hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形光・電子集積回路の基盤技術に関する研究

副格子交換エピタキシー技術をベースにしたGaAs/AlGaAs導波路型QPM波長変換デバイスの高品質化に成功し,最低損失2.7 dB/cm(GaAs導波路@1.55 μm),SHG最高変換効率34 %/W(2.96 mm長Al_<0.5>Ga_<0.5>As導波路@1.55 μm基本波)を達成した。低温MBE再成長がキーテクノロジーであるが,さらなる高性能化のためには(111)A面欠陥と組成変調の発生を今後克服する必要がある。HIC-BPM,ZQPM,TQPMといった新規位相整合法を取り入れたAlGaAs導波路型高性能波長変換デバイスを新たに提案した。(1)周期空間反転GaAs/AlGaAs疑似位相整合(QPM)デバイスへの電流注入による線形ゲインを共存させた,まったく新しい非線形光学デバイスの動作特性を解明する。(2)GaAs基板上で上記の電流注入GaAs/AlGaAsQPM導波路デバイスを作製する際の問題点(結晶性や発光特性など)について検討した上で,良質なデバイスを作製するためのプロセスを開発する。(3)化合物半導体ベースの非線形光学デバイスをSi基板上にモノリシック集積化するために基盤技術として,Si基板上Geエピタキシャル膜を疑似基板としたGaAsヘテロエピタキシャル成長と非線形光学デバイス作製について検討する。1.AlGaAs系疑似位相整合波長変換素子AlGaAs系導波路型周期反転QPMデバイスの作製プロセスの最適化を進めた。そのプロセスを用いて作製した周期7.7μmのGaAs/AlGaAs周期反転導波路デバイスにおいて,1.064μmポンプ光と1.55μm帯シグナル光との間の差周波発生により,3.4μm帯コヒーレント光の発生に成功した。実験的に得られた規格化変換効率は71%/W・cm^2で,これは,理論値95%/W・cm^2に近いもので,従来のPPLN系素子と比較して2桁近く高い効率である。また,QPM周期3.5μmのAlGaAs導波路デバイスの作製にも成功し,1.55μm帯基本波に対する高効率第2高調波発生も達成した。2.AlGaP系疑似位相整合波長変換素子GaP/Si/GaP副格子交換エピタキシーの技術を開発し,GaP/AlGaP周期反転QPMデバイスの作製プロセスを確立した。上記のAlGaAs系デバイスと比較するとまだ品質に難があるものの,現在波長変換特性の評価が可能な素子の作製に取り組んでいる。3.新規位相整合法とそれを用いた非線形光学デバイス結晶の空間反転構造を要しない疑似位相整合法として曲げ導波路やリング共振器を用いた新しい位相整合法を初めて提案し,この手法を用いた実用的な半導体波長変換デバイスの設計をおこなった。また,半導体高屈折率差扁平導波路を用いた複屈折位相整合も新たに発案し,その具体的設計をおこなった。特に,後者は単純な構造で高高率な波長変換が可能で,今後様々な応用への展開を考えている。4.Si基板上GaAsエピタキシャル成長微傾斜Si(100)基板上にエピタキシャル成長したGe疑似基板上へのGaAsのMBE成長に取り組み,シングルドメインのGaAsエピタキシャル膜を得ることができることを確認した。しかしながら,その副格子配列は,副格子交換エピタキシー適用不可能なものであり,これを反転させるためには成長条件の見直しが必要であることがわかった。1. AlGaAs導波路デバイスにおける1.5μm帯SHG・DFG AlGaAsQPM導波路デバイスの設計を見直し,プロセスを改善することで低損失化を実現し, 4.2mm長のデバイスで1.55μm帯SHGにおいて34%/Wという極めて高い内部変換効率を実現した。伝搬損失は基本波に対して8dB/cm、第2高調波に対して18dB/cmであった。2. GaAs/AlGaAs導波路デバイスにおける中赤外DFG上記研究項目で改善したデバイス作製プロセスを適用することで,高品質GaAs/AlGaAsQPM導波路デバイスを作製した。1.064μmポンプ光と1.55μmシグナル光のDFGによる3.4μm発生実験をおこない, 2.96mm長のデバイスで内部変換効率3.7%Wを実現した。これは既存のLNデバイスでは16mm長に相当する高いものである。3. GaP/AlGaP導波路デバイスにおける赤外パラメトリック蛍光GaP/AlGaP副格子交換エピタキシー技術を基礎に周期反転GaP/AlGaP導波路デバイス作製した。1.064μmポンプ光のパラメトリック蛍光で疑似位相整合を達成した。

1.96mm長デバイスで得られた伝搬損失を差し引いた内部変換効率は16%Wで,理論値とよく一致した。4.扁平導波路複屈折位相整合デバイス前年度に提案したAlGaAs/Alox HIC複屈折位相整合扁平導波路の作製に取り組んだ。収縮の少ない酸化プロセスの確立が鍵である。5.ジグザグ疑似位相整合デバイスの高効率化ジグザグ疑似位相整合デバイスを高効率化する手法(横方向の疑似位相整合と組み合わせることで重なり積分の低下を抑制する)を新たに提案した。6. Si基板上への集積化Si基板上で副格子交換を実現するための基礎実験を引き続きおこなった。1.064μmポンプ光と1.55μmシグナル光のDFGによる3.4μm帯発生GaAs/AlGaAs導波路デバイスの評価を進めた。特に,位相整合波長の変更依存性と温度チューニング特性を重点的に調べた。位相整合波長は,わずかに導入されている歪みに起因する複屈折性(光弾性効果)の影響を受けているものの,ほぼ設計通りの特性が得られることをあきらかにした。また,1.064μmポンプ光と1.3μmシグナル光のDFGによる5μm帯発生デバイスについても基礎的検討をおこなった。高Al組成AlGaAsの強制酸化によるAlox作製プロセスの最適化をおこない,これを用いてAl_<0.5>Ga_<0.5>As/Alox高屈折率差導波路の作製に成功した。1.55μm基本波に対する第2高調波発生で構造複屈折を利用したBPMが可能なデバイスを設計し,これを精度よく作製できるようになった。現在,作製したデバイスの性能評価を進めている。3.周期空間反転AlGaAsエピタキシャル膜の結晶性評価高分解能X線回折法を用いて,周期反転AlGaAsエピタキシャル層の結晶性評価を初めておこなった。予想通りのスードモルフィック相に加えて,周期反転試料特有の奇妙な歪相の存在が確認された。また,これらの相の歪が光弾性効果を介して位相整合特性に及ぼす影響について考察し,従来の実験結果がほぼこれで説明できることをあきらかにした。4.Si基板上への集積化Si基板上にCVDで成長したGeエピタキシャル層を疑似基板として用い,この上でMBEによるGaAsのエピタキシャル成長をおこなった。適切な線上処理とアニーリングを事前に施すことで,APDフリーなシングルドメインのGaAsエピタキシャル成長が可能であることを見いだした。5.電流注入デバイス電流注入デバイスの作製をおこなう準備として,ドーパント導入可能なMBEチャンパーの整備を行った。高Al組成AlGaAsの湿式酸化によるAlox作製行程の最適化をおこない,これを用いた作製プロセスによって波長1.55μm基本波に対する第2高調波発生で構造複屈折を利用したBPMが可能なAl_<0.5>Ga_<0.5>As/Alox高屈折率差導波路の作製した。波長可変外部共振器型LDを基本波光源とした波長変換実験をおこない,HIC-BPMが達成されていることを初めて確認した。2.周期空間反転AlGaAsエピタキシャル膜の評価各種の精密構造評価法を用いてQPM波長変換デバイスの基本構造である周期空間反転GaAs/AlGaAsの評価をおこなった。高分解能X線回折法を用いた結晶性評価の結果,周期反転
「深い学び」を目指した高等学校国語科における教材モデルの開発と授業メソッドの提案

本研究は高等学校国語科において思考過程の系統的・体系的な構造化を図り、「深い学び」を実現するための新たな教材モデルと実践的な授業メソッドの開発を行うことを目的とする。具体的には、従来の単層構造の教材にはない思考過程における発見や知の刷新並びに思考による知の枠組みそのものの変遷のプロセスを可視化し、生徒自身が自らの知の在り方を問い直し思考の在り方を創造的に捉え、知のパラダイム転換を図る契機となる多層構造を有する教材の開発を行う。併せて、教材を基に既存の見方・考え方を超えた新たな知の地平を切り拓いていくアウトプットを意識した創発型授業メソッドを開発し高等学校国語科授業の根本的な転換を図る。
エスチュリー・エンジニアリングの体系化に関する研究

民・官・学の研究者から構成される本研究グループ(Estuary Engineering Working Group,EEWG)の集会を開催し、「明石海峡大橋主塔からの多面的流況観測」と「3次元数値モデルのコンペティション」の分担課題に関して議論するとともに、平成9年度11年度で討議してきた内容をベースに研究成果報告書を作成した。また、「3次元数値モデルのコンペティション」で得られた研究成果を、平成11年10月開催の海岸工学講演会で公表するなど、エスチュアリー・エンジニアリングの啓蒙活動を進めた。さらに、大阪湾、東京湾、伊勢湾などに代表される閉鎖性水域での水環境、生態環境は今後どうあるべきかについても議論した。その内容を以下に示す。1.大阪湾、東京湾などの閉鎖性海域における栄養塩(窒素、リンなど)の物質輸送過程について議論した。2.合理的な水環境管理を行うためには、米国の"Port Authority"のような行政組織の必要性があり、この考えに基づいた沿岸域環境管理を行う上での骨組みを検討した。3.海域の環境改善と生態系回復のための多様な機能を有するミチゲーション技術の開発、例えば内部負荷削減と海域の自浄能力の回復・強化対策について議論した。4.エスチュアリーエンジニアリングにおける生態系へのアプローチとして、底性生物、付着生物、浮遊生物の実態について議論した。研究集会・公開フォーラム・現地観測を実施して、各分担課題に関して討議するとともに、エスチュアリ-研究の体系化に関する検討を行った。以下に実施した内容を示す。(1)第1回研究会(5月13・14日;運輸省港湾技術研究所)研究計画の打ち合わせを行うとともに、各分担課題に関する今までの研究成果と今後の展開について検討した。共通な活動として、明石海峡大橋からの観測と、3次元バロクリニック流れモデルの精度向上を目指してコンペチションを行うことが確認された。(2)第2回研究会(10月1・2日;大阪大学土木工学科)「沿岸域の生態系モデルの現状とその可能性」および「3次元バロクリニック流れのコンペチション」について討論を行った。また、大阪港湾局の案内で港の視察と将来計画に関すると討議を行った。(3)公開フォーラム(11月10日;岐阜大学工学部)「閉鎖性海域の流動・密度構造:より良い環境創造をめざして」と題したフォーラムを開催し、69名の参加を得た。講演者は分担者に加えて、中国天津大学・陶建華教授であった。伊勢湾・三河湾・東京湾・大阪湾・渤海湾の事例研究が報告され、活発な討議がなされた。(4)明石海峡での現地観測(12月12日)本研究の準備段階において明石海峡大橋の主塔からの広域可視観測を実施。その過程で潮目が観測され、その挙動を解明するため、ADCPを用いた流速観測と水質観測を行った。(5)第3回研究会(1月7日:土木学会)「ミチゲーションの我が国への適用の可能性とその課題」に関して、最新の米国の事例(大成建設・東江氏)と欧州の事例(分担者・上嶋氏)の報告を基に討論を行った。また、12月に実施した明石海峡の観測結果に関する議論も行った。平成9年度に引き続き、全体研究集会を2回もち、また土木学会水理講演会(4月:鳥取市)と海岸工学講演会(11月:秋田市)の開催時に合わせて2回の研究連絡会をもった。1)第9回EEWG研究集会(10月13日:土木学会図書館)本研究グループでは、(1)現地観測Gと(2)数値コンペGとに分かれて活動を行っている。課題(1)では、1997年12月12日に実施した「明石海峡における潮目の観測」の最終報告があった。流速観測は観測船に設置したADCPにより、橋上からのビデオ撮影によった。一潮時の観測だけでは潮目を定量的にとらえるのは困難であった。現地観測に関連して、伊勢湾と大阪湾で実施されたVHFレーダーよる観測事例の紹介があり、新しい機種であることから議論が活発に交わされた。課題(2)では、検証用に用いるオランダ国デルフト水理研究所の観測条件等の提示があり、数値モデルのコンペを各機関で実施し、持ち寄ることになった。

このほかに石狩川、小川原湖での密度流の現地観測の報告、瀬戸内法の改正に際し、環境保全・環境創造に関する話題提供があった。2)第10回EEWG研究集会(2月911日:土木学会図書館)前回に引き続き、課題(2)に関する計算結果の披露があり、その妥当性に関して議論できる状況になってきたので、土木学会海岸工学講演会に投稿する方向で議論された。2日目に吉野川の第十堰の視察が予定されていたことから、沿岸海域の環境改善と生態系の回復のための多様な機能を有するミチゲーション技術のあり方、近年環境の経済的評価の指標として採用されるCVM、等に関する議論があった。民・官・学の研究者から構成される本研究グループ(Estuary Engineering Working Group,EEWG)の集会を開催し、「明石海峡大橋主塔からの多面的流況観測」と「3次元数値モデルのコンペティション」の分担課題に関して議論するとともに、平成9年度11年度で討議してきた内容をベースに研究成果報告書を作成した。また、「3次元数値モデルのコンペティション」で得られた研究成果を、平成11年10月開催の海岸工学講演会で公表するなど、エスチュアリー・エンジニアリングの啓蒙滑動を進めた。さらに、大阪湾、東京湾、伊勢湾などに代表される閉鎖性水域での水環境、生態環境は今後どうあるべきかについても議論した。その内容を以下に示す。1.大阪湾、東京湾などの閉鎖性海域における栄養塩(窒素、リンなど)の物資輸送過程について議論した。2.合理的な水環境管理を行うためには、米国の"Port Authority"のような行政組織の必要性があり、この考えに基づいた沿岸域環境管理を行う上での骨組みを検討した。3.海域の環境改善と生態系回復のための多様な機能を有するミチゲーション技術の開発、例えば内部負荷削減と海域の自浄能力の回復・強化対策について議論した。4.エスチュアリー・エンジニアリングにおける生態系へのアプローチとして、底生成物、付着生物、浮遊生物の実態について議論した。
消費者庁と金融消費者保護庁の設立をめぐる政治過程

この研究は、第一に、アメリカでは、環境、平等、消費者保護などの公共利益が分離して認識されがちであるのに対して、日本ではそれらが連続して認識されがちであることを指摘し、前者のような理念を公共利益の多元主義、後者のような理念を公共利益の一元主義と呼んだ。第二に、両国における公共利益をめぐる理念の相違が、公共利益団体の組織・選好・政策・行動にどのように影響しているかを検討するために、アメリカの消費者金融保護局と日本の消費者庁をめぐる動向を事例の一部としながら、両国の消費者団体の組織・選好・政策・行動の相違を比較の視点から検討した。本研究の目的は、日本の消費者庁とアメリカの消費者金融保護局(金融消費者保護庁より名称変更)の設置過程における両国の消費者団体の政策選好の相違を、公共利益の一元主義と多元主義というアイディアの相違によって説明することである。このような目的から、以下のような作業を行った。海外では、3月にドイツの消費者センター総連合(verbraucherzentrale:vzbv)を訪問し、Maren Osterloh・EU国際関係部長より、同団体の歴史、政策、資源などにつき聞き取り調査を行った。また同部のTasso Stumpe氏より、各種のデータを収集した。本研究は、日本の消費者団体の政策選好が、ドイツの団体のそれと共通しており、また消費者保護庁を設置する際に、日本の消費者団体がドイツのそれの影響を受けていたと考えている。そのため前記の調査・資料収集では、日本とドイツの団体の他の主要国のそれと比べての特殊性、およびドイツの団体の日本のそれに対する影響を明らかにしようとした。国内では、昨年度に引き続き、消費者団体の政策選好を分析するための枠組の検討を行うとともに、全国消費者団体連絡会を初めとする団体の調査を行った。また4月・5月には、消費者庁の現担当者、および同庁設置時の担当者に対する調査を行った。以上のような作業に基づいて、3月に、一連の研究成果の発表の第一弾として、下記論文の執筆および公刊を行った。このような目的から、平成23年度には、まず本年度分の補助金によって、以下のような作業を行った。海外では、5月に香港で開催された国際消費者機構(Consumers International)の世界大会で調査・資料収集を行った。そのため前記大会では、アメリカ、イギリス、ドイツなどの消費者団体について調査し、日本とドイツの団体の政策選好の例外性、およびドイツの団体の日本のそれに対する影響を明らかにしようとした。また3月にアメリカに渡航し、ユタ大学のRobert Mayer氏から、消費者金融保護局の設置過程におけるアメリカの消費者団体の動向について聞き取り調査を行った。また合わせて、日本とアメリカの消費者団体の比較研究について研究打合せを行った。研究代表者は、公共利益の実現の様々なパターン、あるいはそれをめぐる因果関係の相違を、消費者利益の実現を事例として研究している。そこでこのプロジェクトの目的は、日本の消費者庁、およびアメリカの連邦消費者金融保護局(申請時は金融消費者保護庁という名称が予定されていた)の設立を事例として、日米において実現される消費者利益の内容の相違を、両国における公共利益についてのアイディアの相違を要因として検討することであった。具体的には、このプロジェクトは、以下の3つの目的を持って開始された。第一は、日本の消費者庁とアメリカの連邦消費者金融保護局の政策や組織、および両機関の設立をめぐる政治過程を明らかにすることであった。第二は、両機関における消費者利益の範囲や種類、およびそこで想定される消費者の意味やイメージを明らかにすることであった。そして第三は、両機関における消費者利益の内容の相違を、両国における公共利益をめぐるアイディアの相違を要因として明らかにすることであった。その成果としては、第一に関しては、連邦消費者金融保護局の政策、組織、および設立過程について検討した(その結果は2014年9月に論文として公刊予定)。

第二に関しては、日本では「生活者」や「消費者市民社会」といった言葉が象徴するように消費者利益が環境など他の公共利益と連続して追求されているのに対し、アメリカでは消費者利益が他の公共利益と独立して追求されており、その相違が前記両機関の政策の内容にも表れれいることを検討した。第三に関しては、そのような相違の背景として、日本では"the public interest"が想定される公共利益の一元主義が見られるのに対して、アメリカでは"public interests"が想定される公共利益の多元主義が見られることを指摘した。昨年度の東日本大震災への対応、および学内行政の増大によって、全体的に研究の進捗が遅れている。25年度が最終年度であるため、記入しない。まず6月までに日本の消費者団体の歴史的分析に関する論文、ドイツの消費者団体に関する論文、国際消費者機構に関する論文を公表する予定である。その後、再度のアメリカでの調査を経て、追加の論文を書くとともに、それらをまとめて研究報告書とする予定である。
Alの陽極酸化皮膜をレジストとする磁気繊毛の微細加工と繊毛運動マイクロ搬送機構

半導体集積回路の微細加工技術をベースにしたマイクロマシーニングにより、マイクロサージェリー、マイクロ分析、マイクロメンテナンスなどの新技術の実現を目指して、種々のマイクロマシンが作成されている。マイクロマシンの駆動力としては静電力や圧電力が多用されるが、電磁力の利用は他に比較して大きな変位と力を同時に実現できるという特長を有している。電磁力の特長を活かしたマイクロマシンを実現するためには磁性体の高アスペクト比の微細加工技術が不可欠である。高アスペクト比の微細加工にはLIGAプロセスが利用されるが、放射光を利用する特殊設備が必要であり高コストになることが欠点である。本研究は安価で簡単な磁性体の高アスペクト比微細加工法を開発し、磁気マイクロマシンの製作を目指したものである。Alを陽極酸化すれば厚み方向に微細孔を有するポーラスナなアルミナ皮膜が得られる。この皮膜は化学エッチングに関して厚み方向に形状異方性を有するのでフォトファブリケイションのレジストとして利用することができる。200μm厚みのアルミナ皮膜を作製しアスペクト比40の磁性体の微細加工法を開発した。これを利用して新規のマイクロ磁気アクチュエータを作製した。直径5μm、長さ200μmの磁気繊毛群の交流磁界中での繊毛運動を利用したアクチュエータはマイクロファクトリーへの応用が期待される。また、回転子径100μmのジャイロ磁気効果マイクロモータはジャイロセンサーへの応用が期待される。本研究の目的はAlの陽極酸化によって得られるアルミナ絶縁皮膜をフォトファブリケイションのレジストとして利用する磁気繊毛の高アスペクト比微細加工法を開発し、磁界印加で針先の位置を3次元で制御できる、医用工学のためのマイクロキャピラリーシステムの実現を試みている。(1)磁気繊毛の高アスペクト比微細加工法Al基板をフォトリソグラフィーの露光に相当するプロセスをAl基板への通電により行い、磁界印可により通電路を制御する事でポーラスアルミナレジストをパターニングする磁性体の高アスペクト比微細加工法を開発した。耐酸性の金属製マスクを使用することにより、直径10μm、長さ200μmのアスペクト比20の磁気繊毛が整然と配列膜の作製に成功した。(2)マイクロキャピラリ作製のプロセス技術通電電流により露光されるされるアルミナレジストを利用してマイクロキャピラリをパーマロイ磁性体で形成するプロセス技術の開発およびパイプの内部に0.2μmのギャップでピストンを形成し、磁気的に駆動できる注射針の作製を試みた。(3)磁気繊毛による繊毛運動搬送機構直径3μmの磁気繊毛の繊毛運動による搬送機構を開発する。。磁気繊毛のアスペクト比を100(直径3μm、長さ300μm)程度に選び、繊毛にフレキシビリテーを付与すると、磁界印加により頭振り運動をさせることが出来る。また磁界の絶対値を変化させると繊毛の頭の高さが変化するので3次元の運動も可能となる。試験的に0.1mm直径の磁気繊毛を有する3mmx3mmの平面基板を作製して、繊毛運動による2次元の搬送機構を作製した。半導体集積回路の微細加工技術をベースにしたマイクロマシーニングにより、マイクロサージェリー、マイクロ分析、マイクロメインテナンスなどの新技術の実現を目指して、種々のマイクロマシンが作成されている。

Alを陽極酸化すれば厚み方向に微細孔を有するポーラスナなアルミナ皮膜が得られる。この皮膜は化学エッチングに関して厚み方向に形状異方性を有するのでフォトファブリケイションのレジストとして利用することができる。200μm厚みのアルミナ皮膜を作製しアスペクト比40の磁性体の微細加工法を開発した。これを利用して新規のマイクロ磁気アクチュエータを作製した。直径5μm、長さ200μmの磁気繊毛群の交流磁界中での繊毛運動を利用したアクチュエータはマイクロファクトリーへの応用が期待される。また、回転子径100μmのジャイロ磁気効果マイクロモーターはジャイロセンサーへの応用が期待される。
EC資本主義形成過程の研究ー統合の展開と欧州再編ー

本研究は198090年代のEC統合について1986年以来進めてきた著書執筆の作業を完成することを目的としていた。研究成果は粗原稿の形で手元にあったが、平成3年のEC統合の展開を検討するとともに,欧米の研究成果を参照し,研究の完成度を高めることを目指したのである。予定どおり別掲の著書も刊行することができた。著書は7章からなる。1章:80年代EC長期不況と経済統合,2章:市場統合戦略,3章:市場統合を補完するEC政策,4章:市場統合の展開と寡占企業の対応,5章:EC構成国と市場統合,6章:90年代のEC統合と欧州再編成,終章:90年代のEC統合と若干の展望。本書の特徴は以下の点にある。第一に恐慌論的視角を採用して80年代EC長期不況を産業構造調整の遅れの問題と捉えた。そして市場統合を産業調整をECレベルで促進する運動を考えている。第二に何故ECレベルでなければならないかという理由をEC主要国の寡占体制へ打破はECでの国際的寡占競争によってのみ可能だったから,としている。この視角は西欧のEC統合研究の新らしい潮流の一つともいえるが,本書はそれを欧州多国籍企業の研究と組み合わせることによって,60年代と80年代の統合の共通点を明らかにすることができた。第三に市場統合以降のEC統合をEC国民経済形成という視角から評価し,その特徴をEC諸機関の権限の強化にあるとして,それを地域政策,独占禁止政策,市場政策,通貨政策などに則して実証するように努めた。このような特徴をもつEC統合の総合的研究は欧米にも決して多くはなく,本書は現地の研究者にも問題提起できるだけの水準にあると考えている。実際にも一部をドイツの研究雑誌に投稿する準備を進めている。わが国のEC統合の研究の発展にも一定の貢献をなしている。著書は7章からなる。
腫瘍の血管構築と血管壁構造:樹脂鋳型標本の走査型電子顕微鏡による観察

研究目的:腫瘍血管では血流の自動調節機能が欠如し、血圧上昇に伴い腫瘍内血流量が著しく増加する。この現象を応用して、昇圧剤であるangiotensin、noradrenalinなどを併用して腫瘍に制癌剤を集中的に到達させ治療効果を高めたり腫瘍の造影も行われている。この特異な血流動態は血管構築や血管壁構造に密接に関係していることは論を待たない。しかし、この腫瘍血管の構造的な特徴については十分な報告はなく不明の点が多い。当研究では、腫瘍血管の病理形態学的な特徴を詳細に観察し、腫瘍の血液循環の特性を明らかにすることを目的としている。研究方法:担癌動物-SD系ラット(雄、11週齢、20頭)の第4乳頭付近の皮下にMethylchoranthoreneを投与して線維肉腫を得る。ヌ-ドラット背部皮下にイヌ線維肉腫を移植する。腫瘍の径が2070mmになった時点で、エ-テル麻酔下で右心房より放血し、左心室よりリンゲル液で潅流後、アクリル樹脂を注入した。樹脂が硬化してから20%NaOHで組織を溶解して血管鋳型標本を得た。得られた標本を実態顕微鏡および走査型電子顕微鏡(SEM)で立体的に観察した。更に、別の担癌ラットを用意して通常の病理組織検査と透過型電子顕微鏡で腫瘍血管の壁構造も詳細に観察した。観察結果:組織所見-腫瘍血管壁構造では腫瘍近くあるいは腫瘍内の血管中膜を構成する平滑筋細胞に形質融解様変性が認められた。腫瘍を潤す毛細血管は一層の内皮細胞と周皮細胞で構成されており、血管壁には神経繊維は認められなかった。SEM所見-正常な血管系では血管の分枝部にintra-arterial cushion(数層の内膜で構成される括約機能があり血流の自動調節を行なう装置とされている)が認められるが、腫瘍血管にはこの括約構造は発達が悪いか欠如していた。毛細血管は細く(46μm)密な血管網を構成していた。腫瘍血管系の特有の血流動態はこうした腫瘍血管の構造は深く関わっているものと考えた。
「家族」の憲法学的研究

「研究の自的」等でも述べてきたように、研究代表者は、性差別の司法審査基準、積極的差別是正措置の合憲性、いわゆる憲法の第三者効力の研究を行ってきた中で、これまでの憲法学は日本国憲法24条の「家族」についての検討を十分に行ってこなかったのではないか、という認識にたどり着いた。そこで、まず、この分野についてのこれまでの憲法の学説を網羅的かつ体系的に整理する必要性を感じた。また家族法学説についても同様の点を感じた。この問題関心の下、「日本国憲法二四条解釈の検証-或いは『家族』の憲法学的研究」の一部として」関西大学法学論集52巻1号1-72頁(2002年6月)が公表された。この先、関連諸分野が「家族」をどう取り扱ってきたかの研究に筆を進める予定であったが、これまでの第三の問題関心の分野で重要判例が生じたため、その研究を急ぐこととなった。そのうち、本研究の成果としては、2003年6月刊行予定のエコノミア54巻1号に「不法行為における女児逸失利益と憲法の第三者効力論」を公表する。男児と女児の取扱いが裁判上異なるということは、「家族」の法的構成に大いなる影響を及ぼそう。その視点で検討を進めたものである。また、この研究期間に判例研究の依頼を受けたもののうち、2点は「家族」のあり方に深く関わるものである。それらは『家族法判例百選』〔第6版〕及びジュリスト1237号に別記の通り公表した。前者は公法学者として唯一の執筆者に選ばれたものであり、後者は複雑なアメリカ最高裁判決を分析し、過去の判例との関連を分析したものである。なお、ジュリスト1224号『平成13年度重要判例解説』10-11頁(2002年6月)にも関連する判例研究を公表したが、この内容を包摂する論説をエコノミア54巻1号に公表することにしたため、本研究の成果として公表することはしなかった。奨励研究(A)初年度にあたり、憲法、家族法、労働法、社会学、教育学等の文献を集め、また主要論文を複写し、精読を進めた。その第一段階において、「家族」についての最重要憲法条文である憲法24条についての言及が、憲法学・家族法学共にあまりないことを発見し、これまでの議論の停滞を示し、加えてその理由を考察する研究を行い、論考「日本国憲法24条解釈の検証-或いは「『家族』の憲法学的研究」の一部として」を完成させ、関西大学法学論集52巻1号(2002年)への掲載が決定した。ここでは、憲法学説の憲法24条が多岐にわたり、それを社会権であると捉える見解が一世を風靡した後、現在では平等権の特別法的存在と捉える見解が圧倒的に多数ではあるが、その根拠を明確にしたものはなく、より複合的な権利として捉える見解が様々な立場から提唱されつつあることを示した。加えて、民法(家族法)学説においても、当初は私法である民法が憲法の拘束を受けることに理解が薄かったが、世代交代と共に個々の条文の合憲性に注意する立場が強まり、家族法体系の憲法との調和を再考する立場が登場してきたことを示した。但し、憲法学と民法学は連係した動きはなく、本研究の志向する状況がなお萌芽にとどまることもまた判明したのである。また、平行して同研究の中でもこれまで非嫡出子差別問題と共に焦点であった、女性の再婚禁止期間(民法733条)の合憲性の問題について、判例研究「女性の再婚禁止期間の合憲性」を執筆し、久貴忠彦=米倉明=水野紀子編『家族法判例百選』〔第6版〕(2002年)への掲載が決定している。いずれも2002年度前半に刊行される予定である。今後は、法学以外の研究成果も加味して憲法解釈についての私見を示し、それによって民法等の解釈がどうなるかを示すことが課題である。

前者は公法学者として唯一の執筆者に選ばれたものであり、後者は複雑なアメリカ最高裁判決を分析し、過去の判例との関連を分析したものである。なお、ジュリスト1224号『平成13年度重要判例解説』10-11頁(2002年6月)にも関連する判例研究を公表したが、この内容を包摂する論説をエコノミア54巻1号に公表することにしたため、本研究の成果として公表することはしなかった。
食事成分による腸内環境制御と生体機能調節機構の解明

澱粉製品の中には消化を受けず,大腸に達する澱粉成分の存在(難消化性澱粉:RS)が認められている。こうした食事成分は,食物繊維(DF)と同様に腸中環境の制御を介して生体機能調節に寄与していると考えられる。本研究においては,まず,ハイアミロースデンプンから老化デンプンを調製し,アミラーゼ処理によりRSを得た。次に,Wistar系雄ラットを用い,セルロースパウダー(CP)を対照として,調製RSとコンニャクマンナン(KM)および市販ペクチン(PE)をDFレベルとして4%および8%となるように実験飼料に添加し,食事成分としてのRSの生理効果をDFと比較検討しながら腸内環境の制御効果の観点から検討した。RSは、不溶性の食物繊維でありながら,PEやKMのような水溶性の食物繊維同様に盲腸内で発酵を受け,短鎖脂肪酸の産生により盲腸内pHの低下に寄与していた。また,8%RS群においては,血漿コレステロール,トリグリセライドレベルの有意な低下が認められ,肝臓のコレステロール,トリグリセライドおよび総脂質含量も有意な低下が認められた。胆汁酸の糞中排泄については,RS群,KM群で低い傾向であったが,PE群では逆に高い傾向があった。コレステロールの糞中排泄については,CP群に対して他の群で高い排泄傾向が示され,特に8%PE群において高かった。しかし,コレステロールの二次代謝物であるコプロスタノールの糞中排泄量は,CP群で高く,他の群では有意に低く,DFレベルの増加はより顕著な低下をもたらした。中性ステロイドとしての排泄量は,CP群に対して8%RS群,8%KM群では低い傾向が,8%PE群では高い傾向が認められた。PEの効果は,胆汁酸やコレステロールの排泄増加(吸収抑制)に基づく結果であるのに対して,RS群の効果はこれらの排泄増加に基づくものではなく,腸内環境の改善を介した生体内変換の抑制効果によることが示唆された。食事成分の中でも難消化性成分は,消化管内容物の主体となる食事成分であり,消化管の運動性,消化管における発酵性,栄養素の消化・吸収等を通じて腸内環境制御に関与する。その主体は食物繊維(DF)と総称される一群の物質であるが,澱粉製品の中には消化を受けず,大腸に達する澱粉成分の存在(難消化性澱粉:RS)が認められている。近年,DFの摂取量の減少が危惧されているが,我々は比較的多くの澱粉製品を摂取しており,前記RSの摂取効果も無視できないと思われる。本研究は,食事成分としてのRSとDFの生理効果を比較検討しながら腸内環境の制御効果の解析を試みたものである。試験動物としては,5週齢のWistar系雄ラットを用い,セルロースパウダー(CP)を対照として,当研究室において調製したRSとコンニャクマンナン(KM)および市販ペクチン(PE)をDFレベルとして4%および8%となるように実験試料に添加し,3週間飼育した。その結果,腸内通過時間は,CP群に対してKM群,PE群には短縮効果は見られなかったが,RSについては8%添加群に短縮効果が見られた。また糞の保水性は,CP群に対してKM群,PE群が著しく高く,RS群ではKM群,PE群より低いものの有意な増加が見られた。盲腸内容物は,RS,KM,PEの各群において各8%添加群が他の群と比較して有意に多く,それらの群では盲腸内容物のpHもCP群と比較して有意に低下しており,8%添加群において顕著であった。

盲腸内容物中の短鎖脂肪酸(SCFA)の総量はRSの8%添加群,KM群で有意な増加が見られ,RSは水溶性のDFと同様,盲腸発酵の良い基質となることが明らかとなった。また,RS群は,KM群,PE群と共に肝臓や血漿中のコレステロール含量を低下させる効果が認められた。このような結果を基に,他の脂質指標も併せて今後検討予定である。澱粉製品の中には小腸における消化を免れ,大腸に達する澱粉成分の存在(難消化性澱粉:RS)が認められている。こうした食事成分は,食物繊維(DF)と同様に腸内環境の制御を介して生体機能調節に寄与していると考えられる。本研究においては,実験動物として5週齢のWistar系雄ラットを用い,セルロースパウダー(CP)を対照として,当研究室において調製したRSとコンニャクマンナン(KM)および市販ペクチン(PE)をDFレベルとして4%および8%となるように実験試料に添加し,3週間飼育することにより,食事成分としてのRSの生理効果をDFと比較検討しながら腸内環境の制御効果の観点から解析を加えた。昨年の結果においてRSの摂取は肝臓,血漿の脂質代謝改善効果が期待できることを示したが,この結果を踏まえ,本年度においては,RSの効果の発現機構の一つとして考えられる消化管における作用について検討するために,糞からの中性及び酸性ステロイドの排泄状況について検討した。胆汁酸の糞中排泄については,RS群,KM群で低い傾向であったが,PE群では逆に高い傾向があった。コレステロールの糞中排泄については,CP群に対して他の群で高い排泄傾向が示され,特に8%PE群において高かった。しかし,コレステロールの二次代謝物であるコプロスタノールの糞中排泄量は,CP群で高く,他の群では有意に低く,DFレベルの増加はより顕著な低下をもたらした。中性ステロイドとしての排泄量は,CP群に対して8%RS群,8%KM群では低い傾向が,8%PE群では高い傾向が認められた。以上の結果から,PE群においては,胆汁酸やコレステロールの排泄増加(吸収抑制)に基づく効果が強く現れた結果であるのに対して,RS群の効果はこれらの排泄増加に基づくものではなく,腸内環境の改善を介した生体内生合成の抑制効果によることが示唆された。
比較ゲノム構造解析と生化学的再構成による細菌核様体構築原理の探索

1.核様体の基本構造構築原理の究明(1)精製したプラスミドDNAと精製したHUやIHF、とから40nmファイバーを安定に再構成する方法を確立する。(2)Huとプラスミドから再構成したファイバーを基本に、それに対するIHF、H-Ns、Fisといったタンパク質添加の効果を調べる。(3)結果:プラスミド構造体の単離方法を確立し、大腸菌染色体構造の一つのビーズはRNAポリメラーゼなどを含む転写活性構造だったことを明らかにした。2.Dpsの発現制御機構の解明(1)酸化ストレス下におけるゲノム構造の観察/欠損株を用いた解析/強制発現系における解析(2)結果:大腸菌染色体の単離方法を確立し、バクテリア染色体も真核生物染色体と同様の高次構造が存在することを明らかにした。特に凝縮されている構造はDpsタンパク質が関連されていることを証明した。3.菌界における凝集機構の普遍性と特異性(1)各制御因子の菌界における分布、ならびにDPSプロモーターにおける制御因子の結合部位の同定から菌界におけるDps発現制御系の進化的側面を明らかにする。(2)代表種を用いて実際に予測された制御系が働いているかどうかを調べる。(3)結果:葡萄状球菌染色体の構造解析に成功し、大腸菌染色体で観察された高次構造は菌界全般のバクテリア染色体に普遍的に存在することを明らかにした。
新しい希土類蛍光体の設計と発光特性

本研究では、高い発光効率を有する新規な蛍光体を実現するため、既存の蛍光体の単なる改良ではなく、新しい母結晶材料を独自に考案し、蛍光体を設計することにより、高い発光効率を有する新規な蛍光体の開発を目指した。平成24年度は、高い発光効率を有する新規な緑色蛍光体の開発を目指し、層状構造をとるGd_2O(WO_4)_2を新しい母結晶として選択し、Tb^<3+>を発光イオンとして付活した(Gd_<1-y>Tb_y)_2O(WO_4)_2(0.05≦y≦0.15)を合成した。Tb^<3+>濃度の最適化、及び合成条件の最適化を行った結果、10mol%のTb^<3+>を付活した(Gd_<0.90>Tb_<0.10>)_2O(WO_4)_2において最大の発光強度が得られ、市販の緑色蛍光体である(La_<0.52>Ce_<0.31>Tb_<0.17>)PO4に対し、48%の相対発光強度を示した。さらに、(Gd_<1-y>Tb_y)2O(WO_4)_2の発光強度を向上させるため、Gd^<3+>サイトの一部をGd^<3+>よりもイオン半径の大きいLa^<3+>で部分置換した(Gd_<1-x-y>La_xTb_y)_2O(WO_4)_2を合成し、その発光特性の評価を行った。その結果、La^<3+>で部分置換することによって、結晶格子内におけるTb^<3+>-Tb^<3+>間の平均距離が増加し、濃度消光が抑制され、発光強度が大きく増大した。中でも、(Gd_<0.87>La_<0.03>Tb_<0.10>)_2O(WO_4)_2において最大の発光強度が得られ、市販の緑色蛍光体である(La_<0.52>Ce_<0.3i>Tb_<0.17>)PO_4に対し、63%の相対発光強度を示した。また、この蛍光体の励起波長300nmに対する量子収率は35%であった。また、高い発光強度を有する新規な青色蛍光体の開発を目指し、HfP_20_7を新しい母結晶として選択し、Eu^<2+>を発光イオンとして付活した(Hf,Eu)P_2O_7を合成し、その発光特性の評価を行った。その結果、(Hf_<0.89>Eu_<0.11>)P_2O_<7-δ>において最大の発光強度が得られ、市販の青色蛍光体である(Ba_<0.90>Eu_<0.10>)MgAl_<10>O_<17>に対し、28%の相対発光強度を示した。また、この蛍光体は励起波長330nmに対する量子収率は35%であった。平成22年度は、高い発光効率を有する新規な赤色蛍光体の開発を目指し、b軸方向に対してGdO_<9>層とWO_<6>層が積層した層状構造をとる単斜晶のGd_<2>O(WO_<4>)_<2>を母結晶として選択し、Eu^<3+>を発光イオンとして付活させた(Gd_<1-y>Eu_<y>)_<2>0(WO_<4>)_<2>(0.05≦y≦1.00)を合成した。その結果、(Gd_<0.65>Eu_<0.35>)_<2>0(WO_<4>)_<2>において最大の発光強度が得られ、市販の赤色蛍光体である(Y_<0.98>Eu_<0.02>)_<2>O_<2>Sに対し、励起波長394nmでは14.0倍、励起波長464nmでは24.7倍の発光強度を示す新規な蛍光体の開発に成功した。さらに、(Gd_<1-y>Eu_<y>)_<2>O(WO_<4>)_<2>の発光強度を向上させるため、Gd^<3+>サイトの一部をGd^<3+>よりもイオン半径の大きいLa^<3+>またはCa^<2+>で部分置換した(Gd_<1-x-y>La_<x>Eu_<y>)_<2>O(WO_<4>)_<2>、及び(Gd_<1-x-y>Ca_<x>Eu_<y>)_<2>O(WO_<4-x>)_<2>を合成し、その発光特性の評価を行った。La^<3+>またはCa^<2+>で部分置換することによって、格子中のEu^<3+>サイトに対する対称性が低減され、Eu^<3+>のf-f遷移確率が向上すると共に、結晶格子内におけるEu^<3+>-Eu^<3+>間の平均距離が増加し、濃度消光が抑制され、発光強度が大きく増大した。

中でも、(Gd_<0.56>La_<0.04>Eu_<0.40>)_<2>O(WO_<4>)_<2>において最大の発光強度を示し、励起波長394nmでは市販品の18.9倍、励起波長464nmでは市販品の37.0倍の発光強度が得られ、市販品を大きく凌ぐ発光強度を実現した。本研究では、高い発光効率を有する新規な蛍光体を実現するため、既存の蛍光体の単なる改良ではなく、新しい母結晶材料を独自に考案し、蛍光体を設計することにより、高い発光効率を有する新規な蛍光体の開発を目指した。平成24年度は、高い発光効率を有する新規な緑色蛍光体の開発を目指し、層状構造をとるGd_2O(WO_4)_2を新しい母結晶として選択し、Tb^<3+>を発光イオンとして付活した(Gd_<1-y>Tb_y)_2O(WO_4)_2(0.05≦y≦0.15)を合成した。Tb^<3+>濃度の最適化、及び合成条件の最適化を行った結果、10mol%のTb^<3+>を付活した(Gd_<0.90>Tb_<0.10>)_2O(WO_4)_2において最大の発光強度が得られ、市販の緑色蛍光体である(La_<0.52>Ce_<0.31>Tb_<0.17>)PO4に対し、48%の相対発光強度を示した。さらに、(Gd_<1-y>Tb_y)2O(WO_4)_2の発光強度を向上させるため、Gd^<3+>サイトの一部をGd^<3+>よりもイオン半径の大きいLa^<3+>で部分置換した(Gd_<1-x-y>La_xTb_y)_2O(WO_4)_2を合成し、その発光特性の評価を行った。その結果、La^<3+>で部分置換することによって、結晶格子内におけるTb^<3+>-Tb^<3+>間の平均距離が増加し、濃度消光が抑制され、発光強度が大きく増大した。中でも、(Gd_<0.87>La_<0.03>Tb_<0.10>)_2O(WO_4)_2において最大の発光強度が得られ、市販の緑色蛍光体である(La_<0.52>Ce_<0.3i>Tb_<0.17>)PO_4に対し、63%の相対発光強度を示した。また、この蛍光体の励起波長300nmに対する量子収率は35%であった。また、高い発光強度を有する新規な青色蛍光体の開発を目指し、HfP_20_7を新しい母結晶として選択し、Eu^<2+>を発光イオンとして付活した(Hf,Eu)P_2O_7を合成し、その発光特性の評価を行った。その結果、(Hf_<0.89>Eu_<0.11>)P_2O_<7-δ>において最大の発光強度が得られ、市販の青色蛍光体である(Ba_<0.90>Eu_<0.10>)MgAl_<10>O_<17>に対し、28%の相対発光強度を示した。また、この蛍光体は励起波長330nmに対する量子収率は35%であった。本研究では新しい母結晶としてGd_<2>O(WO_<4>)_<2>を選択し、Eu^<3+>を発光イオンとして付活することで、高い発光効率を有する新規な蛍光体の開発に成功した。さらに、Gd^<3+>サイトにGd^<3+>よりもイオン半径の大きいLa^<3+>またはCa^<2+>で部分置換し、格子中のEu^<3+>-Eu^<3+>間の距離を意図的に制御することで、開発した蛍光体の発光強度がさらに増加させることができ、市販の赤色蛍光体を大きく凌ぐ発光強度を実現した。この結果は、今後の新規な蛍光体の開発において、一つの重要な指標となり得るものであると考えられ、「(1)当初の計画以上に進展している」とした。平成23年度の研究により、蛍光体の新しい母結晶の探索、及び母結晶の格子体積や格子中の発光イオン間の距離を意図的に制御することにより、市販の蛍光体を大きく凌ぐ発光強度を実現することに成功した。そこで、これからの研究においても、既存の蛍光体の単なる改良ではなく、新しい母結晶材料の探索を行い、高い発光効率を有する新規な蛍光体を開発する。さらに、格子体積、発光イオン間の距離、及び結晶場を意図的に制御し、開発した蛍光体の発光効率を向上させると共に、結晶構造、蛍光体粒子の粒子径を粉末X線回折、蛍光X線分析、及び電子顕微鏡観察によりそれぞれ調べ、これらと発光強度との相関を明らかにする。
ヒト不妊症精子におけるメチル化インプリントの異常と分子機構の解析

インプリント遺伝子はDNAメチル化により、特定の親アレルを認識し、片親性発現をする。このDNAメチル化は、受精前の生殖細胞形成過程で決定され一生安定に維持されなければならない。不妊症男性精子のメチル化インプリント(22領域)の異常についてその頻度、程度、影響について解析した。197例の精子検体のうち50例(25.4%)にメチル化インプリントの異常が認められた。また、このメチル化異常と精液所見に正の相関がみられ、精子形成とメチル化異常に強い関連があることが示唆された。また、着床率や出生率とも関連を示した。近年ARTの普及に伴い、本来非常に稀なインプリント疾患の増加が指摘されている。本研究では、多数例の不妊症患者精子を用い、インプリント異常の頻度・程度・影響を受けやすい遺伝子について解析する。また、メチル化異常精子のパターン解析、精子形態解析を行い、DNAメチル化異常の発症メカニズムについて検討する。さらに、(食)生活習慣の影響について、特にメチル化基質を含む栄養素(葉酸、ビタミンB6等)に注目し、多変量解析によりメチル化異常との関連性について検討することを目的としている。本年度までの成果は、1)登録状況:今年度までに、精液検査を受けた患者の精子337例がすでに登録されており、症例128例、対照209例の登録が得られている。2)精子におけるメチル化解析:197検体中、50検体(25.4%)でメチル化に異常が確認された。遺伝子別にみると、精子型メチル化の異常は18%が卵子型メチル化遺伝子に異常を持っていた。症例別でみると重症乏精子症で27例中20例、中等度乏精子症38例中8例、正常精子132例中22例となった。その中で、精子型、卵子型の両方に異常を持っているのは50例中19例であった。また、精子濃度との関係を調べてみたところ、重症乏精子症群で66.7%、中等度乏精子症群で11.1%、正常精子群で22.2%が、3種以上の遺伝子に異常を持つことが確認された。3)メチル化異常と精子性状(精液所見)との関連性:メチル化異常を示す精子と精液所見(濃度、運動率、奇形率)を比較検討した。メチル化インプリント異常は精子濃度、運動率と負の相関を示し、奇形率とは正の相関を認め、メチル化異常の頻度は、精子所見と相関することが判明した。また、メチル化異常の程度についても重症型の乏精子症で最も高く、メチル化異常の頻度、程度伴に精液所見と相関することが示された。近年の生殖補助医療(ART)技術の普及と晩婚化、少子化の社会情勢により、ARTは一般的な不妊治療に定着している。これまでの研究で、1)メチル化インプリント異常の頻度は精子濃度、運動率と負の相関を示し、奇形率とは正の相関を認め、メチル化異常は、精子所見と相関することを明らかにした。また、2)メチル化異常の程度についても、重症型の乏精子症で最も高く、精液所見と相関することを確かめた。本年度はアンケート調査を基に、食事や生活習慣などの精子濃度減少をもたらす生活環境因子について明らかにした。まず、年齢およびBMI(ボディマス指数)に関しては、統計学的に有意な違いは認められなかった。しかし、加齢とともに乏精子症の頻度が高くなる傾向を示した。学歴では、高いほど乏精子症の頻度が高い傾向にあるが、受診する患者の傾向を反映しているのかもしれない。あるいは、社会のストレスが多い場合に精子減少と関連するのかもしれない。喫煙の有無に関しては、精子濃度との負の相関が示された。職業では、染料を扱う人に乏精子症の頻度が高い傾向はあるが、対象者数が少ないため、統計学的有意なものではない。また、炭酸飲料頻度が高いほど精子濃度が低くなる傾向がみられた(負の相関)。その他の飲料やコーヒーなどで有意な差は認められなかった。これらの結果より、精子数が減少する男性不妊症患者数の増加は、生活習慣が関連するかもしれないと予測された。近年生殖補助医療(ART)の普及と晩婚化、少子化の社会情勢により、ARTは一般的な不妊治療に定着している。しかし、ARTの普及と伴に、エピゲノム異常としてインプリント異常に起因する先天性疾患の発症頻度が増加しているとの報告が数多くみられる。申請者らは、男性不妊症精子DNAを用い、8つのインプリント領域(DMR)のDNAメチル化について解析し、その異常の頻度がおよそ25%であることを報告した。この事実はインプリント異常症の原因として、精子の影響が大きいことを報告した。本研究では、まず全てのヒトインプリント領域について明らかにする。次に多数例の不妊症男性

精子を用い、インプリント異常の頻度・程度・影響を受けやすい遺伝子について解析する。さらに、生活習慣などに着目し、原因となる要因について特定することを目的としている。本年度は、ヒトインプリント領域の同定と、不妊症男性精子の収集とメチル化インプリントの解析を行なった。まず、ヒトインプリント領域の同定は、精子型インプリント3領域と卵子型インプリント19領域を、正常血液細胞、精子細胞を用いて明らかにした。また、この領域内に含まれるDNA多型も明らかにした。次に、精子サンプルは、165例(乏精子症59例)収集し、22領域に関して、Bisulphite Polymorphic PCR法で正確に評価した。その結果、全体でおよそ29%に異常を認め、特に乏精子症では、60%と高頻度に異常を認めた。生活習慣(塗装業)や食事(炭酸飲料)との関連性も示唆された。不妊症男性精子の収集とアンケート調査は、計画どおりに行なわれた。この試料を用い、正確なメチル化インプリントの解析が可能となり、信頼のおける成果が得られた。アンケートの回収も目標どおりに行なわれた。不妊症男性精子の収集は、目標どおりに行なわれた。この結果を基に、正確なメチル化インプリントの解析が可能となり、信頼のおける成果が得られた。アンケート調査も目標どおりに行なわれた。今後、ヒト男性精子のインプリント異常について、22領域について網羅的な解析を正確に行い、その異常の頻度、程度、影響を受けやすい領域を明らかにする。また、異常のパターン分類により、DNAメチル化異常の発症メカニズムについて、総合的に検討する。また、食事や生活習慣などのDNAメチル化に異常をもたらす生活環境因子について明らかにする。さらに、症例数を増やし、ヒト男性精子のインプリント異常について、網羅的な解析を正確に行い、その異常の頻度、程度、影響を受けやすい領域を明らかにする。また、食事や生活習慣などのリスク要因を明らかにする。次年度は本年度同様に、PCR関連試薬、シークエンシング用試薬などの遺伝子解析に必要な物品費と、学会発表や情報収集のための旅費、英文校閲謝金、論文投稿費などに本研究費を使用する計画である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。メチル化基質合成酵素遺伝子(MAT2A)とメチル化酵素遺伝子の解析:(1)メチル化インプリントの異常を呈す精子あるいは患者血液DNAを用い、MAT2AおよびDNMT1,3A,3L遺伝子の遺伝子変異について解析する。DNMT3Aは転写領域に設定した16対のプライマーセットを用い、PCR-SSCP法で電気泳動。バンドに変異を認め領域については、クローニングし、全塩基配列を決定する。同様にDNMT3Lは8対のプライマーセットを用いる。(2)プロモーター領域のメチル化の解析;精子検体のDNAを用いて、MAT2A, DNMT1およびDNMT3A,3L遺伝子のプロモーター領域のメチル化の解析をBS-PCR法で行なう。(3)(1)、(2)で見つかった変異は遺伝子変異プラスミドをPCRで作成し、COS-7にトランスフェクションする。