hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１００億年前から現在にかけての宇宙における銀河の普遍的な形態進化とその解明

本研究課題はハッブル宇宙望遠鏡(HST)の撮像・分光データを用いて、赤方偏移z=3(120億年前)から現在にかけての銀河進化を形態、星形成率などの物理パラメータによって理解することである。そして同時に、その銀河進化の理解から宇宙がどのように進化してきたのかを理解することである。今年度における担当研究者の活動は主に海外の研究機関で行われた。渡航先の研究機関(UCLA)はHSTによる観測時間を既に獲得しており(GLASS)、その観測によって得られたデータを使って自身のサイエンス課題に対する答えを追求した。このデータは宇宙望遠鏡による高解像度な撮像データ、かつ可視光から近赤外線まで及ぶ分光データであり、銀河の赤方偏移や星質量、星形成率といった物理量を精度よく決定することができる。そのデータを用い、研究者はおよそ120億年前に存在する宇宙の初期に形成された大質量銀河の形態と星の性質(年齢)を調査した。地上望遠鏡と異なり、地球大気の影響を受けない宇宙望遠鏡の高解像度撮像データ、高感度分光データ、また、観測される銀河の手前にある銀河団による増光効果を利用することにより、そのような遠方に存在する非常に暗い銀河の性質を初めて調査することが出来た。得られた観測的性質から、そのような銀河は宇宙誕生から10億年ほど経った頃には既に星形成を止めており、非常に極端な星形成史を持つことが分かった。これらの銀河がどうして星形成を止めたのかは未だに理解されておらず、今後の新しい観測によって解き明かす予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、地上大型望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡(HST)によって取得された撮像データを用いて100億年前から現在にかけての銀河の進化を調査するものである。本年はHSTによる撮像データが一般公開された年であり、その公開と同時に以前から検証していた解析手法を適用することで迅速に研究成果をまとめることができた。本研究は20万超の銀河サンプルの中から銀河系の先祖を各宇宙の時代から選び出すことによってその形態、質量、星生成率、色といった物理量を調べるものである。特に銀河の動径方向の質量成長率を見ることによって銀河系に似た銀河が一般的にどのようにその形態を作っていくかを詳細に調べることができた。また、銀河系よりも質量の大きい銀河(近傍宇宙のE/S0タイプ)の祖先を調べ、その進化の様子を比較することにより、大質量銀河と中質量銀河(銀河系)の進化経路には大きな違いは無いが、形成時期や進化の進行は大質量銀河ほど早い時期に起こることが分かった。これは数値シミュレーションや理論的に予測されていたことであり、観測的にその予測を裏付けることになった。本研究は論文として投稿する以前に、国際学会等でポスター発表をすることで議論を重ねてきたもので、国内外問わず多くの研究者からの貴重な意見を取り入れることができた。今後は、この解析手法とこれらの研究成果によって得られたことを利用して、新たに公開されるデータを用いてより遠方宇宙の銀河や環境の異なるサンプルと比較し、より多彩な銀河進化の調査をすることを考えている。本研究課題はハッブル宇宙望遠鏡(HST)の撮像・分光データを用いて、赤方偏移z3(120億年前)から現在にかけての銀河進化を形態、星形成率などの物理パラメータによって理解することである。そして同時に、その銀河進化の理解から宇宙がどのように進化してきたのかを更に詳細に理解することである。研究者は近年観測が完了され一般公開されたHSTによるアーカイブデータを用いて研究を遂行している。これらは宇宙望遠鏡による高解像度な撮像データ、かつ可視光から近赤外線まで及ぶ多波長データであり、銀河の赤方偏移や星質量、星形成率といった物理量を精度よく決定することができる。また、サンプルのサイズもこのデータの質においては過去最大規模になっており、10万を超える銀河サンプルをその物理パラメータとともに取得することができた。これらのデータを用い、研究者は我々の住む天の川銀河に相当する質量の銀河のサンプルをある仮説のもと選びだし、z3から現在にかけてのその形態と星形成活動の進化を調査した。天の川銀河クラスの銀河はz1で中心のみ星形成を止め、バルジを形成するのに対し、その外縁ディスクでは現在にかけて星形成を続けるというシナリオを得ることができた。この系外銀河の観測から得られた「間接的」な結果は、銀河内部の化学組成を見る「直接的」な観測結果と一致した。同時に、直接的な観測では制限されていた天の川銀河全体の形態進化史に対し、新たな見解を与えた。これらの結果は国内外の研究会で発表され、観測銀河コミュニティに対して新たな知見をもたらすことができた。アーカイブデータが予定通りに利用可能になったことから、効率よくデータ解析に進むことができたため。また、指導教員や共著者からの的確なアドバイスによって研究の要点を取りこぼすこと無くまとめ上げ、論文にすることできたため。

渡航先の研究機関(UCLA)はHSTによる観測時間を既に獲得しており(GLASS)、その観測によって得られたデータを使って自身のサイエンス課題に対する答えを追求した。このデータは宇宙望遠鏡による高解像度な撮像データ、かつ可視光から近赤外線まで及ぶ分光データであり、銀河の赤方偏移や星質量、星形成率といった物理量を精度よく決定することができる。そのデータを用い、研究者はおよそ120億年前に存在する宇宙の初期に形成された大質量銀河の形態と星の性質(年齢)を調査した。地上望遠鏡と異なり、地球大気の影響を受けない宇宙望遠鏡の高解像度撮像データ、高感度分光データ、また、観測される銀河の手前にある銀河団による増光効果を利用することにより、そのような遠方に存在する非常に暗い銀河の性質を初めて調査することが出来た。得られた観測的性質から、そのような銀河は宇宙誕生から10億年ほど経った頃には既に星形成を止めており、非常に極端な星形成史を持つことが分かった。これらの銀河がどうして星形成を止めたのかは未だに理解されておらず、今後の新しい観測によって解き明かす予定である。本研究は近年の一般公開データを用いて銀河の普遍的性質について調査するものである。その一般データを解析するための解析手法を以前より開発していた。その手法の開発が予想よりも早く完了したために早い段階で主要データの解析にとりかかることができたことが当初の計画以上に研究が達成している理由である。また、解析結果を解釈、議論するにあたり国内外の多くの研究者の知見を借りることによって的確な結論にいち早く辿りつけたことも本研究が順調に遂行されていることの理由である。公開データを効率よく利用するという技術を培い、海外の研究会でその成果を発表したことから、海外のグループでの共同研究の発展につながった。現在はそのグループに滞在し、HSTによる大型観測を進め、データ解析、結果の解釈に努めている。HSTによる30個の0.3<z<0.8に存在する銀河団の撮像分光観測をし、高密度環境下での銀河の性質の差異をこれまでのデータと比較することにより見出す。銀河団に存在する銀河はこの赤方偏移で高密度環境下特有の物理プロセスを受けていることが知られており、30個の銀河団を観測することにより、過去最大のサンプル数で統計的により正確な議論を行えると期待できる。また、グループでの議論や発表を通して、宇宙や銀河進化に対する幅広い知見を取得し、同時にコミュニケーション能力を養うことできると期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画以上に研究が遂行されている現状から、今後は観測データを新たに取得してより包括的に議論を進めることを考えている。具体的には以下の二つである。1.地上大型望遠鏡に観測提案を通し、これまで調査してきたサンプルについてその分光データを取得する。2.ハッブル宇宙望遠鏡のアーカイブデータを利用、解析することによりこれまで調査してきたサンプルの分光データを取得する。これまでの非常に分解能の高くノイズの少ない撮像イメージ(二次元)に加え、分光データを加えた合計三次元のデータによって、銀河の形態だけでなく運動や星形成活動といった銀河進化を調査する上で非常に重要な観点から議論ができるようになる。
半導体量子位相デバイス

GalnAsOMVPEにより三重バリア電子波共振器を作製し共鳴エネルギー幅測定からバリスティック電子のコヒーレンス長推定方法を研究し、電子ビーム描画により回折観測用超微埋め込みスリットを作製し電子波回折観測を行い、走査ホットエレクトロン顕微鏡動作に初めて成功した(古屋)。VLSIプロセスと互換性をもつシリコン異方性エッチングにより、リソグラフィ限界を越える微細なT字、十字および単一ドット構造を作製し、シリコン量子デバイスとVLSIとの集積化の基礎を固めた(生駒)。同プロセスを用いて極微細MOSFETを作製し、室温および低温での単一電子現象を観測し、理論的考察から、チャネルが複数のドットに分裂し、熱励起型ホッピング伝導が支配的であることを明らかに、室温動作シリコン量子デバイス実現を一歩近づけた(平本)。へき開量子井戸構造端面(エッジ)上に量子井戸を成長させて交叉部にT字形量子細線を形成し、一次元励起子束縛エネルギーの増大、偏波依存性を見出し、自己形成InAs量子箱トラップを有するGaAs/AlGaAsヘテロFETを作製し単一電子正孔捕縛を観測した(榊)。真空一貫プロセス埋め込み量子構造作製をめざし結晶成長中断条件把握と低エネルギーFIBその場注入およびMBE再成長によりGaAs埋め込みデルタドープ層形成に成功し、ホールおよびCV測定により高移動度の電子系形成を確認した(蒲生)。電界液中でSTMを用いて、n-GaAs表面に対して、局所的なエッチングおよび金属折出を行い、表面酸化状態、不純物濃度および基板電位依存性を明らかにし、エッチングメカニズムが探針からのホール注入によることを明らかにした(奥村)。共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いたコヒーレンス長評価法を提案しGaInAs中のコヒーレンス長は70110nm以上であることを実験的に明らかにした。有機金属気相成長(OMVPE)、電子ビーム露光(EB)、化学エッチングの組み合わせにより40nm間隔のスリットとこれの埋め込み後に40nmの精度で位置合わせした70nm周期微細電極の形成を達成した。(古屋)エッジ量子細線についてサブバンド構造の解析と実験的検証を進めた。特に、幅100nm程の細線では、ドナーの引力の作用で、細線のコーナー部分に電子密度が集中した状態を作ること、幅50nmの細線では、電子準位の分裂を示唆する磁気抵抗を見いだした。また井戸幅8から5nmの量子井戸を交差させたT字型細線では、励起子が閉じ込められて、その空間的拡がりの極めて小さくなることを示した。(榊)AlGaAs/GaAs系二重量子井戸構造を用いて電子波方向性結合デバイスのプロトタイプを試作した。ゲート電極で量子井戸中の電子の位相を制御することにより、2つの量子井戸間にトンネル電流が流れることを実験的に明らかにした。一方、この構造の電子波方向性結合デバイスをモデル化し、トンネル確率をシミュレーションすることにより、本デバイスがスイッチングデバイスとして有用であることを明らかにした。(生駒、平本)金属ショットキーゲートを用いた結合量子細線の結合の強さを数値計算によって明らかにし中央のゲートに隙間をあける構造を提案した。MBE-FIB真空一貫装置を用いて作製する埋め込み型結合量子細線構造の閉じ込めポテンシャルの強さやスイッチング特性についての数値計算を行い、デバイス構造を設計した。真空一貫装置における成長中断の影響を実験的に調べた。その場加工のための定エネルギー集束イオンビーム装置を完成させた。(蒲生)電気化学反応を利用したGaAs表面のエッチングとその上へ金属を析出する連続プロセスを開発した。この方法で形成した金属-半導体界面は理想ダイオード特性を示し、原子オーダで急峻であることがわかった。次に、このプロセスをメソスコピック構造の作成に適用するための第一歩として、電気化学走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて電界中でのGaAs表面状態をその場観察した。(奥村)極低しきい値動作レーザ実現に向けて、GaInAsP/InP量子井戸構造に電子ビーム描画とドライエッチングにより周期70nm、幅16nmの垂直な周期溝構造作製を達成した。量子井戸構造からの発光特性を調べることにより加工および加工表面を原因とする結晶特性の劣化が少ないことを確認した。(荒井)共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いたコヒーレンス長評価法を提案しGaInAs中のコヒーレンス長は70110nm以上であることを実験的に明らかにした。(古屋)Siにおける量子デバイスをLSIデバイスと集積する目的で,LSIプロセスと互換性のあるプロセスで制御性良く均一なSi量子細線を作製することに成功した.本方法では,結晶面方位による異方性エッチングを用い,リソグラフィ限界より小さい量子細線の作製が可能である.線幅は10nm以下と見積もられる.細線形成後の酸化によりさらに細線を細くすることも可能である。本方法の開発により,Si量子デバイス作製の基礎が固まったといえる.(生駒)Siにおける量子デバイスを実現する目的で,LSI互換プロセスを用いてSi量子細線MOSFETを作製し,室温において単一電子現象であるクーロンブロッケード振動を観測することに成功した.

低温では,この振動は複数のピークに分裂する.理論的考察の結果,細線MOSFETのチャネル部分が複数のドットに分裂していることを明らかにした.本研究により,室温動作Si量子デバイスの実現に一歩近づいたといえる.(平本)へき開再成長法を用いて510nm寸法のT型GaAs量子細線を作製し、一次元励起子を形成し、その特色を調べた。特に、横方向閉じ込めによって、励起子の束縛エネルギーはバルク値の7倍以上に増大し、その波動関数は横方向に収縮することを見出した。また、幅50100nmのエッジ量子細線の伝導特性や電子状態を調べ、観測されたサブバンド間隔(3meV)とほぼ一致するなどの新知見を得た。(榊)真空一貫プロセスによる埋め込み量子構造の作製をめざして、結晶成長中断およびその場FIB注入の効果を検討している。成長中断界面のデプレーシヨンの量がドープ量に依存している。実験結果が得られ、数値計算によりその現象はバンドエッジ付近の浅い界面準位の影響であることが明らかとなった。低エネルギーFIBをその場注入した構造では、再成長の後800°Cでアニールすることによりドーパントを活性化できることが明らかとなった。(蒲生)電解液中STMを用いて、GaAs表面を5-10nmのスケールで局所的にエッチングを行った。探針材料として種々の金属を電気化学的に比較検討した結果、この目的にはReが最適であることがわかった。また、同様の局所エッチングはNiイオンを含む電解液中でも可能である。この局所的なエッチングは、その基板電位依存性および基板不純物濃度依存性から、STM探針からの正孔注入によるものと考えられる。(奥村)GalnAsOMVPEにより三重バリア電子波共振器を作製し共鳴エネルギー幅測定からバリスティック電子のコヒーレンス長推定方法を研究し、電子ビーム描画により回折観測用超微埋め込みスリットを作製し電子波回折観測を行い、走査ホットエレクトロン顕微鏡動作に初めて成功した(古屋)。VLSIプロセスと互換性をもつシリコン異方性エッチングにより、リソグラフィ限界を越える微細なT字、十字および単一ドット構造を作製し、シリコン量子デバイスとVLSIとの集積化の基礎を固めた(生駒)。同プロセスを用いて極微細MOSFETを作製し、室温および低温での単一電子現象を観測し、理論的考察から、チャネルが複数のドットに分裂し、熱励起型ホッピング伝導が支配的であることを明らかに、室温動作シリコン量子デバイス実現を一歩近づけた(平本)。へき開量子井戸構造端面(エッジ)上に量子井戸を成長させて交叉部にT字形量子細線を形成し、一次元励起子束縛エネルギーの増大、偏波依存性を見出し、自己形成InAs量子箱トラップを有するGaAs/AlGaAsヘテロFETを作製し単一電子正孔捕縛を観測した(榊)。真空一貫プロセス埋め込み量子構造作製をめざし結晶成長中断条件把握と低エネルギーFIBその場注入およびMBE再成長によりGaAs埋め込みデルタドープ層形成に成功し、ホールおよびCV測定により高移動度の電子系形成を確認した(蒲生)。
微生物産ポリエステルを主成分とする高性能生分解性高分子複合材料

本研究は、微生物産生ポリエステルを主成分とし、力学的強度が優れ、また制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することを目的とした。以下の4項目の研究を行った。1.微生物産ポリヒドロキシアルカン酸共重合体の固体構造と性質Ralstonia eutrophaなどの微生物により一連のポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシ吉草酸)共重合体、ポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-4-ヒドロキシ酪酸)共重合体、及びポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシヘキサン酸)共重合体などを合成し、結晶構造、融点、ガラス転移点、生分解性の単量体単位組成依存性を明らかにした。2.ポリエステル/多糖複合材料の相溶性と物性数種の生分解性ポリエステルと天然多糖キチンまたはキチンの脱アセチル化誘導体キトサンとからなる複合材料を調製し、混合状態と物性を調べた。キチンまたはキトサンはポリエステルと分子間水素結合を形成して相溶化することを明らかにした。3.ブレンドにより動的性質と相構造を制御することによる生分解性の促進完全非晶質の化学合成アタクトーポリ(3-ヒドロキシ酪酸)(PHB)は単独では微生物由来PHB分解酵素による加水分解を受けないが、アタクト-ポリ乳酸とブレンドすると生分解されるようになることを見いだし、分解機構を明らかにした。4.水素結合の形成によるポリエステルの固体構造と物性の物理的制御数種の微生物産ポリヒドロキシアルカン酸とフェノール性水酸基を持つ数種の低分子量化合物及びポリ(4-ビニルフェノール)とのブレンドを調製した。強い分子間水素結合の形成によりポリエステルの物性が大きく変化することを明らかにした。本研究の目的は、再生可能な生分解性プラスチックである微生物産生ポリエステルを主成分とし、この主成分と分子間相互作用可能な別の高分子材料を副成分として組み合わせて複合化し、力学的強度、成型性などの性質の優れた、また制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することである。本年度は微生物由来のポリ(3-ヒドロキシ酪酸),P(HB)、と3-ヒドロキシ酪酸/3-ヒドロキプロピオン酸共重合体、P(HB-HP)、のブレンド、及びPHBと化学合成ポリマーであるポリ(ブチレンスクシネート-ブチレンアジペート)(PBSA)、またはポリ(ブチレンスクシネート-ε-カプロラクトン)(PBSC)とのブレンドについて、偏光顕微鏡、顕微鏡付きフーリエ変換赤外分計、示差走査熱量計、固体高分解能^<13>C-NMRなどによりブレンドの相構造と性質を調べた。水素細菌Alca1igenes eutrophus由来のP(HB)試料を使用した。Alcaligeneslatusにより種々の単量体組成を持つ一連のP(HB-HP)共重合体試料を合成した。ブレンドは溶液キャスト法と熔融混練法により調製した。P(HB)とPBSA及びPBSCブレンドについては酵素と河川水環境微生物による生分解性を調べた。3-ヒドロキシプロピオン酸(HP)単位の組成の低いP(HB-HP)とP(HB)はブレンド中、非晶相で相溶であり、HP組成に依存してP(HB)のみが結晶化する場合とP(HB)とP(HB-HP)がともに結晶化する場合とがあることなどが分かった。P(HB)とPBSAまたはPBSCは非相溶であるが、ブレンド組成に依存して特異な生分解挙動が観測された。本研究の目的は、微生物産生ポリエステルを主成分とし、力学的強度が優れ、また制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することである。本年度は以下の4複合材料について研究を行った。(1)微生物

産ポリエステルのみから成る生分解性高分子複合材料A.latusにより生合成した、単量体単位組成が異なる数種の3-ヒドロキシ酪酸/3-ヒドロキシプロピオン酸共重合体(PHB-HP)の間のブレンドの形態と物性は単量体組成に依存し、ブレンドは非相溶または相溶になることが分かった。(2)微生物産ポリエステル/化学合成ポリマー複合材料水溶性の化学合成ポリ(エチレンオキシド)(PEO)と微生物産ポリ(3-ヒドロキシ酪酸)(PHB)は部分相溶、PEOと化学合成PHP及び微生物産PHB-HPは完全相溶であることがわかった。(3)ブレンドにより動的性質と相構造を制御することによる生分解性の促進完全非晶質の化学合成アタクト-PHB(ガラス転移点Tg約4°C)は単独では微生物由来PHB分解酵素による加水分解を受けないが、化学合成アタクト-ポリ(メタクリル酸メチル)(Tg約114°C)とブレンドすると生分解された。(4)水素結合の形成によるポリエステルの固体構造と物性の物理的制御アミノ基、ヒドロキシル基などの水素結合性水素供与基、特にフェノール性ヒドロキシル基を持つ数種の低分子量化合物は脂肪族ポリエステルのエステルカルボニル酸素と強い水素結合を形成し、ポリエステルの物性を大きく変えることがわかった。本研究の目的は、微生物産生ポリエステルを主成分とし、力学的強度が優れ、また制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することである。本年度は以下の4研究項目について研究を行った。(1)微生物産ポリヒドロキシアルカン酸共重合体の固体構造と性質Ralstonia eutrophaなどの微生物により合成した一連のポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシ吉草酸)共重合体、ポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-4-ヒドロキシ酪酸)共重合体、及びポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシヘキサン酸)共重合体について、結晶構造と結晶化度、融点、ガラス転移点の単量体単位組成依存性を調べた。(2)ポリエステル/多糖複合材料の相溶性と物性生分解性ポリエステルであるポリ(ε-カプロラクトン)と天然多糖キチンまたはキチンの脱アセチル化誘導体キトサンとからなる複合剤を調製し、混合状態と物性を調べた。キチンまたはキトサンはポリ(ε-カプロラクトン)と分子間水素結合を形成して相溶化することがわかった。(3)ブレンドにより動的性質と相構造を制御することによる生分解性の促進完全非晶質の化学合成アタクト-ポリ(3-ヒドロキシ酪酸)(PHB)は単独では微生物由来PHB分解酵素による加水分解を受けないが、アタクト-ポリ乳酸とブレンドすると生分解されるようになることを見いだした。(4)水素結合の形成によるポリエステルの固体構造と物性の物理的制御数種の微生物産ポリヒドロキシアルカン酸とフェノール性水酸基を持つ数種の低分子量化合物及びポリ(4-ビニルフェノール)とのブレンドを調製した。強い分子間水素結合の形成によりポリエステルの物性が大きく変化することがわかった。本研究の目的は、再生可能な原料から微生物により生産される生分解性プラスチックを主成分とし、これと分子間相互作用することが可能な異種の高分子材料を副成分として組合わせて複合化することにより、機械的性質が優れ、制御可能な生分解性を持つ環境低負荷高分子複合材料を創製することである。本特定領域の最終年度である本年度は以下の3項目の研究を行なった。(1)微生物産生共重合
様相線形論理に基づく分散計算モデルおよび型システムの研究

分散・並行プログラミング言語のさまざまな高レベル機能を柔軟に提供するためには、言語の核となる基本プリミティブを安全にかつ効率良く実現することが重要である。そこで、本研究では、そのための基礎理論の研究を行なっている。本年度の主要な研究成果は次のとおり。●分散言語の核言語のモデルとしての分散並行線形論理プログラミングの枠組の確立線形論理に場所を表す様相記号を導入することによってえられる様相線形論理の論理式を用いて分散並行プロセスを表現する分散並行線形論理プログラミングの枠組を確立し、分散オブジェクトなどがその枠組の中で統一的に表現できることを示した。●デッドロックフリーダムを保証する型システムの一般化昨年度までに、特定の通信チャネルの使用順序に関する制約を型情報としてとりいれることによって並行プロセスの部分的デッドロックフリーダムを保証する型システムを構築することに成功したが、本年度はこの型システムを一般化し、各チャネルの使い方をプログラマが柔軟に宣言できるような機構を導入し、そのように宣言されたチャネルに関してもデッドロックフリーダムが保証されるようにした。●型システムに基づく静的メモリ管理高レベル機能を核言語を用いて実現した場合の非効率性の問題を解決するため、本年度は特にメモリ管理の間題に焦点を絞り、従来の型システムを拡張することによって得られるメモリアクセスに関する静的情報を利用したメモリ管理方式の研究を行なった。
電磁気の生体影響

本研究班は広領域に亘る分野の8名により、学際的研究を実施した。本年度は計画2年度として、本格的な研究を行った。以下、研究者別に成果を列記すると、(1)生体内酸化還元反応に関係する物質の光化学反応に関係する磁場効果について、メチレン鎖末端間反応に伴う分子内反応から生成される中性、イオン性の3重項ビラジカルが超微細機構と緩和機構に基づいて磁場の影響を受け、延命することを見つけた。(2)磁場配向が細胞膜の異方性に基づくと予想し、赤血球の全脂質量と脂質分子量などから脂質二重層の反磁性帯磁率の異方性Δχを実測し、赤血球の異方性を推定することによって、膜脂質が磁場配向に重要な役割を果たしていることを見つけた。(3)培養HeLa細胞の1価陽イオン膜輸送に及ぼす影響について調べ、3秒間隔の間欠磁場(下限0.07または0.35Tと上限1.7または2.0T)を2時間作用させるとウワバイン感受性の成分が阻害されることを見つけた。交流電磁場がマウス骨芽細胞の増殖・分化に及ぼす影響について、電流と磁場の効果を別々に調べた。周波数63Hzで10μAと32Hzで100μAでの電流の影響は認められなかったが、63Hzで3mTの交流磁場はアルカリフォスファタ-ゼ活性よりみた細胞の分化を促進した。しかし、培養時間に伴う細胞数の変化には影響しなかった。32Hzで3mTの場合は細胞増殖も分化も共に影響されなかった。(4)キイロショウジョウバエ体細胞の2種の突然変異検出系を用いて、DNA修復過程での8T静磁場の影響を調べた。アルキル化物質によるDNA障害群も磁場単独作用群も共に非曝磁群と比べ有意の差は認めなかった。(5)脳・脊髄の局所的磁気刺激が可能である刺激電流の方向は支配筋の誘発筋電図の振幅に関係があることを見つけ、台形波の磁場刺激は台形の平坦部が短いとき興奮性が増大する機構を解明した。(6)コイル内側縁で充電電圧が2KVの強パルス磁場発生装置で犬の心臓をT波に同期して磁気刺激すると、刺激直後の1拍が脱落することを見つけた。
胸腺上皮性腫瘍の遺伝学的背景の解明と個別化治療への応用

胸腺上皮性腫瘍疑いで手術を施行した37例に対して研究参加についての同意を取得し、そのうち31例で病理検査で胸腺上皮性腫瘍の確定診断が得られた。症例集積は目標を完遂した。腫瘍組織の新鮮凍結標本からDNA/RNAを抽出した。Ion PGMで解析を行うために、Ion AmpliSe Cancer Hotspot Panel v2筋無力症合併胸腺腫で異常を認めるENOX1、POSTN、typeA、B胸腺腫での異常が報告されているGTF2Iを加えたcustom panelを作成した。31症例すべてで腫瘍、正常部サンプルから抽出したDNAを用いたアンプリコンシークエンスが終了した。腫瘍部で検出された遺伝子変異候補から正常サンプルで検出された遺伝子変異(SNPと考えられる)を減じ、遺伝子変異リストを作成した。EGFR T790M耐性変異が5例検出されたが、read数が2.10-9.89%と比較的低頻度であり、デジタルPCRでは検出が確認できず、errorと判断した。DNMT3A変異も2例に認めたが、こちらも低頻度であり、有意な体細胞変異ではなく、errorの可能性もある。一方でRAS系の変異が4例で検出されており、キャピラリーシークエンスでも変異が確認できたため、変異の腫瘍発生における意義と関連について検討を進めている。30症例を予定していたが、症例登録期間に31例の胸腺上皮性腫瘍診断確定症例を集積することができた。Ion PGMによるIon AmpliSeq Cancer Hotspot Panel v2をベースとしたカスタムパネルを用いた次世代シークエンスについても31症例で終了した。今後は検出された変異のvalidationと変異の機能解析を行う予定であり、進捗は順調である。EGFR T790M変異は偽陽性であった。DNMT3Aについても偽陽性でないか、validationを行う。RAS系の変異については4例で検出されており、胸腺上皮性腫瘍の発がんに関連している可能性が高い。これらの変異について機能解析を行って、発がん機構への関与を調べるとともに、治療標的としての可能性を探索する。現在8症例分16サンプルの次世代シークエンス解析を終了した。症例数は予定の30症例中、28例を確保している。術前に37例に同意取得したものの、病理検査で胸腺上皮性腫瘍の確定が得られない症例があった。呼吸器外科と密に連携を図り、胸腺上皮性腫瘍症例があった場合には逃さず、研究への参加を依頼し、残り2例の症例確保に努める予定である。次世代シークエンスの使用予定装置の変更とカスタムパネル計画により現在8例/予定30例のシークエンスのみが終了している段階であり、シークエンス予算の大半は今年度使用する必要が生じたため。基本的には予定額を使用したが、物品購入の差額が残額として8193円のみ生じたため、次年度に物品購入費として使用する。
ソーシャル・キャピタルが高齢者の健康に及ぼす影響に関する包括的実証研究

従来,ソーシャル・サポートなどのミクロな社会関係が個人の健康に及ぼす影響が指摘されてきたが,近年,コミュニティレベルのマクロな社会関係であるソーシャル・キャピタルの効果が期待されている.主要な研究の一つにおいて,我々は日本人の中高年者に対する5年に1度の大規模全国調査の結果に基づき,互恵性としてのソーシャル・キャピタルと主観的健康との関連を検討した.マルチレベル分析の結果,個人レベルの互恵性と集団レベルの互恵性はいずれも高い主観的健康と関連していた.ただし個人レベルの互恵性と主観的健康との関連は,調査コホートが集団レベルの互恵性が低いコホート(近年のコホート)ほど強いことが明らかとなった.1.企業の現役従業者と退職者を対象とした5年ごと5回にわたる調査データを解析し,互恵性のソーシャル・キャピタルの時代的変遷,および,ソーシャル・キャピタルと主観的健康との関連を検討した.分析の結果,個人レベルの互恵性意識は20年間でほとんど変化していなかったが,集団レベルの互恵性意識には低下傾向が認められた.また,個人と集団いずれのレベルにおいても,互恵性意識が高いほど主観的健康状態が良好であること,ただし,集団レベルの互恵性意識が高いほど(古い調査コホートほど),個人の互恵性意識と主観的健康との関連は弱いことが明らかとなった.2.地域在住の高齢者を対象とした調査により,対人関係のさまざまな指標(ソーシャル・サポート,互恵性,対人葛藤)と主観的幸福感との関連を検討した.分析の結果,男性では対人関係が良好であるほど幸福感が高いが,対人関係が不良の場合でも,有配偶者は幸福感が高いことが明らかとなった.女性も,対人関係が良好であることが高い幸福感と関連するが,配偶者の有無による違いは認められなかった.3.ソーシャル・キャピタルや互恵性の心理的基盤である利他性とパーソナリティ特性との関連について,大学生を対象とした調査を行った.利他的行動を行う対象別に分析を行った結果,「経験への開放性」は友人・知人および,見知らぬ他人に対する利他的行動と,「勤勉性」は家族に対する利他的行動と,それぞれ正の関連を示した.また,「外向性」はすべての対象への利他的行動と正の関連を示し,「神経症的傾向」はいずれの対象への利他的行動とも無関連であった.「協調性」は,友人・知人への利他的行動と正の関連が認められた.従来,ソーシャル・サポートなどのミクロな社会関係が個人の健康に及ぼす影響が指摘されてきたが,近年,コミュニティレベルのマクロな社会関係であるソーシャル・キャピタルの効果が期待されている.主要な研究の一つにおいて,我々は日本人の中高年者に対する5年に1度の大規模全国調査の結果に基づき,互恵性としてのソーシャル・キャピタルと主観的健康との関連を検討した.マルチレベル分析の結果,個人レベルの互恵性と集団レベルの互恵性はいずれも高い主観的健康と関連していた.ただし個人レベルの互恵性と主観的健康との関連は,調査コホートが集団レベルの互恵性が低いコホート(近年のコホート)ほど強いことが明らかとなった.1.全国の中高年男女を対象とした大規模調査のデータを解析し,ソーシャル・キャピタルとしての互助的規範と個人の健康との関連について検討した.マルチレベル分析の結果,男性,低年齢,非婚,低学歴,および,互助的規範意識を有していない場合に,それぞれ主観的健康感が低いことが明らかとなった.地域レベルの互助的規範の直接効果は有意でなかったが,個人の互助的規範意識との有意な交互作用が認められた.すなわち,互助的規範が低い地域では,互助的規範意識が高い住民ほど主観的健康感が低く,反対に,互助的規範が高い地域では,互助的規範意識が低いほど主観的健康感が低いことが明らかとなった.2.愛知県岡崎市松本町において,ソーシャル・キャピタルと幸福感との関係について社会調査を行った.20歳代から90歳代までの58件のデータを回収し分析した結果,70歳代以上は5060歳代よりも相対的に幸福感が弱いこと,社会的なつながりと幸福感とのあいだに有意な相関があることなどが明らかになった.3.愛知県大府市ならびに東浦町の大規模縦断調査データを用いて,日常生活活動能力(ADL)が主観的幸福感(生活満足度や抑うつ)に及ぼす影響を検討した.この結果,男女ともADLが高い場合に主観的幸福感が高いことが示唆された.また,女性ではADL低群と比較して高群の主観的健康が生活満足度に強く作用していた.他方男性では,ADL高群と比較して低群の主観的健康が抑うつに強く作用していた.1.農村部在住の中高年者約1,000名に対する質問紙調査と,彼らの居住地域に関してインターネットの地理情報システム(GIS)から得られる地理的情報とを組み合わせて,対象者の地域住民に対する信頼感や互恵的感情(ソーシャルキャピタル:SC)を規定する要因の検討(研究1),および,SCと生活の質(QOL)との関連の検討(研究2)を行った.この結果,研究1では住民のSCが,現行の行政区分よりも旧来の農業集落を単位として形成されている可能性が示された.研究2では,中年者によるネットワークへの参加が低い地域では,ネットワークへの参加がかえって高齢者の精神的健康を損なう可能性が示された.2.中高年地域住民を対象とした大規模調査を行い,社会的ネットワークと自尊感情の関連を検討した.この結果,男性においては,どの年代でもネットワーク規模が大きいほど,全自尊感情が高いことが示された.

他方,女性においては,年齢による差異が示され,50代と70歳以上の群においてのみ,ネットワーク規模の大きさと自尊感情との有意な関連が認められた.3.都市部在住の高齢者を対象とした5回シリーズの転倒予防教室の参加者に社会的ネットワーク関する調査を行った.教室に参加した高齢者間の社会的ネットワークの変化をベースライン,教室終了直後,1年後のフォローアップで比較した結果,参加者間の親密度のネットワークはベースラインから介入直後にかけて上昇したが,フォローアップではベースラインと同程度までに下降した.同時に測定した健康関連QOLも同様の傾向を示した.さらに,参加者の向社交性が高いほどベースラインにおける社会的ネットワークの情報中心性が高いことが明らかとなった.心理学これまで,研究課題に即した調査やデータ解析を行い,個人の健康にソーシャル・キャピタルが有用であることを示唆する結果が得られている.加えて,ソーシャル・キャピタルと健康との関連について,コホート効果や性差など,先行研究であまり報告されていない知見も得られている.以上の点から,おおむね順調に研究目的は達成されていると考える.3名の研究組織からなる課題であるが,各々が研究実績に記載したような成果を上げている点で,「おおむね順調に進展している」と判断した.各研究者は,これ以外にも,学生データを用いた以下の研究を行い,成果をあげている.1.大学生の少人数クラスを半年間追跡し,ソーシャル・キャピタルの構成要素のひとつであるネットワーク構造の変化や学生の適応との関連を検討した.その結果,ベースラインと比べて半年後のクラスネットワークの凝集性が高くなることが明らかとなった.情報中心性は他の中心性指標と比べてクラスのネットワークをよく記述することが明らかとなった.また,情報中心性が高い学生ほどクラスに適応していることも確認された.2.他者からの目が利他性に及ぼす影響を評価するための実験により,目の刺激はソーシャル・キャピタルの構成要素のひとつである規範意識を高めるのではなく,内集団ひいきを強める方向に作用することが明らかになった.これらは,2013年度以降に予定されている研究を進めるうえで参考となる知見である.さらに,本年度は,中高年者の長期の追跡調査のデータを分析し,抑うつが知能を低下させる効果よりも,知能が抑うつを増大させる効果強いことを明らかにした.この知見は,ソーシャル・キャピタルと知的能力の関連を検討することが,高齢者の健康の維持増進に有用である可能性を示しており,今後の研究の指針になる成果といえる.これまで得られた知見に配慮しながら,地理的・物理的要素を含むソーシャル・キャピタルと健康との関連を検討する計画を進めている.また,中高年者を対象とした縦断データの収集や解析,さらには,実験的手法を用いた利他性の発現条件の検証などを進める予定である.2012年度の研究実績ならびに達成度に鑑みて,2013年度は,以下の研究を進める予定である.1.全国の中高年者の大規模調査データを解析し,ソーシャル・キャピタルと主観的健康感との関連を検討する.特に,分析方法として,個人要因をレベル1,調査時期要因をレベル2とするマルチレベル分析を適用することとし,両者の健康への影響を分離して推定することで精度の高い知見を得ることを目指す
金属及び半導体上に形成する同一性酸化シリコン単分子層の構造とバンドギャップ

SiC面とMo面に形成する同一性エピタキシャル酸化シリコン単分子膜の構造とバンドギャップに関する研究である。走査トンネル顕微鏡(STM)で観察したところ、酸化シリコン単分子膜の上にSiO2ナノ粒子が、SiCとMoどちらの表面にも完全に覆っていた。SiC面の場合、適切な加熱温度でナノ粒子だけを取り除くことができ,酸化シリコン単分子膜の原子配列をSTMで観測できた.ポイントトンネル分光により、そのバンドギャップが5.5±0.5 eVであり、バルクの酸化シリコンの8.9 eVよりも大幅に小さいことを見出した.Moではナノ粒子を取り除けず,SiCとの比較はできなかった.SiC(0001)上の結晶性酸化シリコン単層膜とMo(112)上の結晶性酸化シリコン単層膜の走査トンネル顕微鏡(STM)観察と走査トンネル分光法(STS)測定をこれまでにおこなってきた。この2つのサンプル表面構造は、低速電子回折法(LEED)で観察すると、それぞれの表面ではc(2x2)、(√3x√3)R3の周期配列(今後、SQRT3と書く)を示すが、同じ化学組成比の類似単層膜結晶であることがこれまでの研究から分っている.本年度は取り扱いが比較的易しいSiCサンプル上の結晶性酸化シリコン単層膜に研究を集中することにした.素晴らしいLEEDパターンを示したSiC(000-1)上の結晶性酸化シリコン単層膜を新たなサンプルとして加えた.この表面の周期構造は、同じくSQRT3であるが、その構造は似ているが少し異なっている。しかし、これまでのサンプルと同じようにSiC(000-1)上の結晶性酸化シリコン単層膜の表面にはナノ粒子がほぼ全面を覆っていたのをSTMで観察した.したがって、LEEDパターンの善し悪しだけでは完全にフラットな単層膜が形成しているのか、あるいは単層膜の上にナノ粒子が多く存在しているのかを判断できないことがわかった.ナノ粒子はSiO2であることが予想されたため、950度Cでのサンプル加熱をおこない、ナノ粒子を除去する計画をたてた.その結果、ナノ粒子に覆われた表面のところどころにフラットな狭い領域(10 nm)が形成した.その領域で高分解能STM測定をすると、SQRT3のハニカム構造が観察され、これはLEEDによって決定された構造と一致した.さらに、STS測定をおこない、トンネル電流ーバイアス電圧特性(I-Vカーブ)を得、バンドギャップの値を求めた.平成25年度においては、サンプル作製と走査トンネル顕微鏡(STM)装置への装着が比較的易しいサンプルであるSiCを中心に研究を行なった.六方晶SiCの基底面には(0001)と(000-1)面とがあり、結晶の表と裏の関係となっており、それぞれ、最表面にはSiおよびC原子が存在していて、Si面、C面と呼ばれている。平成25年度においては、C面上の結晶性酸化シリコン単層膜に研究を集中した。Si面と同様に(√3x√3)R30の周期配列(今後、簡単のためSQRT3と書く)を示すが,その構造と化学組成は少し異なっている。Si面のそれの化学組成がSi2O5であるのに対して,C面のそれはSi2O3である。この結晶性酸化シリコン単層膜は正確にはSiC(000-1)-(√3x√3)R30-Si2O3と表示される。サンプルのSQRT3を低速電子回折(LEED)で観察したところ、シャープな(√3x√3)R30のスポットが得られたので,STM装置(@福岡大学)で観察した。Si面のときと同じく、表面は平滑ではなく直径が25nm、高さ約1 nmの円盤状の物質(今後、ナノ粒子と呼ぶ)が存在していた。これらのナノ粒子はSiO2であると考えられた。加熱によりナノ粒子のみを取り除く方針を立てた。温度を900-1000Cの間で10-20Cずつ上昇させ、STM観察を室温でおこなった.1000Cではナノ粒子を完全に取り除くことができたが,結晶性酸化シリコン単層膜内に欠陥が多数生じているのを見出した..実験方針がまとまったので,東大物性研の分担者の研究室の低温用STM装置で、原子分解像とバンドギャップ測定をおこなった.970Cの加熱で、SQRT3に関して良好なSTMとバンドギャップの結果が得られたので,Applied Physics Lettersに論文を投稿し,掲載された。SiC面の場合、適切な加熱温度でナノ粒子だけを取り除くことができ,酸化シリコン単分子膜の原子配列をSTMで観測できた.ポイントトンネル分光により、そのバンドギャップが5.5±0.5 eVであり、バルクの酸化シリコンの8.9 eVよりも大幅に小さいことを見出した.Moではナノ粒子を取り除けず,SiCとの比較はできなかった.申請者らがこれまでに取り組んできた表面新物質に関する研究のうち、2つの研究対象、(1)SiC(0001)面上の結晶性酸化シリコン単分子層膜と(2)Mo(112)表面上の結晶性酸化シリコン単分子層膜において、2つの単分子層膜の構造が非常に類似していることに注目した。

金属と半導体のように電子的性質が大きく異なる基板の上に構造同一的表面新物質がエピタキシャル成長すること自体が興味深いが、それらのバンドギャップの大きさに差があるかどうか、物質の接合の面から見て本研究は意義があり、さらにデバイス作製の指針を与える可能性があり応用面から見ても重要である。本研究ではこの2つの単分子層膜の詳細な原子構造と2次元バンド構造(特にバンドギャップ)について比較検討することを目的とした。実施計画では、上記の目的にしたがって、バンドギャップの測定のために、SPring-8のBL27SU C branchでの軟X線吸収/発光分光(酸素の1s)の実験の申請書(23年度後期実施)を申請したが,不採択となった。軟X線吸収/発光分光法では、軟X線入射光のビームサイズはサブミリメーターであり、スペクトルはその領域での積分的なデータよなる。バンドギャップの測定としては、走査トンネル分光法もある。この方法では、走査トンネル顕微鏡装置でおこなわれるため、表面の原子像を確認してナノスケール領域のバンドギャップが測定できる。本年度は、走査トンネル分光法によるバンドギャップの測定を試みた。東京大学物性研究所には、サンプルを低温に保持し、走査トンネル顕微鏡法/走査トンネル分光法をおこなえる装置があり、共同研究として上記の2つのサンプルについて実験を2回に分けておこなった。平成26年度は、研究成果を国内外の会議において発表するとともに,関連の国内外の研究室を訪問し,それぞれの得意な分野からの批判やコメントをもらうことを主要な活動内容としたいと延長申請を行ない、認められた.25年度末に行なったSi面(6H-SiC(0001))のSTM結果をまとめることもおこなった。Si面上の結晶性酸化シリコン単層膜は、C面と同様の周期配列(今後、簡単のためSQRT3と書く)を示すが,その構造と化学組成は少し異なっている。C面のそれの化学組成がSi2O3であるのに対して,Si面のそれはSi2O5である。この結晶性酸化シリコン単層膜は正確にはSiC(0001)-( SQRT3x SQRT3)R30-Si2O5と表示される。Si面サンプルのSQRT3を低速電子回折(LEED)で観察したところ、シャープな(SQRT3xSQRT3)R30のスポットが得られたので,STM装置で観察した。C面のときと同じく、表面は平滑ではなく直径が25nm、高さ約1 nmの円盤状の物質(今後、ナノ粒子と呼ぶ)が存在していた。これらのナノ粒子はSiO2であると考えられた。C面のときと同様に加熱によりナノ粒子のみを取り除く方針を立てた。温度を900-1000度Cの間で10-20度Cずつ上昇させ、STM観察を室温でおこなった.しかし、C面と異なり,加熱に伴い,ナノ粒子を取り除く前にステップ形状が乱れる現象に直面し、そのせいか結晶性酸化シリコン単層膜の存在を原子レベルで確認することはできなかった.したがって、国内外の学会での発表等は,おもにC面の結晶性酸化シリコン単層膜、すなわち、SiC(000-1)-(SQRT3x SQRT3)R30-Si2O3について述べた.電子デバイスの複数のグループから興味を持っていただいたので,今後の共同研究につながることが望まれる.数物系科学上にも述べたように、本年度は、SiC(0001)およびSiC(000-1)上の結晶性酸化シリコン単層膜のSTM観察とSTS測定をおこなうことを計画した。この2つの表面は、結晶の表と裏に相当し、それぞれSiおよびCが最表面にあるため、Si面、C面と呼ばれている.
アミノ酸トランスポーターSLC７A1を標的とした大腸癌CAR-T療法の開発

大腸癌は抗がん剤治療ではいまだに完治が難しい。このため、大腸癌に対する治療へ多くのアプローチがなされている。本研究は、大腸癌患者検体において癌特異的に高頻度で発現亢進している陽イオントランスポーター(SLC7A1)を標的とした新たな治療法(CAR-T療法)開発を目的とする.申請者らは大腸癌組織特異的に高発現の遺伝子を探索し,複数の膜遺伝子を特定した.本年度までの研究で,14回膜貫通型の分子SLC7A1が、大腸癌組織において発現頻度・発現レベルとも高いことを確認した,さらにこの遺伝子に対するsiRNA処理により大腸癌細胞株の増殖が阻害されたことを確認し.この膜分子が癌細胞の増殖に関与していると推測した.一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、申請者らは抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行い研究を進めている.本研究によって,既存の治療には抵抗を示している多くの大腸癌もしくは,再発大腸癌に対する新たな治療法開発を可能にすることを目指すこととする。一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、我々は抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行っている.本研究ではまずSLC7A1のがん増殖における機能を確認,つぎに複数の抗SLC7A1モノクローナル抗体の作成,精製,取得を行った.さらにSLC7A1高発現の細胞を用い取得抗体の結合性等の性質を評価した.その結果抗体が抗原である膜分子SLC7A1に対し特異性が高くかつ高結合活性を呈することを確認した.一方これらの抗体を用いて様々な大腸癌細胞に対する結合活性を評価するなど計画どおり研究は進んでいる.以上から当研究の進展は概ね順調であると考えている.抗SLC7A1モノクローナル結合活性の評価と,この膜分子の発現動態の解析を進める.取得したモノクローナル抗体を用いて臨床組織検体に対し免疫染色を行うことにより,大腸癌組織においてSLC7A1が特異的な高発現を示すことを確認すると共に,取得抗体によるがん診断,特性の評価への応用性を検証する.さらに取得抗体を用いた大腸癌株細胞に対する抗体依存性細胞傷害活性を評価し,抗SLC7A1抗体の標的治療薬としての臨床応用可能性を検討する。本研究は、大腸癌患者検体において癌特異的に高頻度で発現亢進している陽イオントランスポーター(SLC7A1)を標的とした新たな治療法(CAR-T療法)開発を目的とする.申請者らは大腸癌組織特異的に高発現の遺伝子を探索し,複数の膜遺伝子を特定した.本年度までの研究で,14回膜貫通型の分子SLC7A1が、大腸癌組織において発現頻度・発現レベルとも高いことを確認した,さらにこの遺伝子に対するsiRNA処理により大腸癌細胞株の増殖が阻害されたことを確認し.この膜分子が癌細胞の増殖に関与していると推測した.SLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいが、申請者らは,SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜へと研究を進めている.本研究によって,既存の治療には抵抗を示している多くの大腸癌もしくは,再発大腸癌に対する新たな治療法が提示できれば,医学的な貢献は大きい.大腸癌組織特異的に高発現の遺伝子を探索しSLC7A1が,正常組織に比して患者の大腸癌組織において発現頻度・発現レベルとも高いことを確認した.SLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいが、申請者らは,SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜へと研究を進めている。研究は概ね順調に進んでいると考える.本研究は、大腸癌患者検体において癌特異的に高頻度で発現亢進している陽イオントランスポーター(SLC7A1)を標的とした新たな治療法(CAR-T療法)開発を目的とする.申請者らは大腸癌組織特異的に高発現の遺伝子を探索し,複数の膜遺伝子を特定した.本年度までの研究で,14回膜貫通型の分子SLC7A1が、大腸癌組織において発現頻度・発現レベルとも高いことを確認した,さらにこの遺伝子に対するsiRNA処理により大腸癌細胞株の増殖が阻害されたことを確認し.この膜分子が癌細胞の増殖に関与していると推測した.一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、申請者らは抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行い研究を進めている.本研究によって,既存の治療には抵抗を示している多くの大腸癌もしくは,再発大腸癌に対する新たな治療法開発を可能にすることを目指す.一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、申請者らは抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行っている.本研究ではまずSLC7A1のがん増殖における機能を確認,つぎに複数の抗SLC7A1モノクローナル抗体の作成,精製,取得を行った.さらにSLC7A1高発現の細胞を用い取得抗体の結合性等の性質を評価した.その結果抗体が抗原である膜分子SLC7A1に対し特異性が高くかつ高結合活性を呈することを確認した.一方これらの抗体を用いて様々な大腸癌細胞に対する結合活性を評価するなど計画どおり研究は進んでいる.以上から当研究の進展は概ね順調であると考えている.大腸癌は抗がん剤治療ではいまだに完治が難しい。本研究は、大腸癌患者検体において癌

特異的に高頻度で発現亢進している陽イオントランスポーター(SLC7A1)を標的とした新たな治療法(CAR-T療法)開発を目的とする.申請者らは大腸癌組織特異的に高発現の遺伝子を探索し,複数の膜遺伝子を特定した.本年度までの研究で,14回膜貫通型の分子SLC7A1が、大腸癌組織において発現頻度・発現レベルとも高いことを確認した,さらにこの遺伝子に対するsiRNA処理により大腸癌細胞株の増殖が阻害されたことを確認し.この膜分子が癌細胞の増殖に関与していると推測した.一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、申請者らは抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行い研究を進めている.本研究によって,既存の治療には抵抗を示している多くの大腸癌もしくは,再発大腸癌に対する新たな治療法開発を可能にすることを目指すこととする。一般にSLC7A1のような,多回膜貫通型の分子に対する抗体作成は難しいとされるが、我々は抗SLC7A1抗体株細胞の作成,選抜を行っている.本研究ではまずSLC7A1のがん増殖における機能を確認,つぎに複数の抗SLC7A1モノクローナル抗体の作成,精製,取得を行った.さらにSLC7A1高発現の細胞を用い取得抗体の結合性等の性質を評価した.その結果抗体が抗原である膜分子SLC7A1に対し特異性が高くかつ高結合活性を呈することを確認した.一方これらの抗体を用いて様々な大腸癌細胞に対する結合活性を評価するなど計画どおり研究は進んでいる.以上から当研究の進展は概ね順調であると考えている.SLC7A1に特異的に結合する抗体産生細胞株を生成し,抗体株細胞の選抜によりとくに高活性の抗体を取得,それぞれ細胞株の抗原発現に依存した結合活性を確認していく.抗体を用い大腸癌患者へ特異的に作用する高活性の抗体医薬ならびに新たな腫瘍免疫法の適応による治療技術の確立を目指し研究を進めていく.抗SLC7A1モノクローナル結合活性の評価と,この膜分子の発現動態の解析を進める.取得したモノクローナル抗体を用いて臨床組織検体に対し免疫染色を行うことにより,大腸癌組織においてSLC7A1が特異的な高発現を示すことを確認すると共に,取得抗体によるがん診断,特性の評価への応用性を検証する.さらに取得抗体を用いた大腸癌株細胞に対する抗体依存性細胞傷害活性を評価し,抗SLC7A1抗体の標的治療薬としての臨床応用可能性を検討する.抗SLC7A1モノクローナル結合活性の評価と,この膜分子の発現動態の解析を進める.取得したモノクローナル抗体を用いて臨床組織検体に対し免疫染色を行うことにより,大腸癌組織においてSLC7A1が特異的な高発現を示すことを確認すると共に,取得抗体によるがん診断,特性の評価への応用性を検証する.さらに取得抗体を用いた大腸癌株細胞に対する抗体依存性細胞傷害活性を評価し,抗SLC7A1抗体の標的治療薬としての臨床応用可能性を検討する。抗体産生細胞株を生成,発現レベルの評価など,研究は順調に進行しているが,研究室のストック材料などを一部に使用した結果,解析にもちいる試薬や機材などに若干の残額が生じた.研究計画の実施が前後したこと,また,一部の実験・作業を既存機器などを利用して行うことが可能であったために,予定していた一部の機器・試薬類のうち、購入を先送りしたものがある.またデーター解析について,今年度はアルバイトを雇用することなく研究代表者・分担者にて進めたため,人件費が発生しなかったことなどから、次年度使用額が生じた.