hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規腎臓病モデルマウスの開発

慢性腎臓病患者数は年々増加している。腎不全は抜本的な治療法がなく、未だ人工透析、腎移植といった負担の大きな治療法に依存している。創薬等を困難にしている原因の一つは、腎不全に至るような腎疾患モデル動物が皆無であることだ。そこで本研究において、腎臓病発症機序解明、創薬・治療法開発に貢献することを目的とし、QTLおよびDNAアレイ解析により、腎疾患発症および増悪に関連するゲノム領域を同定し、そのゲノム領域を持つ汎用性の高い新規腎疾患モデルマウスの作製を行った。これら新規系統は腎臓病進行機序の解明に貢献することが期待される。腎不全は抜本的な治療法がなく、人工透析、腎移植といった負担の大きな治療法に依存しているため、腎疾患患者数の増加は医療費増大に直結しており、早急に解決しなければいけない社会問題の一つである。そこで腎疾患発症機序解明、創薬・治療法開発に貢献することを目的とし、本研究において腎疾患に関連する遺伝子を同定し、汎用性の高い新規腎疾患モデルマウスの作製に取り組んでいる。1.腎疾患関連ゲノム領域の同定:ネフローゼ症候群を自然発症し腎不全に至るICGNマウスおよびICGNマウスの原因遺伝子の一つであるtensin2の変異を持つコンジェニック系統D2GN系統(DBA2 background)・B6GN系統(B6 background)を用いたQTL解析を行い、昨年度、腎疾患関連ゲノム領域を複数同定した。その中でも特に腎疾患および自己免疫疾患と関連が深いと予測される領域について、絞り込みを行い、遺伝子発現解析、シーケンス解析を順次行った。2.新規腎疾患モデルマウス作製:上記ゲノム領域を持つコンジェニック系統の作製を継続して行い、現在7世代目に至り、コンジェニック化が終了したため、病態解析用のマウス繁殖を開始した。さらにゲノム領域の絞り込みを行うため、コンジェニック系統がもつICGNマウスゲノム領域を絞り込み、系統化を行った。腎臓病は抜本的な治療法がなく、腎不全に至ると人工透析・腎移植といった負担の大きな治療法に依存せざるを得ない。腎臓病患者数の増加は医療費増大に直結しており、社会問題の一つといえる。その解決の一助として本研究において、腎臓病の発症機序解明、創薬・治療法開発の進展に貢献する汎用性の高い新規腎疾患モデルマウスの作製を目標とし、以下の研究を実施した。1.腎疾患進行に関与する関連ゲノム領域の同定:ネフローゼ症候群を自然発症し、腎不全に至る貴重なモデルマウスICGN系統の腎疾患病態進行に関連するゲノム領域をQTL解析にて同定した。QTL解析には、ICGNマウスの原因遺伝子の一つであるTensin2の変異を持つコンジェニック系統(C57BL/6およびDBA/2を遺伝的背景とする2系統)とICGNマウスを交配したF2マウスを利用した。さらに関連ゲノム領域を絞り込むため、DNAアレイ解析を同時進行で行った。その結果、ICGNマウスの2番・7番・12番・13番・19番染色体およびDBA2の1番・11番染色体に腎疾患増悪に関与するゲノム領域が同定できた。2.新規腎疾患モデルマウスの作製:1.で同定した腎疾患病態進行に関連するゲノム領域を持つコンジェニック系統(C57BL/6を遺伝的背景)を作製し、血清生化学検査・病理検査などの病態解析を行った。その結果、それぞれの関連ゲノム領域を持つだけでは、腎疾患を若齢で発症することはないことが分かった。腎疾患抵抗性系統として知られるC57BL/6を遺伝的背景とするには、複数の病態関連ゲノム領域が必要であることが示唆された。透析、腎移植が必要な腎疾患患者数の増加は医療費増大に直結しており、早急に解決しなければならない社会問題の一つである。そこで腎疾患発症機序解明、創薬・治療法開発に貢献することを目的とし、本研究において腎疾患発症に関連する遺伝子を同定後、汎用性の高い新規腎疾患モデルマウスの作製に取り組んでいる。今年度は腎疾患関連ゲノム領域を同定し、新規腎疾患モデルマウス作製に着手した。1.腎疾患関連ゲノム領域の同定:ネフローゼ症候群を自然発症し腎不全に至るICGNマウスおよびICGNマウスの原因遺伝子の一つであるtensin2の変異を持つコンジェニック系統であるD2GNマウスを用いたQTL解析を行った。D2GN系統はICGNマウスに比し腎病変が軽度であることから、ICGNマウスはtensin2以外にも腎疾患増悪因子を持つことが示唆されたため、腎疾患関連ゲノム領域の同定にこれら2系統を利用した。これら2系統のF2マウス300匹を作出し、血清生化学データ(アルブミン、クレアチニン、BUN、コレステロール)および腎臓器重量を指標としたQTL解析を行った。その結果、腎疾患に関連する領域(LODscore 4以上)が1、2、7、13、19番染色体に見つかった。さらにGeneChip解析によっても腎疾患関連遺伝子の同定を試みた。

正常およびICGNマウスの糸球体・腎皮質・腎髄質で解析を行った結果、自己免疫疾患関連遺伝子が多く変動していることがわかった。そこで自己抗体の有無をELISA法にて解析した結果、ICGNマウスは抗ssDNAおよび抗dsDNA抗体を産生していることが明らかとなった。2.新規腎疾患モデルマウス作製:上記のゲノム領域を持つコンジェニックマウス系統の作製を開始し、現在4世代目を飼育しており、次年度には病態解析に使用可能である。本研究は腎疾患発症メカニズムの解明、創薬・治療法開発に貢献することを目的とし、本年度は(1)腎疾患関連ゲノム領域の同定・絞り込み(2)腎疾患関連ゲノム領域を持つ新規コンジェニックマウスの作製を行った。(1)腎疾患関連ゲノム領域の同定・絞り込み:H23年度までに腎疾患関連ゲノム領域を複数同定していたが、その中でも特に重要な領域まで絞り込みに成功した。特に自己免疫疾患に関与する領域が重要であることが明らかになり、予定通り研究が進行している。(2)腎疾患関連ゲノム領域を持つ新規コンジェニックマウスの作製:腎疾患関連ゲノム領域を持つコンジェニック系統をスピードコンジェニック法を駆使し、予定通り複数樹立した。H25年度には病態解析を行うことが可能となり、順調に進展している状況である。H25年度には、上記2つのプランを進展させ、疾患・創薬研究に有用で汎用性の高い腎臓病マウス系統を樹立する。本研究は腎疾患発症機序解明、創薬・治療法開発に貢献することを目的とし、本年度は(1)腎疾患関連ゲノム領域の同定および(2)そのゲノム領域を持つコンジェニックマウス作製の開始を計画した。詳細および達成度については以下の通りである。1.腎疾患関連ゲノム領域の同定:QTL解析およびマイクロアレイ法という2つの手法を並行して実施することにより、効率的にゲノム領域を決定することを目指した。ICGNマウスおよびD2GNマウスを用いたQTL解析により腎疾患に関連する領域(LODscore4以上)が1、2、7、13、19番染色体に見つかった。さらにマイクロアレイ法により、正常およびICGNマウスの糸球体・腎皮質・腎髄質の発現遺伝子について比較解析を行った結果、自己免疫疾患関連遺伝子が多く変動していることがわかった。このデータをQTL解析にフィードバックし、候補ゲノム領域の絞り込みを行い、自己免疫疾患、炎症に関与する遺伝子中心に解析を開始しており、当初の計画以上に進展している。2.新規腎疾患モデルマウス作製:モデルマウス作製を迅速に行うため、QTL解析実施中にすでにICGNマウスとB6マウスのF2マウスを準備した。そしてQTL解析の結果取得後、同定したゲノム領域を持つ5系統のコンジェニックマウス作製を開始し、現在4世代目を飼育しており、次年度には病態解析に使用可能であり、計画以上に進展している状況である。以上、本年度は2つの計画について計画以上に進展しており、次年度に更なる成果をあげられるよう尽力する。
アミノ酸の吸着特性を利用し，生命の誕生をもたらしうる水惑星環境を特定する

宇宙におけるハビタブルゾーンの特定は該当研究領域の最終目標の一つであるのみならず,自然科学における根源的な課題である.しかしながら,従来の議論では液体の水が存在できるか否か,といった非常に基礎的な条件のみが設定され,その水がもたらす反応場が生体分子の化学進化に有利か否か,についての評価は行われてこなかった.本研究ではこの問いに答える第一歩として,アミノ酸の生成・濃集・重合挙動を様々な水ー鉱物共存系において予測できる熱力学パラメーターの導出を行う.ここで利用する実験・理論的手法は汎用性が高く,他の様々な生体分子の反応挙動予測に適用できる.このため本研究は生命の誕生をもたらしうる水惑星環境をエネルギーの観点から特定する新たな方法論の提案に相当する.領域本体の水惑星の形成・進化過程の解明と相まって,宇宙における生命研を制約する新たな指標の確立をもたらすことができる.昨年度はアスパラギン酸(Asp)とその2量体(AspAsp)の鉄酸化鉱物(ゲーサイト)への吸着挙動を評価した.様々なpH, NaCl濃度,有機物濃度,鉱物/水比において吸着実験を行い,得られた結果を表面錯体モデル(ETLM)で解析することで,Asp-ゲーサイト,AspAsp-ゲーサイト組み合わせについての吸着パラメータを獲得した.このパラメータを用いたAspの重合挙動計算では,熱力学的に生成しうるAspAsp濃度がゲーサイトの存在によって約10万倍増加することが予測された.この効果は水質(pHやNaCl濃度)によって大きく変化した.これらの結果は,アミノ酸の重合挙動には鉱物が大きな影響を持ち,水惑星環境における生命の化学進化を評価するためには水と共に鉱物の存在を考慮しなければならないことを示している.この成果は現在,国際誌Astrobiologyに投稿しており,査読・改定を経て現在は再投稿中である.当初の計画通り,アミノ酸(アスパラギン酸)の鉱物(ゲーサイト)への吸着挙動の実験・理論による評価が進んでいるため.今後は吸着媒体となる鉱物の種類を変化させ,アミノ酸の吸着や重合挙動にどのような影響があるかを評価していく予定である.アミノ酸の重合化に適した水惑星表層環境を推定する上で重要な基礎データが得られると期待される.宇宙におけるハビタブルゾーンの特定は該当研究領域の最終目標の一つであるのみならず,自然科学における根源的な課題である.しかしながら,従来の議論では液体の水が存在できるか否か,といった非常に基礎的な条件のみが設定され,その水がもたらす反応場が生体分子の化学進化に有利か否か,についての評価は行われてこなかった.本研究ではこの問いに答える第一歩として,アミノ酸の生成・濃集・重合挙動を様々な水ー鉱物共存系において予測できる熱力学パラメーターの導出を行う.ここで利用する実験・理論的手法は汎用性が高く,他の様々な生体分子の反応挙動予測に適用できる.このため本研究は生命の誕生をもたらしうる水惑星環境をエネルギーの観点から特定する新たな方法論の提案に相当する.領域本体の水惑星の形成・進化過程の解明と相まって,宇宙における生命研を制約する新たな指標の確立をもたらすことができる.昨年度はアスパラギン酸(Asp)とその2量体(AspAsp)の鉄酸化鉱物(ゲーサイト)への吸着挙動を評価した.様々なpH, NaCl濃度,有機物濃度,鉱物/水比において吸着実験を行い,得られた結果を表面錯体モデル(ETLM)で解析することで,Asp-ゲーサイト,AspAsp-ゲーサイト組み合わせについての吸着パラメータを獲得した.このパラメータを用いたAspの重合挙動計算では,熱力学的に生成しうるAspAsp濃度がゲーサイトの存在によって約10万倍増加することが予測された.この効果は水質(pHやNaCl濃度)によって大きく変化した.これらの結果は,アミノ酸の重合挙動には鉱物が大きな影響を持ち,水惑星環境における生命の化学進化を評価するためには水と共に鉱物の存在を考慮しなければならないことを示している.この成果は現在,国際誌Astrobiologyに投稿しており,査読・改定を経て現在は再投稿中である.当初の計画通り,アミノ酸(アスパラギン酸)の鉱物(ゲーサイト)への吸着挙動の実験・理論による評価が進んでいるため.今後は吸着媒体となる鉱物の種類を変化させ,アミノ酸の吸着や重合挙動にどのような影響があるかを評価していく予定である.アミノ酸の重合化に適した水惑星表層環境を推定する上で重要な基礎データが得られると期待される.
放射線誘発遺伝的不安定性誘導に及ぼすバイスタンダー効果の影響

バイスタンダー効果は、放射線被ばくした細胞から、放射線を被ばくしていない細胞に被ばくの影響が及ぶ現象であり、時間を隔てて放射線の影響が伝搬する現象であるが、現時点では、これらの現象がどのようなメカニズムで生ずるか明らかにされていない。しかし、バイスタンダー効果は、集団の中の一つの細胞にcGyレベルの低線量放射線を照射した際にも顕著に現れるので、低線量放射線の生体影響を評価する上で注意を払わねばならない。平成18年度の研究成果から被ばく細胞と非被ばく細胞が接触していなくてもバイスタンダー効果が現れるので被ばく細胞から培養液中にバイスタンダー因子が放出されていることが明らかとなった。加えて、こうしたバイスタンダー効果は、照射後、数時間から数十時間継続して生ずるので、バイスタンダー効果を媒介する伝達因子は、長期間培地中で安定である可能性が高い。そこで、被ばく細胞からバイスタンダー効果を媒介する因子が培養液に放出されるか否か、その因子は培養液中でどの程度安定かを微小核細胞の誘導を指標に調べた。その結果、バイスタンダー効果による微小核の誘導、突然変異の誘導は、ビタミンC処理で効率よく抑制されるが、NOXの特異的阻害剤c-PTIOやヒドロキシラジカルの阻害剤DMSOによる処理ではこうした抑制は見られないことが明らかとなった。このことは、ビタミンCが効率よくスキャベンジできる、常温で20時間以上の半減期を持つ長寿命ラジカル(LLR)がバイスタンダー効果の媒介因子となっている可能性を示唆する。この、LLRは、システイン残基を持つタンパク質に生じたスルフィニルラジカル(R-CH2-SO・)が第一候補であることがわかった。ヒト由来繊維芽細胞およびチャイニーズハムスター細胞を用い、X線マイクロビーム照射装置を用いて、個々の細胞に各種線量のX線を照射し、照射後、小核形成を指標に、バイスタンダー効果が遅延型影響の発現と関連する現象であるか否かを検討した。これまでの我々の研究成果よれば、シャーレに植え込んだ10^4個の細胞集団のなかのたった一つの細胞にマイクロビームで1GyのX線を照射し、その培養液を回収して非照射細胞に処理しても有意にマイクロヌークレイが誘導されるので、放射線照射によってバイスタンダー効果を引き起こす強力な因子が培養液に放出されている事は明らかである。その因子の特定をするために、細胞をスライドグラス上に培養し、照射後に、未照射細胞と培養液を介して接触させる実験系を導入し研究をおこなった。その結果、こうしたバイスタンダー効果は、照射細胞を照射後、非照射細胞と培養液を介して接触させれば、細胞間の接触が無くても発現するので、被ばくによって細胞外へバイスタンダー因子が放出されていることが判った(原田、平成17年度修士論文)。かつ、バイスタンダー効果はビタミンC処理で有為に抑制されるので、バイスタンダー効果の媒介に長寿命ラジカルが関与している可能性がある。こうしたバイスタンダー効果は遺伝的不安定性を誘導するが、その遺伝的不安定性の維持には、個々の細胞レベルで照射されヒストンH2AXのリン酸化が起きることによって生じたクロマチン構造変化が関与している可能性を発見した。
肝臓におけるvillinの転写制御機構に関する研究

昨年度までにビリンプロモーター転写開始点より上流100bp以内に位置するTATABox様配列の存在を確認し、ルシフェラーゼレポーターアッセイを中心にリトコール酸に対する転写応答について検討したところ、リトコール酸刺激下においてTBPの転写活性が低下することが示唆された。そこで、同配列について詳細に検討すると、同部位がTATA Box様配列であるのと同時に、転写因子SRFが結合するCArGBox配列となっていることがわかった。プロモーターの配列解析からビリンプロモーターにCArGBox配列が存在することを報告した文献は存在するものの、その詳細な転写機構を調べた報告はなかった。そこで本年はCArGBox配列に結合する転写因子SRFとリトコール酸との関連を中心に検討した。CArGBoxをプロモーターに持つPromega社pGL4.34ルシフェラーゼレポーターベクターを用いてリトコール酸刺激に対する転写活性を測定したところ、リトコール酸に応答し転写活性の低下が観察された。前年度までの結果と合わせて、ビリンはプロモータ上の同じ位置に存在するTATA Box/CArGBox配列により、TBPおよびSRFを介して転写調節を受けており、両転写因子共にリトコール酸により負の制御を受けることが示唆された。この時、SRF、TBP共に発現量の変化は認められなかったことから、少なくともリトコール酸によるこれら転写因子の負の制御の機構は転写因子の発現量に依存したものではなかった。ヒト肝癌細胞HepG2のゲノムDNAからvillinの第一エクソンからプロモーター部分上流約2kbpまでを含むフラグメントをPCRにて増幅し、サブクローニング後DNAシークエンス解析により配列を確認した。本フラグメントより適宜必要な部分を増幅し、デュアルルシフェラーゼレポーターアッセイのためのベクター構築を行なった。予備実験により、プロモーター開始点付近はvillin発現に必須であることが示唆されたため、プロモーター開始点を含む種々の長さのvillinプロモーター部分を挿入したベクターを構築し、HepG2細胞を用いてレポーターアッセイを行った。HepG2細胞においてvillinのmRNA発現低下を引き起こすリトコール酸に対するルシフェラーゼ活性の応答を見ることで、リトコール酸応答部分の探索を行った。その結果、上流100bp以内にリトコール酸刺激に応答して転写活性を抑制するプロモーター部位が存在することが推察された。本プロモーター部位は、リトコール酸のみならずデオキシコール酸やケノデオキシコール酸に対しても同程度に抑制し、ウルソデオキシコール酸に対しても弱いながら有意に抑制することが示唆された。一方、コール酸に対しては応答が見られなかった。定量PCRによりvillinのmRNA発現量を調べたところ、デオキシコール酸、ケノデオキシコール酸では約40\%の発現抑制が認められたのに対し、リトコール酸では約10\%まで抑制されていた。このことから、本プロモータ部位は種々の胆汁酸刺激に応答して転写を抑制したものの、リトコール酸に対しては選択的に転写抑制する仕組みが別に存在することが示唆された。平成28年度の研究計画においては、レポーターアッセイベクターの構築とその実施が主であった。当初約2kbpを対象として研究を開始したが、これまでに目的となるプロモーター部位は開始点から上流100bp以内に存在することが推察された。本プロモーター部分はデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸にも同程度に応答し、またウルソデオキシコール酸に対しても弱いながら有意に応答を示したことから、いくつかの胆汁酸に対して応答してvillinの転写を制御するものと考えられた。しかしながら、villinのmRNA発現量を定量PCRにより調べてみると、他の胆汁酸に比較してリトコール酸刺激により顕著に強い発現抑制が観察され、リトコール酸特異的な転写抑制機構の存在が示唆された。以上のことから、本年度内においてリトコール酸選択的ではないものの胆汁酸に応答するプロモーター部位を絞り込むことができ、平成28年度の研究計画はおおむね達成されている。これまでの研究により、villinプロモーターの転写開始点より上流100bp内はvillin発現に必須であることからこの部分に基本転写部位が存在することが推察され、且つリトコール酸応答エレメントも含まれていることが示唆された。そこで本年はこの部位について詳細に検討を行なった。まずこの100bpの塩基配列を解析したところ、-60bp付近にTATA Box様配列の存在が示唆された。そこで遺伝子の転写開始に必要なTATA Boxを含む最小プロモーターを有するPromega社pGL4.26ルシフェラーゼレポーターアッセイベクターを用いてリトコール酸への応答を観察したところ、リトコール酸による強い抑制が観察された。このことから、HepG2細胞においてリトコール酸はTATA Box様配列を介してvillin発現を抑制していることが示唆された。また、これまでの研究においてHepG2細胞におけるvillin発現調節に核レセプターの関与が示唆されていることから、TATA Boxを介したリトコール酸の遺伝子発現抑制における核レセプターアゴニストの影響を観察したところ、有意な変化は認められなかった。これは前年度におけるsiRNAを用いた核レセプターノックダウンにおいて影響が見られなかった結果と一致するものであった。これらのことから、HepG2細胞におけるvillin発現調節において核レセプターはTATA Box様配列による転写調節とは別の機構として存在しているものと推察された。本年度の研究計画における達成目標は、候補となる転写調節配列の絞り込みであった。昨年度の研究から転写開始点上流100bpに着目して研究を進めたところTATABox様配列を同定し、コントロールとなるTATA

Boxを含む最小プロモーターを用いた解析から、リトコール酸はTATA Boxによる発現調節を抑制することが明らかとなった。このことから、HepG2細胞におけるリトコール酸によるvillin発現抑制はTATA Box様配列を介して制御されていることが示唆され、すなわちTBP(TATA Box-binding protein)が主となる転写因子であると推察された。以上のことから、本研究は概ね計画通りに進展していると考えている。昨年度までにビリンプロモーター転写開始点より上流100bp以内に位置するTATABox様配列の存在を確認し、ルシフェラーゼレポーターアッセイを中心にリトコール酸に対する転写応答について検討したところ、リトコール酸刺激下においてTBPの転写活性が低下することが示唆された。そこで、同配列について詳細に検討すると、同部位がTATA Box様配列であるのと同時に、転写因子SRFが結合するCArGBox配列となっていることがわかった。プロモーターの配列解析からビリンプロモーターにCArGBox配列が存在することを報告した文献は存在するものの、その詳細な転写機構を調べた報告はなかった。そこで本年はCArGBox配列に結合する転写因子SRFとリトコール酸との関連を中心に検討した。CArGBoxをプロモーターに持つPromega社pGL4.34ルシフェラーゼレポーターベクターを用いてリトコール酸刺激に対する転写活性を測定したところ、リトコール酸に応答し転写活性の低下が観察された。前年度までの結果と合わせて、ビリンはプロモータ上の同じ位置に存在するTATA Box/CArGBox配列により、TBPおよびSRFを介して転写調節を受けており、両転写因子共にリトコール酸により負の制御を受けることが示唆された。この時、SRF、TBP共に発現量の変化は認められなかったことから、少なくともリトコール酸によるこれら転写因子の負の制御の機構は転写因子の発現量に依存したものではなかった。平成28年度の研究から、胆汁酸に応答して転写抑制を行うプロモーター部位とは別に、リトコール酸選択的な転写抑制機構の存在が示唆された。しかしながら本プロモーター活性の発現には開始点付近が必須であることが予備実験により示されており、平成29年度においては、引き続きプロモーター上流100bp内に存在する胆汁酸応答部位について、さらに詳細に検討することとする。当該プロモーター部位によるリトコール酸刺激に対する転写制御の詳細をさらに検討するために、これまでの研究で明らかになっている核レセプターの関与について、アゴニスト等の薬剤やsiRNAによるノックダウンにより、転写がどのように変化するか観察する。
頭頚部扁平上皮癌の癌幹細胞マーカーCD44 isoform変化は悪性度を規定する

放射線療法は頭頸部癌において生命予後の改善に大きな貢献をしてきた。しかし、中には放射線耐性のものもあり、そこには癌幹細胞の存在が示唆されている。頭頸部癌幹細胞のマーカーとしてはCD44が広く知られている。放射線照射によって、CD44に変化が生じているのかを検討した。5つの細胞株に60Gyの照射を行い、前後でisoformの変化をフローサイトメーターで確認したところ、CD44stdは減少、CD44v6は不変又は増加、CD44v3は増加していることがわかった。今後このisoformの変化が悪性度に寄与しているのかを詳細に検討する必要がある。Sa3,HO-1-H-1,HSC2,HSC3,HSC4の5種類の頭頸部扁平上皮癌細胞株を用いてCD44std,CD44v6の発現をフローサイトメーターで検証している。細胞の密度やディッシュの違いによってややばらつきがあるため、数値が安定した状態を確認できるように条件を変えながら実験を繰り返している。また、最近の論文ではCD98がStem Cell Markerであるという報告もあるため、抗CD98抗体を用いてフローサイトメーターで発現を確認している。こちらも条件によって多少のばらつきは認めるが、必ず陽性細胞は確認できている。安定した数値が確認できるようにこちらも条件設定を変えながら繰り返している。頭頸部扁平上皮癌において放射線療法は生命予後の改善に大きく貢献してきた。しかし放射線耐性のものや、肉眼的に根治したものでも再発、転移を来しているものも多い。その原因として癌幹細胞の存在が指摘されているが、そのマーカーの一つがCD44である。CD44には約20種類のisoformが確認されている。しかし、それぞれの働きは不明な点が多く、CD44std、CD44v6、CD44v3が癌幹細胞様の働きをしていて予後不良の因子であるという報告や、全く逆の報告もある。本研究では、放射線照射によってCD44のisoformが変化して悪性度に寄与し、再発、転移の原因となっているのではないかと考えた。5種類の頭頸部扁平上癌細胞株に連日2Gyの放射線照射を行い、合計60Gyに到達した段階で、それぞれの細胞株のCD44発現パターンをフローサイトメトリーを用いて解析した。それぞれisoformの発現に差はあるが、全ての細胞株においてCD44stdの減少を認めた。更に、CD44v6の上昇を確認できた細胞株もあった。CD44v3は大きな変化は認められなかった。放射線照射によってisoformの変化が起こっている事が確認された。しかし、放射線照射によって耐性をもった細胞株で共通して上昇したisoformを確認する事はできなかった。現在、in vitroにおいて遊走能や浸潤能の評価中であり、in vivoにおいては同所移植を行い造腫瘍能や転移能を評価中である。CD44std、CD44v6、CD44v3の個々の働きも検討する必要がある。また、頭頸部癌に関する予後因子に関連してREG-1やPPARγで生検検体を用いて免疫染色を行い、REG-1が高発現しているもの程予後が良い事を明らかにした。頭頸部癌頭頸部扁平上皮癌細胞株のCD44陽性率は概ね安定して高発現を示すが、細かくisoformを調べてみるとstdやv6は条件によって発現していたり、全く発現しなかったりと、非常に不安定である。もっと実験を繰り返して安定した数値を見れる条件を検討する必要がある。計画通りに各細胞株をフローサイトを用いて解析を行う。放射線感受性を調べ、SCIDマウスに移植し造腫瘍能、転移能を調べる。その後、細胞株に放射線照射を行い放射線耐性株を作成し、再度フローサイトでCD44isoformの変化を調べる。SCIDマウスにも移植し造腫瘍能、転移能に変化が認めれられるかを調べる。EMTに関しても免疫染色で解析する。既存のディッシュや試薬を使用していたが、使いきって新しいものが必要となったため。消耗品、SCIDマウス、フローサイトメーター使用料、動物飼育費
口腔癌における腫瘍内微小血管形成に関する転写因子の役割の解明

腫瘍内の低酸素環境は、腫瘍の大部分で起きており血管新生を誘導したり、転移や抗癌剤治療に対する抵抗性を生み出す。低酸素環境下では、複数の細胞内分子や経路を活性化するようにみえるが、全体の分子機構は不明である。今回通常酸素下および低酸素環境下で扁平上皮癌細胞株をもちい、転写因子HIF1とNF-kappaBの既知の標的遺伝子のcDNA plate arrayを行った。それぞれプロファイリングした23個の標的遺伝子からアレイデータを得た。腫瘍血管新生は、構造的・機能的に幼弱で酸素供給が不十分なるゆえに腫瘍低酸素領域を形成する。これまでは低酸素特異的転写因子であるHIFの機能解析が中心に行われてきた。われわれは口腔癌細胞株を使って低酸素下で転写因子NF-kBが、HIF-1αの発現を制御していることを示してきた。NF-kBの機能を阻害することで、血管新生を阻害し腫瘍血管新生を抑制することで、新たな治療法の開発につながる。今年度は腫瘍を増大させることなく、低酸素領域を減少させ、腫瘍血流を解消できる血管形成に関する転写因子を探求している。以下概要を記述する。1.口腔癌細胞株をもちいて、低酸素環境下で増殖活性の高いグループと低いグループを同定し分類した。分類された各種細胞株に対して放射線照射単独、TS-1単独あるいは併用群で細胞増殖活性を解析している。2.上記の細胞群において、低酸素環境下特異的な遺伝子発現の網羅的解析をDNA microarrayを用いておこなっている。また口腔癌症例において低酸素領域にある癌細胞をLaser Microdissection (LMD)法により採取し、遺伝子発現を検討している。NF-kBの他に、腫瘍血管形成に関する転写因子を同定しているところである。3.口腔癌症例において、生検時のサンプルで腫瘍細胞による血管浸襲が認められる症例を同定。経過観察中にみられた腫瘍の再発様式は、動注化学療法にて選択した血管の末梢側に多くみられた。腫瘍細胞が血行性あるいはリンパ行性に転移するメカニズムが関与すると考えられるが、低酸素環境にある癌細胞の存在が再発に関与する可能性が示唆された。口腔がんの発生・進展にがん微小環境が重要な役割を果たす知見が多く報告されており、がんの発生・進展が多段階的に進んでいることが証明されている。本研究では、低酸素環境下で転写因子であるHIF、NF-kappaBが制御する既知の標的遺伝子の発現変化の検索を行った。これまでわれわれは、低酸素環境下でNF-kappaBがHIF1-alphaを制御する可能性を示してきており、今回低酸素環境下で癌細胞に起こっている遺伝子異常を正常化させ薬剤感受性を高められるか転写因子の役割に着目し、解明した。3.NF-kappaBの既知の標的遺伝子のうち低酸素下で1.5倍以上の発現亢進が見られたのは、免疫制御に関するサトカイン(IL-2, IL-4, IL-6)や、ストレスにより誘導される誘導型一酸化窒素合成酵素(NOS2)であった。4.低酸素環境下で遺伝子発現にエピジェネティクな異常の関与があるかを証明するために、メチル化阻害剤(5-aza dC)の投与を行った。メチル化を解除することで、HSC4では多数の遺伝子発現回復を認めた。低酸素環境は、エピジェネティクな異常が治療効果に影響を与えている可能性が推測された。
検索・編集を目的としたインタレース映像のスケーラブル符号化に関する研究

本課題は,検索・編集に適したインタレース映像情報の符号化において,その利用形態の違いによって生じる諸問題を統一の符号において解決することを目的とし,この問題を解決するために可逆デインタレース処理という独特な技術の適用を検討し,評価・改善を行っている.1今年度の研究概要今年度は,可逆デインタレース処理と画像符号化国際標準JPEG2000を組み合わせて利用した場合における性能改善および効果的実装の具体化を中心に行なった.性能改善については,画像の局所的性質に適応させた可変係数型処理の制御パラメータ情報の埋め込み法やロスレス符号化実装の検討を新たに行った.効果的実装については,JPEG2000で採用されているウェーブレット変換のリフティング実装への組み込みに加え,制御パラメータの検出器についても提案・検討し,ハードウェア記述言語によるモデル化およびその評価を行った.2今年度の研究成果昨年度は,可変係数型および周波数重み補正法が有効であることを確認し,ちらつきの抑圧性能を維持しつつ,復元画像の画質向上を達成できた.今年度は,特に制御パラメータ情報の削減,およびその伝送について検討し,水平間引き処理によるパラメータ削減法を提案,有効性を確認した.一方,JPEG2000と共にロスレス/ロッシー符号化へも適用可能であることを示し,その有効性を確認した.また,実装面においても新たな制御パラメータ情報の検出器が現実的な規模で十分に実時間処理が可能となることをシミュレーション等により確認した.3今後の研究の展開画質改善および効果的実装について更なる検討を続ける.可変係数型の場合,制御パラメータ情報の扱いに関しては工夫の余地がある.また,提案手法のFPGAなどの実機への実装,実時間処理による主観評価パラメータなどの最適化に検討の余地がある.フレーム内符号化に限らずイントラ符号化への応用も検討を進める.本課題は,検索・編集に適したインタレース映像情報の符号化において,その利用形態の違いによって生じる諸間題を統一の符号において解決することを目的とし,この問題を解決するために可逆デインタレース処理という独特な技術の適用を検討し,評価・改善を行っている.1今年度の研究概要今年度は,可逆デインタレース処理の性能改善および効果的実装の検討を行った.性能改善については,画像の局所的性質に適応させた可変係数型処理および画像符号化国際標準JPEG2000と共に利用した場合におけるそのレート歪み制御ための周波数重み補正法の提案・評価を行った.効果的実装については,JPEG2000で採用されているウェーブレット変換のリフティング実装への組み込みについて提案・検討し,ハードウェア記述言語によるモデル化およびその評価を行った.2今年度の研究成果これまでの研究の結果より,固定係数型の可逆デインタレース処理では,低ビットレート復号時にはちらつきの抑圧が可能であるものの,高ビットレート復号時には逆変換により復元される画像の画質が犠牲となることを確認していた.今年度は,ちらつきの抑圧性能を維持しつつ,復元画像の画質向上を達成できた.この点で,可変係数型および周波数重み補正法が有効であることを確認した.また,実装面においても現実的な規模で十分に実時間処理が可能となることをシミュレーション等により確認した.3今後の研究の展開画質改善および効果的実装について更なる検討を続ける.可変係数型の場合,制御パラメータ情報の扱いに関しては工夫の余地がある。また,提案手法のFPGAなどの実機への実装,実時間処理による主観評価,パラメータなどの最適化に検討の余地がある.これらと共に本研究の具体化に焦点を置くことを考えている。本課題は,検索・編集に適したインタレース映像情報の符号化において,その利用形態の違いによって生じる諸問題を統一の符号において解決することを目的とし,この問題を解決するために可逆デインタレース処理という独特な技術の適用を検討し,評価・改善を行っている.1今年度の研究概要今年度は,可逆デインタレース処理と画像符号化国際標準JPEG2000を組み合わせて利用した場合における性能改善および効果的実装の具体化を中心に行なった.性能改善については,画像の局所的性質に適応させた可変係数型処理の制御パラメータ情報の埋め込み法やロスレス符号化実装の検討を新たに行った.効果的実装については,JPEG2000で採用されているウェーブレット変換のリフティング実装への組み込みに加え,制御パラメータの検出器についても提案・検討し,ハードウェア記述言語によるモデル化およびその評価を行った.2今年度の研究成果昨年度は,可変係数型および周波数重み補正法が有効であることを確認し,ちらつきの抑圧性能を維持しつつ,復元画像の画質向上を達成できた.今年度は,特に制御パラメータ情報の削減,およびその伝送について検討し,水平間引き処理によるパラメータ削減法を提案,有効性を確認した.一方,JPEG2000と共にロスレス/ロッシー符号化へも適用可能であることを示し,その有効性を確認した.また,実装面においても新たな制御パラメータ情報の検出器が現実的な規模で十分に実時間処理が可能となることをシミュレーション等により確認した.3今後の研究の展開画質改善および効果的実装について更なる検討を続ける.可変係数型の場合,制御パラメータ情報の扱いに関しては工夫の余地がある.また,提案手法のFPGAなどの実機への実装,実時間処理による主観評価パラメータなどの最適化に検討の余地がある.フレーム内符号化に限らずイントラ符号化への応用も検討を進める.
自己形成量子ドットを用いた単電子トランジスタの試作研究

(1)単電子トランジスタ構造中に数個の自然形成量子ドットを集積したトランジスタは、異なるドットの帯電効果が重なった電圧電流特性を示し、個々の量子ドットからの影響をはっきりと分離をすることは容易ではない。それに比べて多数の自然形成量子ドットを集積した単電子トランジスタ構造の方が個々の帯電効果が平均化されて単一ドットが集積されたトランジスタ動作をすることがわかった。(2)量子細線トランジスタのチャンネル上の障壁中に単一量子ドットを埋めむことを試みた。(311)A基板を加工して(100)ファセット上に量子細線トランジスタが形成でき、細線上の障壁に選択的にInAs量子ドットが形成できることが判明した。(3)(1)で得られた単電子特性を示す電流ピークはそれぞれ電子スピンに関して無選択な環境での量子ドットの帯電状態を表している。電子スピンの選択の自由度が得られると異なる特性があらわれることが予想され、このことを利用すると帯電中の電子のスピン状態が判別できるトランジスタ動作実現の可能性がある。これを実現するため、強磁性体電極から狭ギャップ半導体であるインジウム砒素にスピン注入することを試みた。この結果、約40%のスピン偏極率を有する鉄電極から約18%のスピン注入が可能であることがわかった。このことから、スピン制御が可能な単電子トランジスタを実現するための基盤技術を確立することができた。ヘテロ接合量子細線から量子ドットへの電子注入の有力な基本構造の一つとして自然選択ドーピングを用いたラテラルpn接合量子細線および細線上へのドットの埋め込み成長の研究も進めており、これは、ドットへのスピン注入デバイスの基本構造となりうるものであるが、そのラテラルpn接合量子細線の静電気力顕微鏡(EFM)による評価の、測定限界を明らかにする必要があった。ドーピング超格子の壁界面を用いてラテラルドーピング超格子のEFMの測定限界をおよそ200Åと求めるなどナノ構造の作製・観測技術に有用な知見を得た。自然形成量子ドットを埋め込んだ単電子トランジスタの量子計算機への直接的な応用を考えた場合、チャンネルにスピン偏極した電子を注入する技術が重要となる。強磁性体から半導体へのスピン注入を行わせるために、半導体上に強磁性体のエピタキシャル成長の技術の検討を行った。コンタクト抵抗が低く、チャンネル中電子のスピン制御がしやすいInAs基板に、GaAsと格子マッチングがよいことで知られる鉄(boc)を結晶成長することを試みた。鉄薄膜の結晶性と鉄/半導体間の界面状態との間にトレードオフが存在すること、またスピン注入のためには、基板温度を比較的低温にするとよいことなどが明らかになった。また、半導体(InAs)上に成長した鉄薄膜結晶を細線上に加工することで形状異方性がつけられ、任意の方向に磁化容易軸を設計できることを磁化特性などの評価で確認できた。強磁性体から半導体へのスピン注入が可能であることの証明、およびそのスピン偏極率の評価が重要課題である。我々の選択した鉄薄膜結晶/半導体(InAs)接合を介してp型半導体基板にスピン偏極した電子を注入し、基板のホールとの再結合による発光(エレクトロルミネッセンス)の円偏光を観測した。この結果スピンインジェクターとしての鉄薄膜からインジウム砒素基板へスピン注入ができること、そのスピン偏極率は、約4%であることが明かとなった。来年度は、量子細線上の量子ドットへの電子注入の実現を目指す予定である。今年度は、インジウム砒素の自然形成量子ドットを集積した単電子トランジスタの動作およびスピン偏極した電子を強磁性体(鉄)薄膜から半導体(インジウム砒素)へ注入する技術に関し次の結果を得た。

(311)A基板を加工して(100)ファセット上に量子細線トランジスタが形成でき、細線上の障壁に選択的にInAs量子ドットが形成できることが判明した。(3)(1)で得られた単電子特性を示す電流ピークはそれぞれ電子スピンに関して無選択な環境での量子ドットの帯電状態を表している。電子スピンの選択の自由度が得られると異なる特性があらわれることが予想され、このことを利用すると帯電中の電子のスピン状態が判別できるトランジスタ動作実現の可能性がある。これを実現するため、強磁性体電極から狭ギャップ半導体であるインジウム砒素にスピン注入することを試みた。この結果、約40%のスピン偏極率を有する鉄電極から約18%のスピン注入が可能であることがわかった。このことから、スピン制御が可能な単電子トランジスタを実現するための基盤技術を確立することができた。
気分障害患者の認知的情動制御不全にかかわる認知神経メカニズムの検討

本研究の目的は,気分障害の認知的情動制御の神経基盤について検討を行うことであった。研究1では,磁気共鳴画像法を用いて,気分障害患者における反すう的思考と関連する脳構造について検討した。その結果,うつ病患者において,反すう的思考と右上側頭回の体積とは正の相関することが明らかとなった。研究2と3においては,機能的磁気共鳴画像法を用いて,気分障害の認知的情動制御課題時の脳活動について検討した。その結果,ポジティブ感情とネガティブ感情の両方の認知的情動制御に関わる神経メカニズムが明らかとなった。本研究の目的は,機能的磁気共鳴画像法を用いて,気分障害における認知的情動制御不全に関わる認知神経メカニスズムを明らかにし,その病態理解を深め,気分障害患者の情動制御支援につなげることである。気分障害は,自殺のリスクか高い疾患あり,全疾患の中でも疾病負担の大きな疾患である。これまで,気分障害における自動的な情動処理に関する脳機能画像研究は多くなされてきているが,認知的情動制御に関する研究はまだ少ない現状がある。また,気分障害の中でも大うつ病性障害と双極性障害での情動制御に関わる認知神経メカニズムの違いは明らかではない。そこで,本研究では,機能的磁気共鳴画像法を用いて,認知的情動制御を行っている時の脳活動を健常者,大うつ病性障害患者,双極性障害患者の3群で比較し,気分障害の認知的情動制御障害の認知神経メカニズムを明らかにすることを目的としている。平成25年度は、気分障害患者で機能的磁気共鳴画像法を用いた実験を行う前に,健常成人参加者を対象にして,実験課題の妥当性を検討した。年度の最初に、予備的な実験を行い、数名の実験協力者に協力いただいて、実験課題の妥当性や実験手順に関する詳細の検討を行った。その後、17名の健常参加者を対象に作成した情動制御課題を行っている時の脳活動を機能的磁気共鳴画像法を用いて測定した。本実験では、情動制御課題を行っている際の皮膚電気抵抗についても同時計測した。当初予定したサンプル数に到達次第、気分障害患者を対象とした実験も計画している。本研究の目的は、機能的磁気共鳴画像法を用いて、気分障害における認知的情動制御不全に関わる認知神経メカニズムを明らかにし、その病態理解を深め、気分障害患者の情動制御支援につなげることである。気分障害は、自殺のリスクが高い疾患であり、全疾患の中でも、疾病負担の大きな疾患である。これまで、気分障害における自動的な情動処理に関する脳機能画像研究は多くなされてきているが、認知的情動制御に関する研究はまだ少ない現状がある。また、気分障害の中でも大うつ病性障害と双極性障害での情動制御に関わる認知神経メカニズムの違いは明らかではない。そこで、本研究では、機能的磁気共鳴画像法を用いて、認知的情動制御を行っている時の脳活動を健常者、大うつ病性障害患者、双極性障害患者の3群で比較し、気分障害の認知的情動制御障害の認知神経メカニズムを明らかにすることを目的としている。平成26年度は、気分障害患者で機能的磁気共鳴画像法を用いた実験を行う前に、健常成人参加者を対象にして、実験課題の妥当性を検討した。この実験は昨年度からの引き続きで行っており、これまで34名の健常成人参加者を対象に情動制御課題を行っている時の脳活動を機能的磁気共鳴画像法を用いて測定した。なお、実験中は皮膚電位も測定して情動的な覚醒状態を測定し、実験の前後で情動制御に関わる心理的変数の測定や神経心理学的検査を行っている。これまで、34名の健常成人が実験に参加しており、目標サンプルサイズに到達するのと実験結果も当初仮説をたてた領域での活動が認められたため、今後は、気分障害患者を対象とした実験を実施する。本研究では、機能的磁気共鳴画像法を用いて、認知的情動制御を行っている時の脳活動を健常者と気分障害で比較し、気分障害の認知的情動制御障害の認知神経メカニズムを明らかにする。平成27年度は、昨年度に引き続き、健常成人参加者を対象に実験を実施しデータ収集を完了した。合計38名の健常成人参加者を対象に情動制御課題を行っている時の脳活動を、機能的磁気共鳴画像法を用いて測定した。なお、実験中は皮膚電位も測定して情動的な覚醒状態を測定し、実験の前後で情動制御に関わる心理的変数の測定や神経心理学的検査も行っている。解析の結果、ネガティブ情動に対する情動制御(ネガティブ情動を低減させる制御)時には、角回や内側前頭前野と背外側前頭前野などの活動が高くなった。これらの活動は認知的制御を反映していると考えられる。一方、ポジティブ情動に対する情動制御(ポジティブ情動を高める制御)時には、補足運動野や線条体などの活動が高くなった。線条体など脳内報酬系にも作用する形でポジティブ感情を高めている可能性がある。

今後、情動制御にかかわる脳部位との機能的結合性の検討や情動制御にかかわる心理的変数や神経心理学的検査との関連性についても解析を行った上で、学会への投稿を予定している。気分障害患者のデータ収集は、まだ完了していないため、データ収集が完了次第、研究発表を予定している。本研究の目的は,気分障害の認知的情動制御の神経基盤について検討を行うことであった。研究1では,磁気共鳴画像法を用いて,気分障害患者における反すう的思考と関連する脳構造について検討した。その結果,うつ病患者において,反すう的思考と右上側頭回の体積とは正の相関することが明らかとなった。研究2と3においては,機能的磁気共鳴画像法を用いて,気分障害の認知的情動制御課題時の脳活動について検討した。その結果,ポジティブ感情とネガティブ感情の両方の認知的情動制御に関わる神経メカニズムが明らかとなった。計画通り、健常成人参加者を対象とした機能的磁気共鳴画像実験における目標サンプルサイズは達成できてきた。現在は、気分障害患者を対象とした実験のためのリクルーティングを開始している。臨床心理学気分障害患者を対象とした実験を円滑に行うために、積極的なリクルーティングを行う。また、気分障害患者を対象とした実験を安全に行うため、再度実験における詳細部分の確認と修正を行った上で、機能的磁気共鳴画像実験を行う。計画通り、順調に健常成人参加者を対象とした機能的磁気共鳴画像実験は進んでいる。健常成人参加者を対象とした実験データが集まり次第、気分障害患者を対象とした実験を開始する予定である。年度末に実験を予定していたが、参加者のキャンセルや機械のトラブルにより実験ができなかった。そのため、調整がつかず12133円の残額が発生した。現在行っている健常成人参加者を対象とした実験データが集まり次第、気分障害患者を対象とした実験を開始する予定である。その後は、目標症例数に達するまでデータ収集を行う。12133円に関しては、次年度において、謝金の一部として使用することを計画している。年度末まで実験を実施し、謝金の支払いを行っていた関係上、調整がつかず1070円の残額が発生した。1070円に関しては、次年度において、人件費・謝金の一部として使用することを計画している。
差動型ヘテロダイン検出による光散乱体の空間分布測定

差動型ヘテロダイン光学系を用いて物体内部の光散乱体検出のための光プローブを構成し、その基本的な特性を検討し、かつ実験的に評価した。互いに周波数の異なる2本のコヒーレントなレーザービームを焦点付近で交差させる。この微小な領域中の粒子や構造欠陥、材料不均質などから生ずるビート成分を検出しながら、ビームの交差領域を空間的に走査することによって散乱体の分布を高いSN比でコントラスト良く映像化することが可能と考えられる。本研究では、この方法の有効性を理論的、実験的に確かめた。1.ブラッグ回析を利用した音響光学セルを使って光プローブを構成し、拡散表面の形状測定を行った。実験の結果、3次元の形状測定に有効であることが確認されたが、超音波セルの駆動回路からまわりこむ高周波信号によりビート信号のコントラストが低下した。2.前記の問題を解決するために、横ゼーマンレーザーから振動数が異なり振動方向が互いに直交した2本のレーザービームをとり出し、位相板と偏光ビームスプリッターを用いた簡単な光学系で互いに干渉させた。ビート周波数は87.5kHzと低く、ロックインアンプの併用が可能なためSN比を向上させることができた。3.横ゼーマンレーザーを用いた光プローブでは10μφのラテックス球をターゲットに用い、周囲にターゲット以外の粒子が存在するときにもSN比の良い測定が行え、光強度だけで検出する場合に比べて顕著な改善がみられた。この方法で平板ガラスの厚み方向のビート信号分布を測定し、コンピュータでデータ収集と空間分布のCRT表示を行なった。差動型ヘラロダイン光学系は、光以外の信号を検出する場合に、とくにその特徴が明らかになるため、今後は光音響法(PAS)や光起電力(OBIC)への応用をすすめて行きたい。
C60コーティングによる超低流体摩擦に関する研究

フラーレン(C60)を固体表面にコーティングした場合,フラーレン分子は最密結晶構造配置をとり,さらに各分子は超高速で回転しているといわれている.この回転の方向は任意であり,流体力などの強制外力で回転の方向を制御することが可能であると考えられる.したがって,固体壁にフラーレン分子をコーティングしてその上を液体が流れる場合に,固液界面にて液体は一種のスリップをおこし,流体摩擦抵抗が極端に低下することが考えられる.本研究ではフラーレンをコーティングした表面のこのような効果を確認するための基礎的研究を行うことを第一の目的とする.本年は実験装置の設計製作に集中した.当初,現有のAFMを用いて実験装置を製作する予定であったが,AFMの試料テーブルの移動制御が不可能であることがわかった,そこで,微小摩擦試験機を用いて実験装置を製作することにした.実験装置の仕様は,チャンバー内で圧力,温度を制御できるようにし,また,全体を徐振台の上に設置することとした.また,表面が雲母の直交2円筒間(曲率半径5mm)に試料を介在させごく低速度で摩擦させる.このとき,滑りはPZTによって与え,その時に発生する摩擦力を円筒をとりつけたバネの変位から見積もる.この実験装置の製作に半年,調整に3ケ月要したが,装置はほぼ完成した.その後,色々な湿度雰囲気下で予備実験を,凝着力,摩擦力が正しく計測できることを確認した.ただし,表面に付着した水分の影響を正しく見積もることが現在のところ困難であり,これについて装置を改良中である.改良が終わり次第,C60の摩擦特性について実験を行う予定である.フラーレン(C60)を固体表面にコーティングした場合,フラーレン分子は最密結晶構造配置をとり,さらに各分子は超高速で回転しているといわれている.この回転の方向は任意であり,流体力などの強制外力で回転の方向を制御することが可能であると考えられる.したがって,固体壁にフラーレン分子をコーティングしてその上を液体が流れる場合に,固液界面にて液体は一種のスリップをおこし,流体摩擦抵抗が極端に低下することが考えられる.本研究ではフラーレンをコーティングした表面のこのような効果を確認するための基礎的研究を行うことを第一の目的とする.本年は実験装置の設計製作に集中した.当初,現有のAFMを用いて実験装置を製作する予定であったが,AFMの試料テーブルの移動制御が不可能であることがわかった,そこで,微小摩擦試験機を用いて実験装置を製作することにした.実験装置の仕様は,チャンバー内で圧力,温度を制御できるようにし,また,全体を徐振台の上に設置することとした.また,表面が雲母の直交2円筒間(曲率半径5mm)に試料を介在させごく低速度で摩擦させる.このとき,滑りはPZTによって与え,その時に発生する摩擦力を円筒をとりつけたバネの変位から見積もる.この実験装置の製作に半年,調整に3ケ月要したが,装置はほぼ完成した.その後,色々な湿度雰囲気下で予備実験を,凝着力,摩擦力が正しく計測できることを確認した.ただし,表面に付着した水分の影響を正しく見積もることが現在のところ困難であり,これについて装置を改良中である.改良が終わり次第,C60の摩擦特性について実験を行う予定である.