5タンク切り替え自動制御盤、6真空式太陽熱温水器、7熱交換装置(床冷暖房パネル、ラジエータ、ファンコイルユニットなど)である。現在、近畿大学キャンパス内にある木造実験住宅に、このシステムが構築されており、2013年度に行った実験では、夏の冷房効果を持続させることに成功したが、1部屋(9畳)だけでの実験であったため、このシステムの最大能力を確認すべく、2015年度は、2部屋同時に稼働できるシステムに改良した。その能力を検証すため、同実験住宅の2階居室に新たなファンコイルユニットを設置し、既存の循環システムに連結した。そして、タンク切り替え自動制御盤や室内温度を感知して切り替えられるかどうかの試運転まで行った。このシステムを用いて、2年目と3年目に本実験を行い、冷暖房効果の把握と分析を行う予定である。本システムを構成する装置は1.雨水分流器、2.雨水貯留槽、3.雨水循環ポンプ、4.雨水保温・保冷タンク(既製ドラム缶)、5.タンク切り替え自動制御盤、6.真空式太陽熱温水器、7.熱交換装置(床冷暖房パネル、ラジエータ、ファンコイルユニットなど)である。現在、近畿大学キャンパス内にある木造実験住宅に、このシステムが構築されており、2013年度に、同実験住宅の2階居室にファンコイルユニットを増設し、1階と合わせて18畳の空間の冷暖房実験が行えるようにした。その際、各部屋のファンコイルユニットが設定温度に合わせて個別に稼働・停止するように配管を並列式で組んだ。そして、2014年度は、構築したシステムを用いて夏(7月8月)と冬(11月12月)の冷暖房実験を実施した。実験の結果、真夏日であっても、このシステムで継続冷房することができることがわかった。本研究は、わが国の一般的な木造住宅に採用可能な太陽熱、雨水、地中熱による自然冷暖房システムの開発を行うことを目的に、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、その効果を定量的に把握しようとするものである。これまでは、地中に埋設したドラム缶に雨水を貯め、その冷熱を直接利用して、室内の冷房をする実験を行ってきた。その成果として、平成26年度に、実験住宅の1階及び2階の部屋と連動させて冷暖房実験を行い、真夏日であれば計18畳の部屋を継続して冷房することができることを確認している。そこで本年度前半は、上記の実験結果の分析を行った。その結果、次の知見を得た。(1)実験初日から最終日の5日半を24°C30.5°Cの室温で、PMV値も-2.0+1.5に維持することができる。(2)雨水タンク(深さ5.2m、容量約1.4トン)の雨水は25°Cに上昇するまで使い、その後地中熱で冷却する場合、約3日半で使用前の水温まで冷却される。また、雨水タンクは30°Cを超える真夏日に使用すると、約1日半継続して使用することができる。(3)この雨水タンクが合計4本あれば18畳の部屋を継続冷房することが可能である。また、システムが稼働する設定室温を上げるなどの調整をすることで、雨水タンク3本でも継続冷房が可能になると思われる。そして本年度後半には、より効率的な自然冷房システムとするための改良方法の検討を行い、この雨水タンクを活用した地中熱ヒートポンプシステムを考案し、当該システムの改良に着手した。

今後は、新システムの実験とシミュレーションを行う予定である。自然冷房の実験結果の分析により、現システムの能力を把握できた。そして、新システムの検討まで行い、その研究に協力したいという企業も現れた。このシステムの特許申請の準備も進めている。最終年度には、当初の目標を達成できると思われる。本研究は、わが国の一般的な木造住宅に採用可能な太陽熱、雨水、地中熱による自然冷暖房システムの開発を行うものである。特に、雨水を地下に貯めて地中熱を蓄える装置として、既製品のドラム缶を連結した独自のシステムの有効性を確認することが本研究の特徴である。具体的には、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、その効果を定量的に把握することを目的としている。平成28年度までは、キャンパス内にある実物大の木造実験住宅を用いて、雨水を媒体とした地中熱と太陽熱による自然冷暖房実験を行い、その有効性について分析してきたが、実験住宅の構造は変更できないため、設備の運転条件などを変更するなどのシステムの改良しかできなかった。そこで本年度は、熱計算ソフト(TRNSYS)を使い、建物側の構造材料を変数に加えて、より有効な自然冷暖房システムを考案することを目的として、コンピュータ解析を中心に行った。まずは、夏の冷房時期、昼間に建物内部・躯体に蓄積された熱を、夜間の気温が低い時間帯に換気を行う「ナイトパージ」によって冷房負荷を軽減する手法について解析を行った。解析対象の住宅形態は、本キャンパスにある木造実験住宅をモデルとし、1木造、2RC造、3木造+RC壁の3タイプの建築構造材料を想定した。解析の結果、3木造+RC壁の場合は、1木造と比べて34.1%の冷房負荷の軽減が可能であることが分かった。次に、同ソフトを用いて床暖房システムの効果について解析を行った結果、わずかな効果を確認できた。研究では、実物大の木造実験住宅を用いて、太陽熱で温めた雨水による暖房と、地中熱で冷やした雨水による冷房の実験を行い、夏と冬の冷暖房実験を実施した。この時、タンク切り替え自動制御盤の修理とバルブの調整などを行った。その結果、真夏日であっても、このシステムで継続冷房することができることがわかった。冬は暖房可能な時期について把握することができた。既存システムの故障などのトラブルがあったが、余裕を持ったスケジュールであったため、当初の計画は実行できた。しかし、夏季が例年よりも冷夏であったことと、冬季は降雪が多かったことが原因で、実験データはやや不足気味である。より効率的な自然冷房システムとするために、今後は雨水タンクを活用した地中熱ヒートポンプシステムの効果を実験によって把握し、このシステムを実用化するための方策を企業と共に検討する。課題としては、冬の自然暖房システムがあげられる。実験中に、真空管式の太陽熱温水器が故障したため、システムの修繕をしながら、効果的な暖房システムを再検討する。建築環境設計2015年度は、2014年度と同様の実験を行い、冷暖房運転に必要な条件をより詳細に検討するためのデータを収集する。
多重ヘリセンが拓く非平面共役分子の新展開

本年度は、[5]ヘリセニルアラインとジメチルアセチレンジカルボン酸とのエナンチオ選択的交差三量化反応による光学活性な三重ヘリセンの合成に取り組んだ。まず、本研究を行うにあたり、三重ヘリセンのラセミ化障壁の測定を行ったところ、十分なラセミ化障壁を有していることが分かった。そこで、不斉配位子を用いて、パラジウム触媒存在下で[5]ヘリセニルアラインとジメチルアセチレンジカルボン酸とのエナンチオ選択的交差三量化反応により三重ヘリセンの合成を行った。その結果、非常に高いエナンチオ選択性で対応する三重ヘリセンを合成することができた。また、生成物の絶対立体配置はX線結晶解析によって行った。光学活性三重ヘリセンの光学的な物性をCDおよびCPLによって明らかにした。現在、三重ヘリセンが立体選択的に得られる反応機構について、理論化学計算によって明らかにすることを目的として、検討を行っている最中である。さらに、光学活性三重ヘリセンを生成物の有用な有機分子に変換するべく検討を行っている。これらの成果を学術誌に投稿するための準備を同時に進めている。一方、我々は[5]ヘリセニルアラインのホモ三量化反応により、六重ヘリセンが得られることを既に報告している。この際、C2対称性を有する六重ヘリセンが速度論支配生成物として得られることがわかっている。そこで、このC2対称性を有する六重ヘリセンが選択的に得られる理由について、理論化学計算を用いて検証を行った。この成果についても学術誌に投稿するための準備を進めている。本年度は、エナンチオ選択的な三重ヘリセンの合成において、大いに進展があった。また、この成果を学術誌に投稿するための準備を進めており、予定どおり良好に進展しているため。今後は、得られた光学活性な三重ヘリセンを不斉触媒反応の配位子や有機分子触媒などに活用できる分子へと変換を行い、様々な不斉触媒反応に利用することを検討する。さらには、予定していた三重ヘリセンの自己集合による多重ヘリセン会合体が可能であるかどうかについて検討を行っていく。また、ヘリセニルトリプチセン類の合成についても検討を引き続き行っていく予定をしている。これまでの検討から、2つのヘリセンユニットが導入されたトリプチセン類の合成に成功しているため、さらに詳細な構造や物性、および包接挙動について調べていく。また、ヘリセニルアラインの重合反応についても、構造情報を得ることができるようにX線結晶解析を検討する予定をしている。
有機磁性体の極低温物性の評価

私達は^3Heクライオスタット中0.415Kの温度領域でp-ニトロフェニルニトロニルニトロキシド(p-NPNN)のβ相とγ相の交流磁化率、比熱、M-Hヒステリシス曲線などを測定し、β相は0.6Kで強磁性転移を起こし、γ相は0.65Kで反強磁性転移を起こすことを確認した。また最高2.4キロガウスの磁場中での比熱測定から、γ相が高温磁化率の結果から予想されるとおり、約2K以上でハイゼンベルグ型の一次元強磁性体として振舞うことが確認された。更に私達は元差熱分析によって、β相は93°Cでγ相に転移しさらに133°Cでβ_h相に転移すること、したがってγ相はβ相の準安定高温相で、ある条件下で徐々にβ相に戻ってしまうことなどを見いだした。これらの実験結果は最近まとめられPhys.Rev.Bに発表した。このほかにp-NPNNに弗素を部分置換によって導入した物質やガルビノキシル-ヒドロガルビノキシル混晶などについても同様の実験手段によって磁気転移の探索をおこなったが、いずれも長距離秩序は確認できなかった。今後、希釈冷凍機を使って測定温度領域をより低温まで広げ、p-NPNNを部分置換して得られる関連物質や新しいラジカル塩について同様な実験を行って新しい強磁性体の探索を行う予定である。
難民間におけるコミュニティ形成に果たす学校の役割―シリア難民の事例―

本研究の目的は、難民によるコミュニティ形成に果たす学校の役割を検討することである。2016年度は、先行研究の検討と前年度までの現地調査を総括して、特に難民が持つ多様性、多面性、動性に着目しながら、難民が運営する学校がコミュニティにもたらす連帯と分断について明らかにした。これまで難民が運営する学校は、公教育の代替機関・準備拠点として扱われてきた。しかし近年、キャンプ外に住む難民が60%を超え、難民生活が多様化し自律的になる中で、難民が運営する学校に対するニーズは高まっている。これに対して本研究は、シリア人学校12校での質的調査を通して、学校内部の当事者の視点から、シリア人学校がコミュニティにおいて果たす役割について考察を加えた。シリア人学校は、学校を中心としたコミュニティを形成し、難民の生活基盤の一部を構築している。その活動は、学校設立当初はシリア難民の自発的意志と活動に支えられていたが、近年ではトルコ政府等の政治的なアクターと結びつくことで、子どもへの卒業資格の提供などの機能が強化されてきた。しかし一方で、トルコ政府や外部の援助者など多様なアクターが加わることにより、関係者間の連帯のもと構築されてきたシリア人学校では、内外に分断も生じてきた。しかし、シリア人学校は、シリア本国において紛争前から政府や慣習による抑圧を受けてきた人びとにとって、その文脈から脱却し難民となったことで得た自由を体現する場となっている。また、難民経験がもたらした無力感や喪失感に苛まれる教師らは、シリア人学校の発展や教育活動をとおして、貢献感を獲得し、難民経験の補償を得ている。彼らにとってシリア人学校は、生産性と有能性を証明する源となっている。こうした不可視の機能は、シリア人学校が、シリア難民の連帯のもと発展してきたからこそ生じるものであり、今ではそのコミュニティを維持する原動力ともなっている。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、難民間のコミュニティづくりに果たす学校の役割を考察することである。本研究は、世界最大の人口となったシリア難民が擁する教育の需要と供給という新規性のある枠組みから、主に質的手法を用い現地調査で収集した実証的データにもとづく分析を行っている点において意義がある。2015年度の研究活動では、先行文献調査のなかで難民が主導する教育活動およびコミュニティ形成活動の両面性に着目し、それぞれの要素を析出した。このように正負両面の機能を整理することで、現地調査で得られたトルコのシリア難民による学校経営に係る実証的データの特質を客観的かつ多角的に捉えることを試みた。2015年度には、5月6月および12月の2度にわたって現地調査を行なった。調査では、トルコ共和国南部のシリア国境地域においてシリア難民により運営される就学前・初等・中等学校のうち11校を訪問し、各校の教職員、生徒、保護者らに半構造化およびナラティブ・インタビュー、参与観察、ならびに質問紙調査を実施した。また、学校外においても、調査対象校生徒の保護者を含む家族、シリア人学校の卒業生、学校周辺に住むシリア難民にも聞き取りを行い、学校教育に対する認識や、学校が彼らの生活に及ぼす影響を探った。結果として、とくに下記の2点について明らかになった。1:トルコにおけるシリア難民学校の展開、2:難民としての生活において学校が果たす役割。この2点(または今後の現地調査・分析から得られるその他の数点)を難民間におけるコミュニティ形成の中心的要素として踏襲し、今後の検証・分析作業を進めていく。計画段階では、911月に長期の現地調査を行い、調査対象校において英語教師として教育活動に参加する予定であった。しかし、目的地(トルコ南部シリア国境地域)における治安状況の悪化、および調査対象校(シリア難民学校)に対する規制強化のため、計画どおりの調査活動を実施することは困難となった。そのため予定を変更し、現地調査を短期に分割して実施するなどして対応し、所期の研究成果を挙げた。本研究にかかる成果は、学術誌への投稿論文3件(『国際開発研究』24巻1号、『難民研究ジャーナル』5号、『未来共生学』3号:すべて査読あり)、国内学会発表7件(於日本比較教育学会、国際開発学会、アジア教育研究会など)、国外学会発表4件(於ICET、UKFIET、CESA、CIES)において2015年度中に公表されている。なお、2014年度に投稿した以下の論文が国際ボランティア学会(2016年2月)より隅谷三喜男賞を受賞した:山本香(2015)「難民がつくる新たなコミュニティの可能性ーシリア難民が経営する学校をめぐってー」『ボランティア学研究』15号、127-139頁。

その活動は、学校設立当初はシリア難民の自発的意志と活動に支えられていたが、近年ではトルコ政府等の政治的なアクターと結びつくことで、子どもへの卒業資格の提供などの機能が強化されてきた。しかし一方で、トルコ政府や外部の援助者など多様なアクターが加わることにより、関係者間の連帯のもと構築されてきたシリア人学校では、内外に分断も生じてきた。しかし、シリア人学校は、シリア本国において紛争前から政府や慣習による抑圧を受けてきた人びとにとって、その文脈から脱却し難民となったことで得た自由を体現する場となっている。また、難民経験がもたらした無力感や喪失感に苛まれる教師らは、シリア人学校の発展や教育活動をとおして、貢献感を獲得し、難民経験の補償を得ている。彼らにとってシリア人学校は、生産性と有能性を証明する源となっている。こうした不可視の機能は、シリア人学校が、シリア難民の連帯のもと発展してきたからこそ生じるものであり、今ではそのコミュニティを維持する原動力ともなっている。2015年度に得られた研究成果をもとに、さらに文献調査を進め、トルコの地域性とシリア難民の背景に係る重層的なコミュニティ形成について、さらに文献調査を進める。そのうえで、2015年度までに得られた実証的データを整理し、コミュニティ論、地域研究、難民研究、教育開発論等の理論的枠組みを援用してさらなる分析をすることが必要である。また、2016年度にも、5月ないしは9月に1度または2度、合計4週間程度の現地調査を行う予定である。これまでの研究ではシリア難民関係者が中心的な調査対象となっており、得られた調査結果に偏りがある。そのため、2016年度の現地調査では、トルコ側の関係者を調査対象に含めることを計画している。調査終了後はデータを整理し、これまでの研究結果と照応しながら分析を進め、10月以降は論文の執筆作業を中心的に行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
上皮系細胞における糖輸送体の局在とそれを決める因子の分子形態学的研究

1.上皮系細胞における糖輸送体の局在をみるために,各種のアイソフォームに特異的な抗体を作製した.アミノ酸配列の分析から得られた結果から,アイソフォーム特異的な約10個のアミノ酸からなるペプチドを合成し,ウサギやモルモットを免疫して抗体を得た.一部の抗体はアフィニティー精製した.2.Na依存性のミオイノシトール輸送体SMITは,腎臓の集合管細胞の基底側壁部細胞膜に局在した.膀胱などの移行上皮ではSMITは主として中間層の細胞の細胞膜に存在した.表皮などの重層偏平上皮でも中間層細胞の細胞膜に分布した.一方同じファミリーのAGLT1は腎臓尿細管上皮細胞の頂部細胞膜に局在した.3.フルクトース輸送体GLUT5は,小腸吸収上皮細胞の頂部細胞膜に局在していた.GLUT5のcDNAをCHO細胞に発現させると細胞膜全周にわたって局在し,GLUT5分子に細胞膜にターゲッティングされる情報があるのが判明した.次にGLUT5のcDNAを極性を持つ腸上皮細胞Caco2細胞で発現させると,頂部細胞膜に局在した.すなわちGLUT5分子を上皮細胞の頂部細胞膜に局在させる情報がその分子自身の中に存在するのが明かになった.GLUT1分子を同様に発現させてもこのような頂部への局在は認められなかった.現在GLUT5とGLUT1のキメラ分子を発現させ,GLUT5の局在を決めるドメインが分子内のどこにあるかを解析中である.1.上皮系細胞における糖輸送体の局在をみるために,各種のアイソフォームに特異的な抗体を作製した.アミノ酸配列の分析から得られた結果から,アイソフォーム特異的な約10個のアミノ酸からなるペプチドを合成し,ウサギやモルモットを免疫して抗体を得た.一部の抗体はアフィニティー精製した.2.Na依存性のミオイノシトール輸送体SMITは,腎臓の集合管細胞の基底側壁部細胞膜に局在した.膀胱などの移行上皮ではSMITは主として中間層の細胞の細胞膜に存在した.表皮などの重層偏平上皮でも中間層細胞の細胞膜に分布した.一方同じファミリーのAGLT1は腎臓尿細管上皮細胞の頂部細胞膜に局在した.3.フルクトース輸送体GLUT5は,小腸吸収上皮細胞の頂部細胞膜に局在していた.GLUT5のcDNAをCHO細胞に発現させると細胞膜全周にわたって局在し,GLUT5分子に細胞膜にターゲッティングされる情報があるのが判明した.次にGLUT5のcDNAを極性を持つ腸上皮細胞Caco2細胞で発現させると,頂部細胞膜に局在した.すなわちGLUT5分子を上皮細胞の頂部細胞膜に局在させる情報がその分子自身の中に存在するのが明かになった.GLUT1分子を同様に発現させてもこのような頂部への局在は認められなかった.現在GLUT5とGLUT1のキメラ分子を発現させ,GLUT5の局在を決めるドメインが分子内のどこにあるかを解析中である.
p53遺伝子の血管新生抑制因子(TSP-1)誘導機能を用いた肺癌の遺伝子治療

p53遺伝子に点突然変異を持つ非小細胞肺癌細胞H226Br細胞にアデノウイルスベクターにより正常なヒトp53遺伝子を導入することにより、細胞周期停止による顕著な増殖抑制が認められる。また、H226Br細胞はNorthern Blot解析により中等度程度のvascular endothelial growth factor(VEGF)mRNAを発現しており、Western Blot解析により蛋白質レベルでもその発現が確認された。比較RT-PCR解析では正常なp53遺伝子導入によりVEGFの3種類のアイソフォームの発現がいずれも著しく減少しており、蛋白質レベルでも発現低下が認められた。さらに、p53蛋白質により転写制御される新しいp53標的遺伝子として単離されたbrain-specific angiogenesisi inhibitor(BAI1)遺伝子は、H226Br細胞においてp53遺伝子導入により明らかな発現増強が観察された。これらの血管新生関連分子の発現調節の結果を評価するために膜チャンバーシステムを用いたin vivo血管新生の変化を測定したところ、p53遺伝子導入により毛細血管の新生や既存血管の増大などが有意に抑制された。また、p53遺伝子治療におけるバイスタンダー効果の関与を検討するために、P53遺伝子導入H226Br細胞と非導入細胞を混ぜてヌードマウスに移植した。すると、p53遺伝子導入細胞を混合することで非導入H226Br細胞のin vivoにおける増殖が顕著に抑制された。これらの結果は、p53遺伝子導入における抗腫瘍効果に血管新生抑制が積極的に関与している可能性を示した。癌抑制遺伝子p53の発現と血管新生促進因子VEGF(vascular endothelial growth factor)の発現の相関を検討するために,当科で切除された非小細胞肺癌32例についてp53およびVEGFの免疫組織学的染色を行った。p53陽性例(p53変異)ではVEGF陽性84.6%と高率であったのに対し,p53陰性例(p53正常)ではVEGF陽性は36.8%と低値であった。すなわち,p53の変異とVEGFの発現には相関があると考えられる。さらに,in vitroにおいて正常なp53遺伝子導入がVEGFの発現に影響を与えるかどうかを検討した。p53遺伝子のコドン254に変異を持つ培養ヒト非小細胞肺癌H226Brにアデノウイルスベクターを用いて正常型p53遺伝子を導入すると,24時間後よりRT-PCRで検出される3種類の異なったスプライスを生じるVEGF mRNAレベルがすべて著しく減弱した。ウエスタン・ブロット解析によるタンパク質レベルの検索でも,p53遺伝子導入後24時間から減弱が認められ,mRNAの変化と一致する結果となった。p53遺伝子を導入したH226Br細胞を封入した膜チャンバーをヌードマウスの背部皮下に移植し、膜表面における血管新生を比較した。コントロールH226Br細胞およびコントロール・ウイルス感染H226Br細胞に比べて,p53遺伝子導入H226Br細胞では著しい血管新生抑制が認められた。今後は,動物レベルにおいて実際の増殖抑制や転移抑制における効果について検討していく。さらに、p53蛋白質により転写制御される新しいp53標的遺伝子として単離されたbrain-specific angiogenesisiinhibitor(BAIl)遺伝子は、H226Br細胞においてp53遺伝子導入により明らかな発現増強が観察された。

これらの血管新生関連分子の発現調節の結果を評価するために膜チャンバーシステムを用いたin vivo血管新生の変化を測定したところ、p53遺伝子導入により毛細血管の新生や既存血管の増大などが有意に抑制された。また、p53遺伝子治療におけるバイスタンダー効果の関与を検討するために、p53遺伝子導入H226Br細胞と非導入細胞を混ぜてヌードマウスに移植した。すると、p53遺伝子導入細胞を混合することで非導入H226Br細胞のin vivoにおける増殖が顕著に抑制された。これらの結果は、p53遺伝子導入における抗腫瘍効果に血管新生抑制が積極的に関与している可能性を示した。
MLL-AF4,MLL-AF5q31による急性リンパ性白血病の発症機構の解明

MLL-AF4は乳児白血病でもっとも高頻度にみられ、しかも最も予後が悪いt(4;11)により形成されるキメラ遺伝子で、AF4は我々がins(5;11)から単離したAF5q31と高い相同性を持ち、同じfamilyに属すると考えられた。今年度我々は新たに2才女児に発症したALLのt(2;11)(q12;q23)の解析を行い、AF4ファミリーの一つであるLAF4遺伝子がMLLと融合していることを見いだした。LAF4遺伝子の切断点もAF4,AF5q31とほぼ同じ場所に存在し、MLL-AF4,MLL-AF5q31と類似のキメラ蛋白を形成し、同様の機序で白血病化に関与していると考えられた。MLL-AF4およびMLL-AF5q31により誘導される遺伝子を同定するために、両者を発現する白血病細胞について遺伝子発現プロファイルを検討した。MLL-AF4を発現する新鮮検体8例とMLL-AF5q31を発現する新鮮検体2例の白血病細胞の遺伝子発現プロファイルをAffymetrix社のGene Chipを用いて検討した。対象として同じ乳児ALLでみられるt(11;19)のMLL-ENLを発現する新鮮検体と、t(12;21)(ETV6-AML1)およびt(1;19)(E2A-PBX1を有する新鮮検体を検討した。その結果、MLL-AF4,MLL-AF5q31とMLL-ENLの発現プロファイリングは非常によく似ていたが、ETV6-AML1,E2A-PBX1とは遺伝子発現プロファイルによってもはっきり区別することが可能であった。現在発現が変化している個々の遺伝子について詳細に検討している。またMLL-LAF4についても同様の検討を行っている。AF5q31についてはノックアウトマウスを作成中であり、発生学的な役割についても検討する予定である。
n-3系多価不飽和脂肪酸と抗酸化ビタミンによるC型肝疾患の栄養治療

C型慢性肝炎のインターフェロン(INF)α-2bとリバビリン併用療法時にみられる溶血性貧血,血球減少や赤血球膜リン脂質中エイコサペンタエン酸(EPA)減少の改善に及ぼすビタミンE、ビタミンCおよびEPA補給の効果を検討した。INFα-2bとリバビリン併用療法を受けるC型慢性肝炎患者14例にビタミンE(500mg/日)とC(750mg/日)を8週間投与し、投与効果を非投与の16例と比較した。その結果、ビタミン非投与群では単核球リン脂質においてEPAの有意の減少を認めたが、ビタミン投与群では減少はみられなかった。そこで、INFα-2bとリバビリン併用療法を受けるC型慢性肝炎患者5例に,EPA(1,800mg/日)を,ビタミンE(300mg/日)とC(600mg/日)とともに投与し(EPA群),EPA非投与の5症例(対照群)と比較した。治療開始前と開始後4,8,12,24週に採血し,赤血球膜及び血漿リン脂質脂肪酸組成,血漿α-トコフェロール,8-ハイドロキシ-デオキシグアノシン(8-OHdG)を分析し臨床検査成績との関連を検討した。赤血球膜リン脂質EPAは,EPA群では12週後には治療開始前値の3倍にまで増加したが,対照群では漸減した。赤血球数は両群ともに減少したが,白血球数は対照群で減少したのに対し,EPA群では開始前値を維持し,治療期間中対照群より高値であった。特に,リンパ球数は4週後にEPA群では120.8±25.4%と増加し,対照群は4週で69.8±13.6%,24週で55.6±15.5%と有意に減少した。治療開始24週後では,リンパ球数は血漿アラキドン酸/EPA比(r=-0.624,p<0.05)ならびに赤血球膜アラキドン酸比率(r=-0.648,p<0.05)と負の相関を示した。IFNα-2bとリバビリン併用療法中のC型慢性肝炎患者へのEPA投与(ビタミンE、C同時投与)は,赤血球膜リン脂質のEPA比率を有意に上昇させ,リンパ球数の減少を抑制し,血清8-OHdGを減少させ、EPA補給の有用性が示唆された。これらの結果をさらに検証するために、PEG-IFNα-2bとリバビリン併用療法を受ける患者10例に同様にビタミンE、CとEPAの同時投与を行い、ビタミンのみ投与の10症例を対照として、リンパ球幼若化反応、リンパ球組成、赤血球脂肪酸組成等に及ぼす効果を48週にわたって観察中である。

C型慢性肝炎のインターフェロン(INF)α-2bとリバビリン併用療法時にみられる溶血性貧血,血球減少や赤血球膜リン脂質中エイコサペンタエン酸(EPA)減少の改善に及ぼすEPA補給効果を検討した。INFα-2bとリバビリン併用療法を受けるC型慢性肝炎患者5例(男性4例,女性1例)に,EPA(1,800mg/日)を,ビタミンE(300mg/日)とC(600mg/日)とともに投与し(EPA群),EPA非投与の5症例(男性4例,女性1例:対照群)と比較した。治療開始前と開始後4,8,12,24週に採血し,赤血球膜及び血漿リン脂質脂肪酸組成,血漿α-トコフェロール,8-ハイドロキシ-デオキシグアノシン(8-OHdG)を分析し,臨床検査成績との関連を検討した。赤血球膜リン脂質EPAは,EPA群では12週後には治療開始前値の3倍にまで増加したが,対照群では漸減した。赤血球数は両群ともに減少したが,白血球数は対照群で減少したのに対し,EPA群では開始前値を維持し,治療期間中対照群より高値であった。特に,リンパ球数は4週後にEPA群では120.8±25.4%と増加し,対照群は4週で69.8±13.6%,24週で55、6±15.5%と有意に減少した。治療開始前の赤血球膜及び血漿リン脂質のEPA比率は血清ALT値と有意の負の相関を示した(それぞれr=-0.859;p<0.01,r=-0.626;p<0.05)。治療開始24週後では,リンパ球数は血漿アラキドン酸/EPA比(r=-0.624,p<0.05)ならびに赤血球膜アラキドン酸比率(r=-0.648,p<0。05)と負の相関を示した。治療開始前の血清8-OHdG値は両群間で差がなかったが,24週後には対照群(0.36±0.07ng/mL)が,EPA群(0.19±0.08ng/mL)より有意の高値であった(p<0.05)。IFN α-2bとリバビリン併用療法中のC型慢性肝炎患者へのEPA投与(ビタミンE、C同時投与)は,赤血球膜リン脂質のEPA比率を有意に上昇させ,リンパ球数の減少を抑制し,血清8-OHdGを減少させた。これらの観察はC型慢性肝炎治療におけるEPA補給の有用性を示唆するものである。C型慢性肝炎のインターフェロン(IFN)α-2bとリバビリン併用療法時にみられる溶血性貧血、血球減少や赤血球膜リン脂質中エイコサペンタエン酸(EPA)減少の改善に及ぼすEPA補給効果を検討した。IFNα-2bとリバビリン併用療法を受けるC型慢性肝炎患者5例(男性4例、女性1例)にEPA(1,800mg/日)を、ビタミンE(300mg/日)とC(600mg/日)とともに投与し(EPA群)、EPA非投与の5症例(男性4例、女性1例:対照群)と比較した。治療開始前と開始後4、8、12、24週に採血し、赤血球膜および血漿リン脂質の脂肪酸組成、血漿α-トコフェロール、8-ハイドロキシ-デオキシグアノシン(8-OHdG)を分析し、臨床検査成績との関連を検討した。赤血球膜リン脂質EPAはEPA群では12週後には治療開始前値の3倍にまで増加したが、対照群では漸減した。赤血球数は両群ともに減少したが、白血球数は対照群で減少したのに対し、EPA群では開始前値を維持し、治療期間中対照群より高値であった。とくに、リンパ球数は4週後にEPA群では120.8±25.4%と増加し、対照群では4週で69.8±13.6%、24週で55.6±15.5%と有意に減少した。治療開始24週後では、リンパ球数は血漿アラキドン酸/EPA比(r=-0.624,p<0.05)、ならびに赤血球膜アラキドン酸比率(r=-0.648,p<0.05)と負の相関を示した。以上、IFNα-2bとリバビリン併用療法中のC型慢性肝炎患者へのEPA投与(ビタミンE、C同時投与)は、赤血球膜リン脂質のEPA比率を有意に上昇させ、リンパ球数の減少を抑制し、血清8-OHdGを減少させ、EPA補給の有用性が示唆された。
炭素単原子層のエッジ原子配列制御とスピン物性、磁石応用

リソグラフィを用いず低欠陥・低汚染細孔エッジを持つ蜂の巣状ナノ細孔アレイをグラフェン上に70%以上の再現確率で創製(グラフェンナノメッシュ(GNM)の創製)することに成功し、臨界温度アニールでそのエッジをzigzag型原子配列に制御、平坦バンド強磁性を実現した。このGNM上に特殊レジストを塗布、電子線照射量で制御し、zigzag配列のダングリングボンドを1個の水素原子で終端する方法を確立、従来の100倍以上の高効率磁石創製に成功した。この磁性GNMを電極とするTMR構造を創製し、20%を超えるTMR特性の創出に成功した。希少磁性元素無しで実現する高効率磁石とスピントロニック素子の道を拓いた。本申請研究の目的は、グラフェンの特殊なエッジ原子配列(zigzag型)を制御創製し不純物元素で終端することで、磁性元素を用いずに磁性を発現させ、磁石・スピントロニクス素子を創製することである。本年度は、グラフェン上に形成した蜂の巣状の六角形ナノ細孔アレイの細孔形成技術を向上させ、zigzag細孔エッジの水素終端で再現性良く強磁性を発現させることに成功した。またイオン化液体をこの細孔グラフェン上に滴下し、細孔エッジの電子状態を観察することに成功した。さらに、この強磁性グラフェン細孔アレイ(FGNPA)を電極に使ってFGNPA/SiO2/Coからなるトンネル磁気抵抗(TMR)素子を初めて創製し、TMR動作の確認に世界で初めて成功した。希少磁性元素を用いずに環境に優しい高効率磁石・スピントロニクス素子を作成するために、グラファイトの機械剥離で作成したグラフェンに、リソグラフィを用いずに、多孔質アルミナ膜をマスクとしてアルゴンガスで低ダメージエッチングし、六角形ナノ細孔の蜂の巣状アレイを形成した(グラフェンナノメッシュ)。高温熱処理で細孔エッジの原子配列をzigzag型にしそれを水素終端することで、平坦バンド強磁性を発現させた。まずこの強磁性の効率を上げるために、水素終端方法を改善した。これまで水素ガス雰囲気での熱処理で細孔エッジを水素終端していたが、水素原子を含む電子線用の特殊レジストをグラフェンナノメッシュ上に塗布し、これに電子線照射し現像することで水素原子のみをナノメッシュ上に残し、細孔エッジを水素終端した。これにより従来を100倍近く上回る高効率グラフェン磁石を創製出来た。この理由として、zigzagエッジの各ダングリングボンドを1個の水素原子で終端出来たことが考えられる。理論上、2個の水素原子での終端よりも1個の終端時に平坦バンド強磁性は強くなるとされるが、以前の水素ガス雰囲気での熱処理では2個の水素原子(H2)での終端になっていた。それに対し、この特殊レジストでは水素原子1個づつがグラフェン上に残りC-Hボンドを形成するため、強い強磁性が出現したと思われる。今後はこの高効率グラフェン磁石を用いて、スピントロニクス素子の基盤技術開発を実施する予定である。希少元素を用いずにグラフェン磁石を創製するために、リソグラフィを用いずに、多孔質アルミナ膜をマスクとしてグラフェン上に低ダメージエッチングでナノ細孔アレイを形成し(グラフェンナノメッシュ)、その細孔エッジダングリングボンドを1個の水素原子で終端することで、高効率平坦バンド強磁性を実現して来た。これを電極に用いてトンネル磁気抵抗(TMR)素子の創製に挑戦した。プロトタイプ試料として、上記強磁性グラフェンナノメッシュ(FGNM)上に厚さ10nm程度のSiO2トンネル膜を成長し、その上にコバルト電極を成長、FGNMとコバルト電極間のTMR特性を観察した。その結果実際にTMRピークが出現することを確認し、数10%から100%近いTMR比を室温でさえ初めて確認出来た。これは細孔エッジの偏極スピンが実際にトンネリングし、コバルト電極中の偏極スピンと相互作用することを示すもので、第一原理計算の結果からも印加磁場に対するこれらスピン整合の振る舞いを証明した。ただしまだTMR波形自体はシャープなものではないため、今後さらなる改善が必須である。特にトンネル膜をグラフェンと格子整合を持つ酸化グラフェンなどにする、トンネル膜の両側電極をFGNMにする、などは必須事項である。また、FGNMと同様の手法を用いて、次世代二次元単原子層として期待されている黒リン上にもナノ細孔アレイを形成することに成功し、細孔エッジを酸化するだけでFGNMを100倍近く上回る強磁性が発現することを発見した。FGNMはもちろん本研究の中心で最も重要であるが、そこから派生した新たな希少磁性元素フリー磁石として、期待が持てる。特に酸化するだけで磁化が発生することは、応用上極めて有利である。

26年度が最終年度であるため、記入しない。実績概要でも述べたように、グラフェンナノメッシュの細孔エッジの水素終端方法を改善することで、従来の100倍近く大きい強磁性を達成することが出来た。従来H2ガス雰囲気中での熱処理で細孔エッジを水素終端していたが、それでは一個のエッジダングリングボンドを2個の水素原子で終端してしまい、十分な平坦バンド強磁性を発現させられなかった。それに対して水素原子を含む電子線(EB)微細加工用の特殊レジスト(HSQレジスト)をグラフェンナノメッシュ上に塗布しEB照射することで、水素原子のみをグラフェン上に残しC-Hボンドを形成出来た。細孔エッジではこれは1個の水素原子によるダングリングボンド終端に帰着し、上記高磁化を達成できた。これは当初の予定より格段の進歩であり、今後の展開が期待できる。量子物性実験今後はこの特殊レジストを用いる方法をさらに最適化し、さらなる高効率磁石を目指す。また、このグラフェン磁石を用いて希少元素フリーのスピントロニクス素子を開発する。まずは、これを電極としたトンネル磁気抵抗素子の開発を行う。強磁性発現の再現性向上や細孔エッジの電子状態観察に成功、また強磁性グラフェンナノ細孔アレイを電極に使ったTMR素子創製という大きな進歩があった反面、細孔エッジのzigzag型への制御はまだ不十分である。細孔エッジのzigzag型への制御方法をさらに各方面から試作検討する。また、TMR素子を完全磁性元素フリーにするために、Co電極を用いずに2つの強磁性細孔グラフェンでトンネル酸化膜を挟んだ接合にすると共に、トンネル膜をSiO2からAlOなどの格子整合がとれたものに替える。さらに、効率の良い方法細孔エッジの水素終端方法を開発する。
ABCトランスポーター標的ウイルスによる多剤耐性癌の制御と癌幹細胞仮説の検証

現時点で癌幹細胞の継代大量培養が困難な為、まずEGFR陽性癌細胞に特異的に結合する標的化治療分子による抗腫瘍効果を検討した。1)抗体断片vs EGFリガンドの標的化分子としての有用性の比較抗体断片:EGFR-scFvまたはEGFとヘルペスウイルス(HSV)受容体ネクチンVドメインとの融合アダプター蛋白を作成し、HSVのEGFR発現細胞への感染効率を比較検討した。HSVの感染効率は有意にEGFR-scFvアダプターがEGFアダプターに比較して高かった。その要因として、EGFR-scFvアダプターはEGFアダプターに比較して、HSVgDへの結合親和性がより高く、EGFR活性を亢進させず、エンドゾームーライソゾーム経路破壊が短時間には認められず、HSVの膜融合による感染が生じる為と考えられた。標的化機能および癌のEGFR活性抑制という点で抗体断片による標的化分子が優ると考えられた。(現在論文投稿準備中)2)EGFRに対する標的化治療分子を発現する遺伝子治療の抗腫瘍効果の検討今後、多剤耐性癌や癌幹細胞の形質であるトランスポーターABCG2を標的とする抗体・リガンドの探索を検討する。本研究の最終目的は癌の治療耐性の大きな要因となる癌幹細胞を標的としたウイルス療法の開発であるが、今年度は以下の基礎研究成果を達成した。1.細胞指向性腫瘍溶解性ヘルペスウイルス(HSV)開発EGFRに特異的結合するアダプターを現有することから、まずEGFRに対するアダプターと変異型HSVの併用による細胞特異的HSV感染システムの開発を検討した。一本鎖抗体分子EGFR scFvとHSVの受容体nectin 1-V domainとの融合蛋白はアダプター分子として機能し、本来感染性のないCHO-EGFR細胞へのHSV感染が可能となることを報告した[Mol Ther 2005;11:617-26]。しかし、nectin-1を発現する正常細胞への感染防止は達成できなかった。この要因としてアダプターとウイルス膜蛋白gDとの結合が不安定で細胞膜受容体のnectin-1と入れ替わってしまう可能性が挙げられる。今回、Streptavidin-coreをgDに組み込んだHSVと、ビオチン化アダプターを併用しStreptavidin-ビオチン結合による架橋による正常細胞への感染性の欠如を試みた。結果は下記の如くであり、アダプターによる感染増強は可能であるが、完全な正常細胞への感染制御は困難と考えられた。1.ビオチン化アダプター蛋白との併用でStreptavidin-gDを含有するgD遺伝子欠損HSVはCHO-EGFR細胞に感染可能であった。2.しかし、同アダプターの併用は一過性Streptavidin-gD含有gD遺伝子欠損HSVのCHO-nectin1細胞への感染を完全に制御できなかった。II.標的化治療分子を発現するHSVによる特異的治療以上の結果を踏まえて、ABCG2発現癌幹細胞に特異的に結合する治療分子を産生する腫瘍溶解性HSVの開発に研究方針を変更した。その検討に先立ち、まずEGFR scFvを融合したE coli PNP自殺遺伝子を作成し、治療法としてのコンセプトが正しいか検討した。(日本バイオセラピィ学会2006シンポジウムで発表)1.EGFR scFv-PNP自殺遺伝子はEGFRに特異的に結合し、自殺遺伝子としての機能も維持された。HSVの感染効率は有意にEGFR-scFvアダプターがEGFアダプターに比較して高く、取り込まれたEGFR-scFvアダプターとHSVのエンドゾーム内での破壊は短時間では認められなかった。EGFR-scFvアダプターの場合、EGFアダプターと異なりEGFR活性は抑制され、ラインゾーム経路による破壊が生じる前にHSVの膜融合による感染が生じるものと考えられた。

標的化機能および癌のEGFR活性抑制という点で抗体断片による標的化分子が優ると考えられた。(現在論文投稿中)2)EGFRに対する標的化治療分子を発現する遺伝子治療の抗腫瘍効果の検討今後、多剤耐性癌や癌幹細胞の形質であるトランスポーターABCG2を標的とする抗体・リガンドの探索を検討する。