hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規細胞周期制御分子による関節リウマチの治療

関節リウマチ(RA)は、炎症性細胞の浸潤と滑膜線維芽細胞の増殖を特徴とする慢性炎症性疾患である。RA治療の従来の治療法は主に炎症の是正を目的としており、治療に限界がある。申請者らは、サイクリン依存性キナーゼ阻害分子(CDKI;pl6^<ink4a>,p21^<cip1> etc)によって滑膜細胞の増殖を直接抑制し、RAの病態を制御するという「細胞周期制御療法」研究を行っている。この研究の中で、RA滑膜細胞では、p21^<CiP1>の強制発現によって内因性p16^<INK4a>発現が特異的に誘導されることを見出した。さらに申請者はこのp16^<INK4a>の誘導は、mot-2が介在していることを前年度に明らかにした。しかしながら、今年度、mot-2によるp16^<INK4a>の発現誘導はルシフェラーゼアッセイによって再現性が認められなかった。また、pl6^<INK4a>を恒常的に発現しているHela細胞のmot-2をsiRNAによりノックダウンしても、p16^<INK4a>の発現に変化が無かった。これらのことから、mot-2はp16^<INK4a>の発現誘導に関わらないと結論づけた。そこで、p16^<INK4a>を誘導する候補因子を再度探索するため、p21^<Cip1>遺伝子導入で変動する候補分子を線維芽細胞株で強制発現させ、p16^<INK4a>の発現を定量的PCR法で網羅的に検索した。しかしながら、いずれの候補分子もp16^<INK4a>の発現増加が認められなかった。このため、近年タンパク発現の制御に重要な役割を果たしていることが明らかになりつつあるmicroRNA(miRNA)に着目し、p21^<Cip1>を遺伝子導入した滑膜線維芽細胞で変動のあるmiRNAをmiRNAアレイで複数同定した。現在、これらmiRNAのp16^<INK4a>発現に及ぼす作用を検討し、p21^<Cip1→miRNA→p16^<INK4a>の新規経路の同定を目指している。この経路を同定することはp16^<INK4a>の発現制御を可能にし、新規RA治療法の開発につながると考えられる。慢性関節リウマチ(RA)は、炎症性細胞の浸潤と滑膜線維芽細胞の増殖を特徴とする慢性炎症性疾患である。申請者らは、関節破壊の直接的原因となっている滑膜細胞の増殖をサイクリン依存性キナーゼ阻害分子(CDKI;p21^<Cip1>,p16^<INK4a>)によって抑制し、RAの病態を制御するという細胞周期制御療法研究を行っている。これまでに、関節炎モデルの関節滑膜にp16^<INK4a>遺伝子を強制発現させると、滑膜細胞の増殖を抑制することで、極めて効果的な遺伝子治療となる。またRA滑膜細胞では、他の線維芽細胞とは異なり、p21^<Cip1>の強制発現が内因性p16^<INK4a>発現を特異的に誘導する。申請者は、p21^<Cip1>が滑膜細胞特異的に内因性p16^<INK4a>を誘導する機序を明らかにすると共に、関節炎治療の応用を目指している。今年度は、滑膜細胞にp21^<Cip1>を導入し、経時的にGene chip analysisを行い、p21^<Cip1>により制御される候補遺伝子を複数同定した。この同定した遺伝子を線維芽細胞に強制発現させると、mortalin-2(mot-2)のみがp16^<INK4a>の転写活性を顕著に上昇させることを見出した。また、mot-2はp16^<INK4a>のタンパクも誘導した。さらに、p16^<INK4a>のプロモーター解析により、-247bp以内の領域がmot-2のp16^<INK4a>の発現調節に重要であることが考えられた。この領域には、転写因子Etsの結合部位があり、mot-2はEtsを介してp16^<INK4a>の発現を制御していることが考えられた。ことから、p21^<Cip1>→mot-2→Ets→p16^<INK4a>の機序で制御されていることが考えられた。今後は、mot-2を発現するアデノウイルスベクターを用いて、関節炎モデルにmot-2を遺伝子導入し、関節炎におけるmot-2の治療効果を検討する。

また、pl6^<INK4a>を恒常的に発現しているHela細胞のmot-2をsiRNAによりノックダウンしても、p16^<INK4a>の発現に変化が無かった。これらのことから、mot-2はp16^<INK4a>の発現誘導に関わらないと結論づけた。そこで、p16^<INK4a>を誘導する候補因子を再度探索するため、p21^<Cip1>遺伝子導入で変動する候補分子を線維芽細胞株で強制発現させ、p16^<INK4a>の発現を定量的PCR法で網羅的に検索した。しかしながら、いずれの候補分子もp16^<INK4a>の発現増加が認められなかった。このため、近年タンパク発現の制御に重要な役割を果たしていることが明らかになりつつあるmicroRNA(miRNA)に着目し、p21^<Cip1>を遺伝子導入した滑膜線維芽細胞で変動のあるmiRNAをmiRNAアレイで複数同定した。現在、これらmiRNAのp16^<INK4a>発現に及ぼす作用を検討し、p21^<Cip1→miRNA→p16^<INK4a>の新規経路の同定を目指している。この経路を同定することはp16^<INK4a>の発現制御を可能にし、新規RA治療法の開発につながると考えられる。
キノコ栽培を行うシロアリの菌床維持機構を制御する分子基盤

日本に生息する唯一のキノコシロアリであるタイワンシロアリ(Odontotermes formosanus)は遺伝的に2種類のオオシロアリタケ(Termitomyces)属菌を育ているが、それらの次世代への胞子の伝播方法は大きく異なることがこれまでの調査で明らかになってきた。そのため、2種類の子実体の発生調査、およびその発生におけるタイワンシロアリの社会行動の観察を、2018年6月と7月に西表島および石垣島にて、2018年6月から8月に沖縄島にて行なった。2種のオオシロアリタケの子実体発生に、タイワンシロアリが異なる行動を示すことが確認できた。また、沖縄島のタイワンシロアリおよびオオシロアリタケは、自然分布ではなく沖縄島へ侵入したと考えられているが、その侵入経路を推定するために、2018年9月に台湾にて、2019年1月に宮古島にてタイワンシロアリおよびオオシロアリタケを探索した。台湾では9月でもオオシロアリタケの子実体が採集されているが、本年の調査では子実体は確認できなかった。また宮古島では過去にタイワンシロアリの報告があったが、本調査ではタイワンシロアリを確認することはできなかった。これまでに採集された、沖縄島と八重山のタイワンシロアリおよびオオシロアリタケを用いて、核DNAおよびミトコンドリアDNAを用いた分子系統解析を行ったところ、沖縄島のタイワンシロアリは八重山から移入されたことが裏付けられた。これまでのフィールド調査および分子実験から得られた結果を2本の論文にまとめ、投稿した。日本に唯一生息するキノコシロアリであるタイワンシロアリを、2015年4月に沖縄県八重山郡西表島、石垣島および沖縄県那覇市首里周辺にて採集した。採集したシロアリの腸内容物からDNAを抽出し、オオシロアリタケに特異的なリボゾーマルDNA領域のプライマーを用いてPCRを行い、その共生菌の種を特定した。その結果、全ての島、地域において、2種のオオシロアリタケがタイワンシロアリと共生していることがわかった。キノコシロアリのそれぞれのコロニーでは遺伝的に一つの菌のみと共生していることが知られているが、各コロニーから出現した羽アリを採集し、同様の方法でコロニーごとに共生しているオオシロアリタケの種を特定した。また共生している菌の種が特定できたコロニーの羽アリを用いてペアリング実験を行い、コロニー創設の方法を確立し、菌の伝播方法について考察した。キノコシロアリの人工飼育は難しいとされているが、研究代表者は独自の方法によりタイワンシロアリの長期飼育を可能にした。この長期飼育コロニーを用いて、ビデオカメラによる菌園内の行動観察を行った。日本に生息するタイワンシロアリはワーカーに大小2型が存在することがこれまでの観察からわかっているが、行動観察の結果、菌園内ではワーカーは菌園管理に関する4種類の行動を行っており、これらの頻度は大小ワーカー間で相補的になっていることが明らかになった。またこれらの大小ワーカー間で発現に差がある遺伝子を、RNAseq解析によって調べている。タイワンシロアリの観察には長期間の飼育が必要になるが、当該年度中に研究実施機関の異動があったため、一旦飼育を止めざるを得なかった。そのため、行動観察は半年間のみのデータを得るに留まった。しかし、菌園内のワーカーの行動観察に関しては、すでに十分なデータを取ることができた。また、タイワンシロアリの羽アリの採集は4月の年1回のみのチャンスしか無く、異動後はコロニー創設実験を継続することができなかった。当該年度は初期コロニー飼育系を確立するために様々な方法で飼育を行っていた。そのため、菌の伝播方法の調査は、コロニー創設が成功した数コロニーのみで観察することができた。亜熱帯域に生息するキノコシロアリであるタイワンシロアリの生息状況を、2016年4月-2017年1月にかけて、台湾各地にて調査した。その結果、タイワンシロアリは台湾の平野部の公園等でごく普通に見られることが明らかになった。採集したワーカーの腸内容物からDNAを抽出し、オオシロアリタケに特異的なリボゾーマルDNA領域のプライマーを用いてPCRを行い、その共生菌の種を特定した。その結果、台湾には2種のオオシロアリタケがタイワンシロアリと共生していることがわかった。またそれらの塩基配列を決定した結果、1種は日本のオオシロアリタケと同種で、もう1種は中国大陸に分布するオオシロアリタケと同種であることが判明した。また、台湾南部の台南市において年間を通してオオシロアリタケの子実体の発生調査を行った。その結果、台南では5月から11月までにかけて、子実体の発生が見られ、特徴の異なる2つの子実体を採取することができた。DNA解析から、これらはシロアリの腸内容物から抽出した2種のものと一致した。同所的に生息するこれら2種の子実体の発生には明らかな時間的な棲みわけが見られることも明らかになった。オオシロアリタケの発生は日本では短期間に集中して発生し、その時期は年によって異なるため、発生状況を観察するのが難しかった。今回の結果から、台南ではオオシロアリタケの子実体は最も普通に見られるキノコであり、日本のオオシロアリタケとは違い、長期にわたって発生し続けることが明らかになった。日本に生息するタイワンシロアリの大小ワーカーにおけるRNA-seqの解析は、レファレンス配列の作成が終了し、現在はそのアノテーション解析をおこなっているところである。またレファレンス配列に対するリードのマッピング、カウンティングを行い、大小ワーカーの菌園構築に行動における発現の異なる遺伝子の探索を行っている。当該年度は、研究代表者の所属の異動により、当初予定していたフロリダでの国際学会発表、およびラオスでのキノコシロアリの調査を行うことができなかった。

しかし、当初の予定にはなかった台湾の国立成功大学との共同研究体制を構築することができ、日本だけではできなかった野外での子実体の調査を1年間通して行うことができた。台湾では環境の違いからタイワンシロアリの室内での飼育が難しいため、飼育実験はできなかった。これについては次年度に行う予定である。また、当該年度行うことができなかったラオスでのキノコシロアリの調査も次年度に行う予定である。トランスクリプトームの解析については、概ね予定通り進捗していると考えている。日本に生息する唯一のキノコシロアリであるタイワンシロアリ(Odontotermes formosanus)は遺伝的に2種類のオオシロアリタケ(Termitomyces)属菌を育ているが、それらの次世代への胞子の伝播方法は大きく異なることがこれまでの調査で明らかになってきた。そのため、2種類の子実体の発生調査、およびその発生におけるタイワンシロアリの社会行動の観察を、2018年6月と7月に西表島および石垣島にて、2018年6月から8月に沖縄島にて行なった。2種のオオシロアリタケの子実体発生に、タイワンシロアリが異なる行動を示すことが確認できた。また、沖縄島のタイワンシロアリおよびオオシロアリタケは、自然分布ではなく沖縄島へ侵入したと考えられているが、その侵入経路を推定するために、2018年9月に台湾にて、2019年1月に宮古島にてタイワンシロアリおよびオオシロアリタケを探索した。台湾では9月でもオオシロアリタケの子実体が採集されているが、本年の調査では子実体は確認できなかった。また宮古島では過去にタイワンシロアリの報告があったが、本調査ではタイワンシロアリを確認することはできなかった。これまでに採集された、沖縄島と八重山のタイワンシロアリおよびオオシロアリタケを用いて、核DNAおよびミトコンドリアDNAを用いた分子系統解析を行ったところ、沖縄島のタイワンシロアリは八重山から移入されたことが裏付けられた。これまでのフィールド調査および分子実験から得られた結果を2本の論文にまとめ、投稿した。日本に生息する唯一のキノコシロアリであるタイワンシロアリ(Odontotermes formosanus)が育てるオオシロアリタケ(Termitomyces)属の子実体の発生調査を、2017年6月と7月に西表島にて、2017年7月と8月に沖縄島にて行なった。これまでの研究では、タイワンシロアリは遺伝的に2種類のオシロアリタケ属菌を育てていることが知られていた。今回の西表島および沖縄島での大規模なフィールド調査により、子実体の形態が大きく異なる2種類のオオシロアリタケ属子実体を発見できた。それらの子実体からDNAを抽出し、リボゾームDNAのITS領域の塩基配列を確認したところ、これまでシロアリの巣から得られていた2種類のオオシロアリタケのDNA配列と完全に一致した。また、2017年4月、10月、12月に台湾全域においてシロアリの生息調査を行なった。
ヒト特異的形質発現を生じたゲノム変化の実験的検証

特定のDNA断片をトランスジェニックマウス実験により機能を調べる研究と、ゲノム比較解析研究を行なった。ヒト系統特異的にある非コードDNA配列に正の自然淘汰が生じて新しい機能を獲得したと主張した米国の研究者の報告に対して、Sumiyama & Saitou (2011)はそのDNA配列がなくなってもヒトと同じ表現型が生じることを示して、変化が機能を失うタイプのもので中立進化だった可能性を示した。またBabarinde & Saitou (2013)はゲノム比較から、霊長類特異的に進化的に保存されている非コード領域が、他の哺乳類の系統(齧歯類、食肉類、鯨偶蹄類)よりもずっと多いことを示した。本研究の計画の一つはヒトゲノム配列情報および他の哺乳類ゲノム情報を用いたバイオインフォマティクス解析による調節領域におけるヒト特異性の探索である。研究計画最初のステップとして、ヒトとそれ以外の哺乳類ゲノムを比較し、哺乳類のほぼ全般にわたって進化的に保存している非コード領域の中から、1)霊長類特異的にその保存性が失われ、進化速度が種分化時に増しているもの、ただし霊長類内では保存的である、2)ヒトのみで保存性が失われ、進化速度が増大しているもの、というふたつのカテゴリーに入るものを網羅的に探索することを計画していた。現在系統特異的に保存性を評価できる汎用解析プログラムを作成し解析中である。さらにChIP-seqデータ解析を行い、ゲノムワイドなヒト特異的機能配列の探索を行っているところである。これらの解析の試行から、胎盤機能に関係すると思われる領域にAlu配列に起源を持つと考えられるインシュレーター配列が発見された。Alu配列は霊長類だけに挿入が見られる配列で、実際にこの場所ではヒト細胞からのデータだけにインシュレーター様転写因子が結合していることが示されている。今後このようなヒトへの系統でのみ新たに獲得されたと考えられる機能配列を順次単離し機能解析していく予定である。このようなヒト特異的進化を遂げた調節領域候補について、形態形成遺伝子の発現量や発現領域の変化(ヘテロトピー)、あるいは時間的変化(ヘテロクロニー)を起こすかどうかが興味深いところであり、その機能解析を進めながら、ゲノムワイドにヒト特異的あるいは霊長類特異的変化を発見することを目指す。比較ゲノム解析として、以下のふたつを行なった。(1)哺乳類のなかで、ヒトが属する霊長類と齧歯類のゲノムをそれぞれ2種ずつ比較し、系統特異的に高度に保存されている非コード領域を多数発見した。それらの周辺に位置するタンパク質コード遺伝子は系統ごとに異なっており、またそれらの機能は、肉眼形態を発生により生じるのにかかわる転写因子が多かった。この成果はTakahashi & Saitou (2012; Genome Biology and Evolution)に発表した。(2)ヒトが属する脊椎動物の共通祖先で生じたと考えられている2回のゲノム重複により生じた非コード領域の重複領域がオーソログとして全脊椎動物で保存されており、しかもパラログ間でも保存されているものを大規模ゲノム解析により309個を見いだした。その1/3は脳での遺伝子発現調節にかかわっていた。この成果はMatsunami & Saitou (2013; Genome Biology and Evolution)に発表した。ヒト特異的形質発現を生じたゲノム変化を探索するゲノムデータ解析について、当初の予定より遅れており、まだ解析が完了していない。従って、マウスを使う実験はまだ予備的な一部に限られている。一部についてはヒト特異的な機能配列をChIP-seqデータより見つけ出しており、その機構解析を始めることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。ゲノム配列の比較解析やトランスジェニック実験は順調に進んでいるが、ヒト特異的変化を伴う調節領域データベースの構築とC h I P - s e qデータに基づくヒト特異的転写調節領域の抽出は現在取り組んでいるところである。ヒト特異的形質発現を生じたゲノム変化を探索するゲノムデータ解析については当初の予定よりやや遅れており、まだ解析が完了していない。今後も新しいデータを随時取り入れてChIP-seqデータによるヒト特異的機能配列の解析を進める。ただし、限定的な解析からはすでにヒト特異的な機能配列をChIP-seqデータより見つけ出しており、トランスジェニックマウスを用いてその機構解析を始めることができた。今後も随時推定された機能配列の解析をコンピュータ解析、トランスジェニックマウス実験の双方から進めていく。最終年度なので、ゲノム配列の比較解析、トランスジェニック実験、ヒト特異的変化を伴う調節領域データベースの構築、C h I P - s e qデータに基づくヒト特異的転写調節領域の抽出の4項目すべてについて、研究目的にしたがって完成させる。
ジストロフィンmRNA前駆体のスプライシングに関与する新規タンパクのクローニング

ジストロフィンmRNA前駆体のスプライシングに関与する未知の核内タンパクが存在するとの説が提唱され注目されている。しかし、ジストロフィンのスプライシングを特異的に制御するタンパクに関する研究はなく、ジストロフィン異常症研究の未開拓領域として残されたままで、先の説も証明されていない。本研究は、ジストロフィンのスプライシングに関与する核タンパクを世界に先駆けてクローニングするものである。先に私たちはジストロフィン遺伝子のエクソン19の配列内にスプライシング促進配列があり、この配列がスプライシングを制御していることを明らかにしてきた。その制御にはこのスプライシング促進配列に結合するタンパクが大きく関与していることが疑われたので、RNA結合タンパクの精製とその遺伝子のクローニングを行った。スプライシング促進配列からなるFITCでラベルしたRNAを合成し、これに結合する核タンパクをまず精製した。HeLa細胞核抽出液をアニオン交換カラムカラムと逆相カラムにかけスプライシング促進配列に結合するタンパクをアクリルアミド電気泳動上単一のバンドまで精製した。そして、精製した蛋白をマススペクトメトリー解析したが、そのスペクトルパターンに該当するタンパクをコードしている遺伝子は発見されなかった。そこで、先に精製したタンパクをトリプシン処理して断片化した後、それぞれの断片のアミノ酸配列をペプチドシークエンサーで解析した。その結果、精製したタンパクの一部のアミノ酸配列を明らかにすることに成功した。この1部のアミノ酸配列はデータベース内の遺伝子によりコードされているタンパクの一部の配列であり、RNA結合タンパクのクローニングに成功した。現在明らかになったcDNA配列をもとにタンパクを発現させ、その機能を解析すべく準備を進めている。
がんの終末期の治療選択における意思決定のスタンスに応じた意思決定支援方法の開発

本年度の成果は以下の2点に要約される。がんの終末期の治療選択に関する高齢遺族(37名)の面接調査データを再解析した結果,後悔を制御するための方略は,意思決定当時21カテゴリー,死別から現在に至るまで24カテゴリーに分類された。これまでの後悔制御方略に関する先行研究ではみられなかった特有のカテゴリーとして,「妥協点を探る」「医療者との信頼関係を築く」「第三者の経験を生かす」「大局的見地からの諦観」といった方略が得られた。これらのカテゴリーは,相互協調的な我が国の文化的背景を反映したものであり,高齢期の感情の調整において,文化社会的背景を念頭に意思決定のゴール設定を考えていく必要があることが示唆された結果といえる。また,カイ二乗検定の結果,後悔がないと回答した遺族は,後悔があると回答した遺族に比べて,意思決定後に感情焦点型の制御方略を多く用いていることが示され(χ2(1)=5.46, p<0.05),変えられない現実に対して,いかに「受容」していくかが重要であることが示された。次に,文化社会的背景に影響を受ける意思決定のゴール設定を説明するうえで,Carstensenが提唱した社会情動的選択性理論(Socioemtional Selectivity Theory)とGrossらが提唱した感情調整プロセスモデル(Process model of emotion regulation)に着目し,先行研究を概観した。後悔を感情のひとつととらえることで,加齢の影響を受ける意思決定における感情の役割についての広い知見を応用できる。特に,文化社会的背景によって培われていく「価値」をこれらのモデルに組み入れることで,文化差を検討できる尺度開発を行う予定である。そのため,意思決定のゴール設定や感情調整方略に関連すると考えられる既存の尺度項目を収集し,新たな尺度開発に向けての項目精査を行った。当初の予定通り,再解析を終え,一定の結果を示すことができた。また,新しい尺度開発に向けての仮説の構築や,項目収集は予定通り進められている。しかしながら,先行研究を概観した結果,当初想定していなかった理論やモデルからの学びが多く,仮説を修正する必要が出てきたため,予備調査の実施は予定よりも遅れているため,全体としては「やや遅れている」といえる。研究を進めていくうえで,研究の仮説モデルはとても重要なものであるため,研究の実施の予定が少し遅れたとしても,精査したうえで,進めていくことが望ましいと考えている。関連領域の専門家とのディスカッションの期間を予定に加えて,進めていく予定である。本年度は、本務校である大学の在外研究の機会を得たため、アメリカにおいて今後の国際共同研究の下準備を行うことに専念する時間が得られた。海外の様々な研究者とのディスカッションを反映させる形で仮説を練り直すのに時間を要し,予定していた調査研究を来年度に繰り越すことにしたため,本年度の使用額は予定より少額となった。
革新的有機半導体埋め込み技術開発による有機薄膜太陽電池の高効率化

シリコン太陽電池並みのエネルギー変換効率が期待できる有機薄膜太陽電池として,p型/n型有機半導体がナノスケールで櫛歯状に相互貫入した3次元ナノ櫛歯構造が提案されているが,ナノ櫛歯構造への有機分子充填技術がなく実現されていない。本研究では,研究代表者が独自に開発した,超臨界流体を用いた有機分子充填技術(TSFD)を発展させ,3次元ナノ櫛歯型有機薄膜太陽電池形成プロセスの構築を目指した。本手法は超臨界流体及び基板の温度制御が肝要であり,これらを独立して制御できる製膜容器を新たに作製し,基板温度や流量など各種依存性を検討した。最終的には,開口幅1μm,深さ10μmの深遠な構造への充填に成功した。有機薄膜太陽電池においてシリコン太陽電池並みのエネルギー変換効率を得るべく,p型/n型有機半導体がナノスケールで櫛歯状に相互に貫入した3次元ナノ櫛歯構造が提案されているが,ナノ櫛歯構造へ有機分子を充填する技術がなく実現されていない。本研究では,研究代表者が新たに開発した,超臨界流体を用いた有機分子の高アスペクト比構造への革新的充填技術を発展させ,有機/シリコン3次元pn接合を形成し,高エネルギー変換効率をもつ3次元ナノ櫛歯型有機薄膜太陽電池の作製を目指した。本研究では高温にて有機半導体分子を超臨界流体中に溶解させ,これを低温に保持した基板表面に吹き付けることにより製膜を行う手法であり,今年度は新たに導入した温度制御性の高い製膜装置を使用して製膜挙動の条件依存性を仔細に検討した。高温と低温での溶解度差を一定に保ちつつ,基板の温度を変化させると結晶多形が観察された。このことは基板に吸着した分子の表面拡散現象によるものと思われる。また,溶解度差を変化させると,析出量が変化した。一方で,本プロセスは流速には依存しなかったことから,滞留時間の影響は少ない。このように各パラメータに対する依存性が明らかになり,プロセスの全容を掴みつつある。一方,有機薄膜太陽電池の試作は現行のモデル物質(アントラセン)ではなく,半導体特性に優れかつ超臨界流体中に溶解するチオフェン類が望ましいと考え,溶解度測定も行った。このように,新規プロセスの制御と将来のデバイス作製に向けた溶解度データを取得することができ,デバイス作製による実証に向けて大きく前進した。有機薄膜太陽電池においてシリコン太陽電池並みのエネルギー変換効率を得るべく,p型/n型有機半導体がナノスケールで櫛歯状に相互に貫入した3次元ナノ櫛歯構造が提案されている。本研究では,研究代表者が新たに開発した,超臨界流体を用いた有機分子の高アスペクト比構造への革新的充填技術を発展させ,有機/シリコン3次元pn接合を形成し,従来の有機薄膜太陽電池では達成できなかった高効率電荷分離と広接合面積による高変換効率を実現することを目的としている。充填技術は高温の超臨界流体中に飽和溶解させた有機半導体材料を低温に保持した基板表面に供給することにより可飽和状態の有機分子を基板表面に析出させ薄膜を堆積するものである。基板表面を局所的に冷却できる装置系を新たに構築した。既に所有していた原料供給系に本装置を組み込むことにより従来の装置では難しかった供給流体と基板温度の独立制御が可能となった。本技術は有機半導体分子の超臨界流体中における溶解度の温度依存性を利用するものであり,溶解度データの豊富に揃っているアントラセンをモデル材料とし,検討を進めた。その結果,高い流体供給速度と局所領域での温度勾配を作ることにより流体中における望まない粉体析出を抑制し,成膜を可能とした。また,シリコン表面での分子拡散を左右する基板温度を制御し埋め込み性を向上できることも見出した。これらの結果を最適化するための流体シミュレーション体系を構築中であり,実験との組み合わせにより来年度は制御手法を確立できるものと考えている。研究実績の概要に記したように,本研究は超臨界流体中における有機半導体分子の溶解度の温度依存性を利用したものであり,精密な温度制御が可能な装置系の構築が研究を左右する。超臨界流体は高い熱伝達係数を有し,局所的に温度を制御することに苦心したが,研究構想を実現する装置系を構築した。また,流体シミュレーションによる計算からのプロセス制御サポート体制も整いつつあることから,次年度はプロセス制御手法が確立できるものと考えている。また,溶解度の測定準備も整いつつあり,最適材料の測定も可能となった。そのため,最適半導体材料の選定も次年度に合わせて行う。本研究は製膜装置系の構築が鍵となるが,今年度までに装置系の構築が完了した。

これにより,供給温度における溶解度と基板極近傍における溶解度の比率(過飽和度),および,超臨界流体の供給速度や冷却領域の製膜への影響を検討し,流体シミュレーション(CFD)を併用することにより,製膜機構の理論的解明と制御手法の確立を図る。また,必要に応じて基板に対し前処理を行い,有機薄膜太陽電池のエネルギー変換効率の向上に必要となる結晶性向上策を検討する。プロセス構築と並行して進めている最適材料の選定に関しても引き続き行い,エネルギー変換効率の向上が見込め,かつ本プロセスとの親和性の高い材料を選定する。最終的には,得られた知見を集約し,n型シリコンナノトレンチに対しp型有機半導体材料を充填し,有機/無機3次元薄膜太陽電池を作製する。今年度予算に関しては概ね使用計画通りに使用している。今年度20万円程度の繰越があるが,これは今年度購入予定であった有機半導体材料予算である。今年度は本研究の鍵を握る装置系の開発を優先して行ったため,溶解度測定に基づくプロセス親和性の高い有機半導体材料の選定には至らなかった。そのため,来年度は有機半導体材料の溶解度測定に基づく材料選択を行うため,今年度の繰越分を使用し,材料購入費用を多く計上する。なお,溶解度測定系に関しても今年度予算を使用し構築してある。以上より,今年度予算を使用し構築した製膜装置および溶解度測定装置を活用し,来年度はプロセス構築および溶解度測定を行う。そのため,来年度は必要となる消耗物品及び半導体材料に予算を当てる予定である。
船舶における機能要件された限界設計手法に関する研究

船舶の機関が全て停止して、厳しい自然に翻弄される状況をデットシップ状態といい、機能要件化された規則では、その状態での転覆の可能性が十分に小さいことが要求される。これまで、こうした状況での転覆については横波中の同調横揺れ状態が考えられてきたが、最近の船舶に採用されることの多くなったバトックフロー船型においては、横揺れ減衰力が十分でないと、同調時よりも固有周期の半分程度の波が入射した時の方が大きな横揺れが発現することを実験的に発見した。11万総トン型のクルーズ客船の模型を作成し、このパラメトリック横揺れに及ぼす、波高影響、横揺れ減衰力の影響等を調査した。その結果、ある波高以下ではパラメトリック横揺れが発現しないこと、また波高が増加してもある横揺れ角度以上にはならないことが分かった。また、横揺れ減衰力については、ビルジキールの大きさを変化させて、その影響を調べた結果、ビルジキールなしでは27°の大振幅横揺れが発現したが、同船に設計されている寸法のビルジキールではパラメトリック横揺れが全く発現しないこと、またビルジキールの寸法を減少させると、突然パラメトリック横揺れが発現することなどが判明した。このパラメトリック横揺れについて、1次元の横揺れ方程式を用いたシミュレーションを行った。この時、復原力の計算にはフルードクリロフの仮定に基づく波の影響を考慮している。その結果、ビルジキールがない場合には、模型実験で得られたものとほぼ一致するパラメトリック横揺れが得られた。ただし、波高および横揺れ減衰力に対するパラメトリック横揺れ振幅の変化については、実験値とは違う傾向がみられ、さらに検討を行う必要性があることが分かった。船舶の横波中の運動においては、横漂流影響は無視されることが多く、国際海事機構(IMO)による復原性基準の確立においてさえも運動に対する横漂流影響は考慮に入れられていない。本研究においては、数種の船の転覆確率に関する横漂流影響を調査し、波力と風力が同時に船体に作用する環境下において、波と風に起因する横漂流速度を計算する数値手法を構築した。さらに、転覆確率計算のpiece-wise linear stochasticモデルに、横漂流の影響が考慮できるようにした修正モデルを構築した。この構築した手法、計算モデルをコンピュータプログラムに組み込み、それを用いて、3種類の船、大型客船、日本のまき網漁船、日本の漁業練習船の転覆確率を計算した。その結果、下記のようないくつかの重要な結果が得られた。・横漂流は、穏やかな天候下でも厳しい天候下でも、転覆確率に大きな影響を及ぼす。・横漂流している大型客船の転覆確率は、平均出会周期が船の横揺れ固有周期に近くなるため、横漂流影響を受けていないときより高い。・横漂流している日本のまき網漁船と漁業研修船の転覆確率は、出会周期が船の横揺れ固有周期から離れるため、横漂流影響を受けていないものより小さくなる。・船舶の乾舷の増加に伴う静的復原性の増加は転覆の危険性を減少させる。またメタセンター高さの増加もまた、転覆の危険性を減ずる。・構築された手法、計算モデルに基づくコンピュータプログラムを用いて、船の転覆確率による復原性評価を行うことが可能となり、これは現在の復原性基準の見直しのために大きな貢献ができるものと思われる。
光符号分割多重技術に基づく超高速光ネットワークに関する研究

本年度は、将来の実用化に向けて光符号分割多重技術(OCDM)に基づく超高速光ネットワークにおいて、物理層の劣化も考慮したネットワークの設計に取り込んだ.全光ネットワークにおいて、異なるチャンネール間に干渉が生じ中継ノードではその干渉が完全に除くことができないため、信号が伝搬により劣化されてしまう。特に、OCDMネットワークには,MAI(多重接続干渉)の伝搬によるサイクルアタックの問題がある.前年度の研究では,そのサイクルアタックの原理を解明でき波長割り当て方法によるサイクルアタック回避が解決できた。しかし、分散環境において光パス設定のオーバーヘッドが長くなるという問題があった.そこで本年度では,オーバーヘッドを抑えたサイクルアタック回避手法を提案する.具体的には,ツリー型論理トポロジー設計によりサイクルを回避することで,光パス設定のオーバーヘッドを小さくしている.まず提案手法における資源割り当て方法の比較を計算機シミュレーションにより行い,その結果,ツリー型論理トポロジーを用いた場合平均ホップ数の小さいツリーを優先して使用する方法が最も有効であることがわかった.続いて,提案手法と従来手法の比較を行い,提案手法はリンク伝搬遅延時間が大きい場合に有効であることを明らかにしている.一方,リンク伝搬遅延時間が小さい場合には,従来方式の方が有効であることがわかった.本年度の提案によって,OCDMネットワークで起きる問題がネットワークを設計する段階で完全に防止できたといえる.近年、インターネットトラフィック量の増加によって、中継ノードにおいて信号を電気に変換せず光のままに処理できる、いわゆるトランスペアレントネットワークを構築することは大変期待されている。なので、本年度の研究は、全光光符号分割多重技術に基づくネットワークを研究の対象とし、ネットワークを設計する際に光符号分割多重による特定の問題を解明していくのを目的とした。具体的な内容は次のように説明する。まず、光符号分割多重パス間にある多重干渉の伝搬モデルを確立し、その伝搬のメカニズムを初めて解明した。次は、多重干渉の伝搬により雑音が集積されることは光パスの信号品質の劣化の要因となる。さらに、ネットワーク内で動的に光パスを設定するため、集積された雑音が光パス間で伝搬され、周回される可能性があると確認できた。雑音が周回されることによって、その雑音に影響きれる光パスの信号品質が崩れてしまうという現象が起こる。この現象をサイクルアタックと定義した。なので、光符号分割多重技術に基づくネットワークにおいて光パスを設定するとき、サイクルアタックの形成を回避することはもっとも重要なことになった。本研究では、深さ探索に基づくアルゴリズムを提案し、光パスを設定する前にサイクルアタックを検知する。また、サイクルアタックを検知する場合に、再予約手法を用い回線を確保する。理論分析の結果から、提案手法によりサイクルアタックを回避できたと確認し、全光光符号分割多重技術に基づくネットワークの最適設計に必要なパラメタも分かった。その研究の成果が、国際会議OECC/IOOC 2007と国際電気電子学会IEEEに行われるGLOBECOM 2007に発表されている。さらに、国際電気電子学会IEEEの学術雑誌にフルペーパは一篇が採択された。本年度の研究が、関連の研究分野に先行性を持つ研究と認められ、インパクトも大きいと評判されている。しかし、分散環境において光パス設定のオーバーヘッドが長くなるという問題があった.そこで本年度では,オーバーヘッドを抑えたサイクルアタック回避手法を提案する.具体的には,ツリー型論理トポロジー設計によりサイクルを回避することで,光パス設定のオーバーヘッドを小さくしている.まず提案手法における資源割り当て方法の比較を計算機シミュレーションにより行い,その結果,ツリー型論理トポロジーを用いた場合平均ホップ数の小さいツリーを優先して使用する方法が最も有効であることがわかった.続いて,提案手法と従来手法の比較を行い,提案手法はリンク伝搬遅延時間が大きい場合に有効であることを明らかにしている.一方,リンク伝搬遅延時間が小さい場合には,従来方式の方が有効であることがわかった.本年度の提案によって,OCDMネットワークで起きる問題がネットワークを設計する段階で完全に防止できたといえる.
剛体円環モデルを用いたラグ起振力同定手法の確立と農耕車両振動の現象解明

フラットベルト試験機(名古屋大学未来社会創造機構の共用機器)を用いたトラクタ用ラグ付きタイヤでの走行実験が実施できなかった為,小野測器製のタイヤ転がり抵抗試験システムを用いた走行実験を模索したが,1回の走行実験だけで約100万円が必要ということで,実機用タイヤでの走行実験は不可能という結論に至り,ラグ起振力同定手法が実機用タイヤについても適用できるかの検証については断念した.そこで,小径ラグ付きタイヤでの転動実験により計測された軸力の特性と,転動実験の計測結果から3次元剛体円環モデルを用いて同定されたラグ起振力の特性について調査し,これらの特性とタイヤの振動特性との相関について調べた.軸力とラグ起振力の特性として,軸力とラグ起振力のスペクトルマップから共振的な現象が発生している回転数での支配的な周波数を共振周波数として調べた結果,軸力とラグ起振力の共振周波数は良く一致しており,前後力については3つ(40Hz,53Hz,69Hz),横力については2つ(31Hz,73Hz),上下力については1つ(65Hz)が確認できた.次に,これらの共振周波数と加振実験で得られたタイヤの振動特性(固有振動数及び固有振動モード)との相関を調べた結果,タイヤの固有振動数が軸力及びラグ起振力の共振周波数に対応しており,更に共振が確認された力の方向とそれに対応する固有振動モードの振動する方向が全ての場合において一致していることが確認できた.これらのことから,共振的な現象はラグの起振周波数がタイヤの固有振動数と一致したとき,その固有振動数に対応する固有振動モードの方向の力が励起される現象であることが判明した.実機用タイヤでの走行実験は予算的に不可能という結論に至り,当初予定していたラグ起振力同定手法が実機用タイヤについても適用できるかの検証については断念した.そこで研究計画を変更し,小径ラグ付きタイヤでの転動実験で同定されたラグ起振力と軸力の特性を調査し,比較検討することにより,本同定手法の妥当性について検証することにした.軸力とラグ起振力の共振周波数は良く一致していることが確認できたが,スペクトルマップを比較してみると,軸力とラグ起振力でスペクトルマップの振幅が異なっていることが確認できた.これは,ラグ起振力がタイヤサイドウォールを介して軸力に伝わっていることを考えると,ラグ起振力を入力とし軸力を出力とした伝達特性が影響していることが考えられる.入力であるラグ起振力と出力である軸力の伝達特性を調べ,伝達特性とタイヤの振動特性について比較検討を実施する.ラグ起振力を上下方向・前後方向・軸方向について同定する為には,回転時の車軸の変位と車軸に作用する軸力を三方向について計測する必要がある.転動実験装置において,軸力については,六分力計で三方向の計測が可能であり,車軸の変位については,前後方向と上下方向についてはレーザ式変位計で,軸方向については渦電流式変位計で計測する手法を確立した.また,剛体円環モデルを三次元モデルに拡張してタイヤーホイール系での定式化を行い,ホイールについての運動方程式とタイヤベルトについての運動方程式を導出した.転動実験により車軸の直交三分力と直交三軸の変位を計測し,ホイールについての運動方程式の関係を用いて最小二乗法によりタイヤベルトの変位を同定した.更に,タイヤベルトについての運動方程式から,計測された車軸の変位と同定されたタイヤベルトの変位を用いてラグ起振力を算出し,小径ラグ付きタイヤ(外径308mm)でのラグ起振力の同定手法を確立した.次に乗用車タイヤ特性測定装置として用いられているフラットベルト試験機(名古屋大学未来社会創造機構の共用機器)を用いて,トラクタ用ラグ付きタイヤ(外径653mm)での走行実験を試みたが,ラグによる局所的な接触により乗用車用タイヤと比べて接地状態が異なり,想定以上に面圧が高くなり,エアベアリングに不具合が発生する可能性が示唆された為,計画していた走行実験を実施することが出来なかった.フラットベルト試験機での走行実験を実施することが出来なかった為,ラグ起振力同定手法が実機用タイヤについても適用できるかを検証することが出来ていない.フラットベルト試験機(名古屋大学未来社会創造機構の共用機器)を用いたトラクタ用ラグ付きタイヤでの走行実験が実施できなかった為,小野測器製のタイヤ転がり抵抗試験システムを用いた走行実験を模索したが,1回の走行実験だけで約100万円が必要ということで,実機用タイヤでの走行実験は不可能という結論に至り,ラグ起振力同定手法が実機用タイヤについても適用できるかの検証については断念した.そこで,小径ラグ付きタイヤでの転動実験により計測された軸力の特性と,転動実験の計測結果から3次元剛体円環モデルを用いて同定されたラグ起振力の特性について調査し,これらの特性とタイヤの振動特性との相関について調べた.軸力とラグ起振力の特性として,軸力とラグ起振力のスペクトルマップから共振的な現象が発生している回転数での支配的な周波数を共振周波数として調べた結果,軸力とラグ起振力の共振周波数は良く一致しており,前後力については3つ(40Hz,53Hz,69Hz),横力については2つ(31Hz,73Hz),上下力については1つ(65Hz)が確認できた.

次に,これらの共振周波数と加振実験で得られたタイヤの振動特性(固有振動数及び固有振動モード)との相関を調べた結果,タイヤの固有振動数が軸力及びラグ起振力の共振周波数に対応しており,更に共振が確認された力の方向とそれに対応する固有振動モードの振動する方向が全ての場合において一致していることが確認できた.これらのことから,共振的な現象はラグの起振周波数がタイヤの固有振動数と一致したとき,その固有振動数に対応する固有振動モードの方向の力が励起される現象であることが判明した.実機用タイヤでの走行実験は予算的に不可能という結論に至り,当初予定していたラグ起振力同定手法が実機用タイヤについても適用できるかの検証については断念した.そこで研究計画を変更し,小径ラグ付きタイヤでの転動実験で同定されたラグ起振力と軸力の特性を調査し,比較検討することにより,本同定手法の妥当性について検証することにした.小野測器製のタイヤ転がり抵抗試験システムを用いたトラクタ用ラグ付きタイヤでの走行実験が出来るかについて検討している.軸力とラグ起振力の共振周波数は良く一致していることが確認できたが,スペクトルマップを比較してみると,軸力とラグ起振力でスペクトルマップの振幅が異なっていることが確認できた.これは,ラグ起振力がタイヤサイドウォールを介して軸力に伝わっていることを考えると,ラグ起振力を入力とし軸力を出力とした伝達特性が影響していることが考えられる.入力であるラグ起振力と出力である軸力の伝達特性を調べ,伝達特性とタイヤの振動特性について比較検討を実施する.
2次元原子層チャネルにユニバーサルなゲートスタック技術の構築

これまでに,一般的な原子層堆積手法では2次元チャネルの特性劣化が大きいという問題に対して,酸素分離型蒸着装置を用いた2次元層状チャネル上High-k堆積において極薄膜下での誘電率の維持に成功し,安定デバイス動作を達成してきた.今年度は,この堆積手法により作製したデュアルゲート2層MoS2を用いて巨大シュタルク効果の観測を検討した.巨大シュタルク効果とは垂直電界が印加された場合に,バンドアライメントが変化し,ギャップが減少する挙動である.このバンドアライメントの変化のため,ゲートに近い層は絶縁体として働き,移動度の向上が期待できる.ソースドレインをトップゲートにより被覆しアクセス領域を無くした2層MoS2デュアルゲートトランジスタ(完全被覆構造)を酸素分離型蒸着装置により作製し,巨大シュタルク効果を実証するため,移動度の変化を解析した.1層及び2層MoS2の電流-電圧特性の結果から,2層は1層に比べバックゲート印可に対する電流増加率が大きいことがわかった.移動度のバックゲート電圧依存性から,2Lにおける傾きが大きいことがわかった.トップゲートフルカバー構造における移動度のバックゲート電圧依存性は,(i)ソースドレイン下におけるチャネルの変調と(ii)巨大シュタルク効果の2つの要因に分けることができる.1層ではソースドレイン下におけるチャネルの変調のみが観測されるため,移動度のバックゲート依存性における傾きの差は2Lにおける巨大シュタルク効果の影響によると考えられる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。六方晶ボロンナイトライド(h-BN)は二次元複層化デバイスに最適な層状絶縁基板であると認識されている.今年度は、ユニバーサルなゲートスタックの鍵となるh-BNの絶縁破壊前の電流の経時変化を測定し,劣化のメカニズムを検討した.EBリソを駆使し,h-BNを金属電極でサンドイッチしたデバイス構造を作成し,電気的ストレスを印可した.およそ12 MV/cmで破壊するh-BNが9 MV/cmもの大きなストレスに長時間耐え絶縁破壊しなかった点や,単一結晶内のすべての電極箇所で均一な絶縁性が確認された点から,実験に使用したh-BNの高い電気的信頼性を示すことができた.また,いずれの電界においても時間に伴い電流が1桁程度低下し,1000 s程度で一定電流になった.このような電流低下は熱酸化シリコンでも観測されるが,電流が安定した後に電子が欠陥に捕獲・放出されることにより階段状に変化する複合ランダムテレグラフシグナル(RTS)も同時に観測した.このRTSの観察は,電極/h-BN界面もしくはh-BN内への初期欠陥の内在を意味しており,それを起点とした経時破壊が起こる可能性があることが示唆される.high-kとの複合化を考える際にこの欠陥の影響を考慮する必要がある.また,h-BN上へのhigh-k膜の堆積手法として,通常はALDが持ちいられるが理想的な誘電率は得られていない.今回,様々な酸素分圧で堆積が可能な差圧チャンバーを立ち上げた.2次元チャネルにユニバーサルなゲートスタックとしてh-BN/high-kの複層化を提案しているが,まずh-BNの絶縁破壊の経時変化について理解が進んだため.これまでに,一般的な原子層堆積手法では2次元チャネルの特性劣化が大きいという問題に対して,酸素分離型蒸着装置を用いた2次元層状チャネル上High-k堆積において極薄膜下での誘電率の維持に成功し,安定デバイス動作を達成してきた.今年度は,この堆積手法により作製したデュアルゲート2層MoS2を用いて巨大シュタルク効果の観測を検討した.巨大シュタルク効果とは垂直電界が印加された場合に,バンドアライメントが変化し,ギャップが減少する挙動である.このバンドアライメントの変化のため,ゲートに近い層は絶縁体として働き,移動度の向上が期待できる.ソースドレインをトップゲートにより被覆しアクセス領域を無くした2層MoS2デュアルゲートトランジスタ(完全被覆構造)を酸素分離型蒸着装置により作製し,巨大シュタルク効果を実証するため,移動度の変化を解析した.1層及び2層MoS2の電流-電圧特性の結果から,2層は1層に比べバックゲート印可に対する電流増加率が大きいことがわかった.移動度のバックゲート電圧依存性から,2Lにおける傾きが大きいことがわかった.トップゲートフルカバー構造における移動度のバックゲート電圧依存性は,(i)ソースドレイン下におけるチャネルの変調と(ii)巨大シュタルク効果の2つの要因に分けることができる.1層ではソースドレイン下におけるチャネルの変調のみが観測されるため,移動度のバックゲート依存性における傾きの差は2Lにおける巨大シュタルク効果の影響によると考えられる.二次元層状材料は,グラフェンと異なりギャップ(EG)を有することでデバイス応用・基礎物性の両面から研究が進められているが,ゲート絶縁膜堆積技術が確立していない.これは,面内で結合の閉じた化学的不活性な二次元材料表面での化学吸着の困難さ故,緻密な膜形成が難しくHigh-k本来の誘電率が得られないためである.そこで,低エネルギー堆積手法である熱蒸着によるHigh-k堆積を達成するため酸素分離型蒸着装置を設計した.加熱セル領域とメインチャンバー間にφ=5 mmのアパチャーを導入し独立排気することで,希土類金属用セルは高真空に保ち,メインチャンバーの酸素分圧を独立して制御可能である.ここでは,様々な酸素分圧において0.3Å/s程度の低速で堆積し,2次元層状チャネル上へのゲートスタック堆積を検討した.Alと同程度の高い蒸気圧を有し,高融点,かつ高誘電率のErを蒸着元素として採用した.

酸素分離型原子蒸着装置のチャンバー内酸素分圧が10-2 Pa時において,加熱セル領域を10-5Paに維持でき3桁の差圧を確認した.酸素分圧10-2 Paで製膜したEr2O3における1/Cプロットから求めた比誘電率は13程度であり,既報のスパッタ堆積膜と同等の値を得た.10-3 10-1 Paの異なる酸素分圧条件でのEr2O3の絶縁破壊電界と比誘電率は,全ての酸素分圧条件で誘電率は同程度であるが,10-1 Paで絶縁破壊電界の低下が確認された.5 nm/s程度の高レートで堆積したY2O3の絶縁破壊電界の圧力依存性と比べると,最適条件は低酸素分圧側にシフトしていることが分かる.これは本実験で酸素分離型蒸着装置を用いることで堆積レートを0.3Å/s程度に抑えることに成功したため,10-3Pa以下でも高い特性が得られ成膜に適したウィンドウが広がっていると推測される.堆積装置の立ち上げは順調に進展した.本研究を遂行するために,(i)Si基板上での予備実験から(ii)グラフェン上へのデバイス実験に移行する予定を立てていた.今年度で,(i)Si基板上での予備実験を終えることができ,次のステップに進めているため順調に進展していると判断した.今年度h-BNの絶縁破壊の研究と並行して,絶縁膜堆積用の差圧チャンバーを立ち上げた.h-BN上へのhigh-k絶縁膜堆積を行い複層化ゲート絶縁膜の特性評価を行う.堆積手法には,既存のALDと新規差圧チャンバーの2つの手法で違いを見ながら進める.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。来季は,(ii)グラフェン上へのデバイス実験に移行する予定である.デバイス面積が限られるため,評価手法がIV,CV測定になってしまうが,現状として良好な特性が得られることが予想される.そこで,グラフェン上のデバイスにおいて,詳細な解析により過去の異なる絶縁膜堆積手法との違いを明確にする.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
気管支鏡検体のRNAを用いた融合遺伝子・免疫チェックポイント関連遺伝子測定

1.システムの構築2.臨床情報収集上記にて遺伝子変異を検索した患者の臨床情報を電子カルテより収集した.今後,これらデータを用いてPD-L1発現量と免疫チェックポイント阻害薬の反応性との関連について後ろ向きの観察研究を行っていきたい.平成29年度の研究実績2.臨床情報収集上記にて遺伝子変異を検索した患者の臨床情報を収集した.平成29年度の研究実施計画通りに進展している.1.システムの構築2.臨床情報収集上記にて遺伝子変異を検索した患者の臨床情報を電子カルテより収集した.今後,これらデータを用いてPD-L1発現量と免疫チェックポイント阻害薬の反応性との関連について後ろ向きの観察研究を行っていきたい.平成30年度の研究実施計画平成29年度に構築したシステムを用いて,引き続き症例の蓄積を行う.得られたデータと臨床情報をもとにMET発現増加と上皮成長因子受容体チロシンキナーゼ阻害薬耐性との関連やT790Mと排他的な関係にあるかについて後ろ向き観察研究を行う.また, PD-L1は腫瘍細胞のみならず組織の間葉系細胞や一部のリンパ球にも発現すると報告されており, PD-L1以外の腫瘍特異的抗原についても併せて解析を行う.B7ファミリーに属するB7-H3, H4は胃癌などの腫瘍でT細胞を抑制性に制御すると報告されていたが,最近肺がん細胞でもPD-L1とは相関せず発現すると報告されている.今回新たなターゲットとして肺がん細胞における組織型別の発現, PD-L1発現との相関,免疫チェックポイント阻害剤の治療反応性への関与を検討する.また,以前より腫瘍細胞抗原として腫瘍細胞表面に発現しワクチンとしても期待されるMUC-1が,最近糖鎖修飾を介して免疫細胞のPD-L1発現を増強すると報告された.PD-L1発現とあわせてMUC-1についてもその発現を確認する.少額の余りについてはH30年度交付額と合わせて物品費として使用