hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オーストロネシア語圏の言語多様性と生物多様性

マダガスカルでの調査は、調査予定時期に肺ペストが蔓延していたため、渡航を延期することとなったが、電話のつながる研究協力者に連絡をとり、植物や昆虫に関する伝統知識やこれまでの継続的課題である言語調査資料をまとめ、『<茨の国>の言語』(慶應大学出版社,2018年2月)として出版した。ほかのオーストロネシア語圏であるトンガ王国での調査は短期間ではあるが、有意義であった。伝統医療と現代医療の地域住民の選択の場、とくに薬用や手工芸用の生物遺伝資源に関する伝統知識について、医療機関に勤める医学博士およびトンガ放送局の職員による助けを得ることができ、新たな調査土地としてこれから長期的に継続する基盤を構築することができた。(撮影した映像資料に関しては現時点では個人情報および現地の知的財産の保護のために公開は行っていない。)なお、2018年3月にトンガに調査へ赴いた時期は、ちょうと1ヶ月前に、トンガでの史上最大規模のサイクロンが襲い、復旧途中であった。しかし、町は全くパニック状態にはあらず、インフラのないころの伝統知識・技術を駆使して、入手可能な資源を利用して生活していた。予期せぬことではあったが、大自然災害後の復興・復旧の仕方と、被災したあとのトンガ人の生活を観察することは、本研究に新風を与えた。2017年に調査渡航を予定していたマダガスカルにおいて、肺ペストが首都で蔓延したため、感染症の危険のみならず、治安も不安定となるため、渡航を延期した。そのため、マダガスカル南部で予定していた、データの再確認と植物学者との共同研究を行うことができなくなり、予定より遅延している。さらに、ほかの調査地として基盤ができたトンガでは2018年2月に史上最大のサイクロンが襲い、調査に赴いた3月は復興途中であり、ライフラインが不安定で、作物が通常通り市場に並んでおらず、生活に根付く植物に関する調査など予定していた調査を進めることが困難であった。(一方、このような大きな自然災害が起きたあとのトンガでの観察は、本研究に新風を与えた。)本研究の目的は、マダガスカル及び南太平洋の島嶼地域を中心とするオーストロネシア語圏で現地調査を行い、言語多様性と生物多様性の相互関係を考察することである。これまで集めてきた基礎語彙や言語学をベースとした資料に加えて、現地の人々の人と自然の共生に着目し植物利用に関する資料収集につとめた。最終年度は、オセアニア島嶼国と同じ亜熱帯気候の島である鹿児島県奄美大島を新たな調査地として調査を開始した。人間の知の体系である科学と芸術はどちらも豊かな自然から生まれるものであるという考えに基づいている。マダガスカル、トンガでは主に植物の薬用利用に関して、何世代も前の伝統技術を口頭伝承により家族や社会から受け継ぎ今も実践している伝統医術師の協力を得て、映像資料を録画した。現地語と英語の字幕をつけた映像ドキュメンテーションを作成している(※肖像権や現地の知的財産権の関係から映像ドキュメンテーションの公開にはまだ時間を必要とする。)今年度は、広域調査といっても、ミクロネシア連邦にしか結局行くことができなかったが、今後、残りの2年はできる限り(これまで調査してきたマダガスカル、仏領ポリネシア、イースター島を含め)多くの土地で調査をしたいと思う。ただ、それには予算にも問題があるが、新たな土地につき、ただちに研究協力者を見つけてこちらの知りたいことを得ることは難しいという課題がある。
免疫性神経・筋疾患の発症機構の解明とDNAワクチンを用いた特異免疫療法の開発

神経・筋疾患は難治性のものが多く、しばしば致死的である。死に至らない場合でも、知的・身体的障害が強く残るため、患者の生活の質は著しく限定される。本研究は神経難病である多発性硬化症や多発性筋炎の動物モデルを多角的に分析して、発症機序を解明する。平行して、ヒト疾患の病態分析を行い、動物モデルで得られた結果がヒト疾患にも当てはまるかを検証しつつある。さらに、動物モデルを用いて、病変形成に関与するケモカインの受容体を組み込んだDNAを作製・投与して疾患の予防・再発抑制を図る。朴研究員はこのプロジェクトで主に病理学的検索を分担し、病態の進行や病変を構成する免疫細胞の特性解析、免疫療法の効果の判定を行った。とくに、MOG(myelin oligodendrocyte glycoprotein)を免疫して誘発した慢性再発性、あるいは二次進行型脳脊髄炎において、病理検索を行い、初期のT細胞を中心とする炎症期の後、主に抗MOG抗体が脱髄を引き起こすことを見出した(Brain,2004)。さらに、擬似ケモカイン受容体遺伝子が再発性自己免疫性脳脊髓炎の再発期を抑制することが示された(J.Neuroimmunol.,2005)。これらの研究に主に形態学的検索から、朴研究員は貢献した。
地域社会で活躍する市民サイエンスコミュニケーターの養成プログラム開発の試み

本研究の目的は、児童生徒の科学への興味関心を高めるとともに、一般市民の科学的リテラシー向上のため、身近にある材料を使って工作できる天文グッズの開発と、地域社会で活動するサイエンスコミュニケーターの支援と養成のためのプログラム開発を行い、その教育効果を明らかにすることである。はじめに、一般市民がサイエンスコミュニケーターの役割を果たすために、どのような支援・仕組みが必要かについて意見交換を行う学習会を9回実施した。その結果、家庭や地域を対象にした取り組みに必要なのは、テレビやインターネットで話題になった内容を解説した資料や、普段の自然を観察・体験する機会を提供していくことであることが明らかになった。市民が主催した夜間天体観察会のイベントを3回実施した。参加者は、ロコミによりイベントの開催案内を知り、このようなイベントに参加したのがはじめてという回答が過半数であり、楽しかった、また参加したい、今日のイベントについて家族、友達に話したいという回答が8割以上であった。実施者からは「関心が高いことが分かったので継続的に実施したい」という意見があり、これらのことから、市民が主催してイベントを開催することは、実施者のサイエンスコミュニケーションのスキルが高まると同時に、参加者の科学への興味関心が育成・向上させることができることが明らかになった。また、サイエンスグッズ開発では、10件のアイデア提案があり、6回のイベントを開催した。工作中の様子やイベント終了後のアンケート結果より、家族が協力してグッズの工作を行うことにより、サイエンスの学習と家族のコミュニケーションが同時にできることが明らかになった。学習会とイベントの開催は、他の分野に応用可能であり、地域で活動できる市民コミュニケーターを中心にイベントを実施することにより、地域全体のその分野に対するリテラシーを高められると考えられる。
相溶性高分子系の分子運動と材料物性

1.相溶性高分子混合系について、動的粘弾性、応力緩和、複屈折緩和、誘電緩和及び拡散の測定を行うためのシステムを完成した。その過程において、動的粘弾性測定装置を用いて振動変形時の複屈折測定ができることを明らかにした。2.ポリスチレンとポリビニルメチルエ-テル混合物溶液について、上記の種々の測定を行うことにより、高分子混合系における分子運動と粘弾性に関して以下の知見を得た。(1)比較的短時間の領域において、弾性率が一定になるゴム状平坦領域が存在する。この領域では、すべての高分子鎖が応力に対して寄与している。(2)短い高分子鎖どうしのからみ合い綱目は最初に消滅する。その緩和時間は長い高分子鎖の分子量によって変化しない。(3)次に、長い鎖と短い鎖とのからみ合い綱目が消滅する。その緩和時間も長い鎖の分子量によって変化しない。(4)短い高分子鎖の関与する綱目構造が消滅した後に、第二のゴム状平坦領域が存在する。この領域における弾性率の値や緩和時間は、長い鎖が通常の低分子液体中に溶解した溶液のものであって、短い高分子鎖の影響を受けない。3.強制レ-リ-散乱法によって、ポリビニルメチルエ-テル中におけるポリスチレン分子の拡散を測定して、次の点を明らかにした。(1)トレ-サ-色素と結合したポリスチレンはポリビニルメチルエ-テル中で凝集する傾向が強く、測定条件の設定に細心の注意を要する。(2)拡散係数の分子量依存性の解析から、ポリビニルメチルエ-テル中でのポリスチレンの拡散は、ポリスチレン中における自己拡散と同じ機構によるものと推定される。1.相溶性高分子であるポリスチレンとポリビニルメチルエーテルの混合物について、応力緩和と動的粘弾性測定を行い、以下の結果を得た。(1)比較的短時間(高周波数)の領域に、すべての高分子鎖のからみ合いに由来すると思われるゴム状平坦領域が存在する。(2)その平坦領域の緩和は、ポリスチレンの分子量に依存せず、ポリビニルメチルエーテル鎖の拡散によって生じると考えられる。(3)長時間領域に、ポリスチレン鎖のみのからみ合い網目に由来すると思われるゴム状平坦領域が存在し、その領域の弾性率の値や緩和時間はポリスチレンの濃度と分子量だけで決定される。この領域では、ポリビニルメチルエーテルは低分子量の溶媒と同じ挙動を示している。(4)これらの粘弾性に対応する誘電緩和の測定が、現在進行中である。2.上述の混合系について応力緩和過程における複屈折の測定を行い、以下のような知見を得た。(1)短時間領域では、2種の高分子鎖はいずれも配向して、応力に寄与しているという、予想どおりの挙動をする。(2)長時間領域では、応力はポリスチレン鎖のみに由来するにかかわらず、ポリビニルメチルエーテル鎖も配向を保持している。後者は、配向したポリスチレン鎖に吸着する傾向があると考えられる。3.上述の混合系中におけるポリスチレン鎖の拡散係数を、強制レーリー散乱法によって測定した。ポリスチレンの分子量が低い場合には、2種類の拡散モードが共存するという異常挙動が得られたので、これを詳細に解明するために、濃度、分子量等の条件を細かく変化させた実験を行っている。1.相溶性高分子であるポリスチレンとポリビニルメチルエ-テルの混合物の溶液について、応力緩和、複屈折の緩和、動的粘弾性、誘電緩和を測定し、それらの結果に基づいて次の結論を得た。(1)比較的短時間(高周波数)の領域において弾性率が一定になる平坦領域が存在する。この領域では応力はすべての高分子鎖の間のからみ合い網目によって生じている。(2)短い高分子鎖どうしのからみ合いによる網目は最初に消滅する。

(3)次の段階において、長い高分子鎖と短い高分子鎖とのからみ合いによる網目が消滅する。(4)短い高分子鎖の関与する網目構造が消滅した後の緩和過程では、長い高分子鎖の緩和挙動は、通常の低分子液体中におけるものと同じである。2.上述の測定を行う過程において、動的粘弾性と複屈折測定を組み合わせることにより、振動変形下での複屈折測定に成功した。これにより複屈折測定の時間(周波数)域が、当初より2ケタ以上拡大された。3.強制レ-リ-散乱法によって、ポリビニルメチルエ-テル中におけるポリスチレン分子の拡散係数を測定して、次の結果を得た。(1)トレ-サ-用色素と結合したポリスチレンはポリビニルメチルエ-テル中で凝集する傾向があり、正しい測定を行うには、色素量、光量等に関して適当な条件を設定しなければならない。(2)拡散係数の分子量による変化の解析から、ポリビニルメチルエ-テル中でのポリスチレンの拡散は、ポリスチレン中における自己拡散と同じ機構によると推定される。
サッチャー政権期イギリスの外交・欧州安全保障政策と新冷戦 1979-1984年

本研究は、サッチャー政権期(1979-90年)におけるイギリス外交・安全保障政策の分析を通して、冷戦下の西側同盟内関係の多極性と重層性を解明することを目指すものである。本研究においては、1979年のサッチャー政権の発足から新冷戦と呼ばれる東西両陣営間の対立が頂点に達した1984年までの期間を主な対象時期として実証的分析を行い、(1)サッチャー政権の外交構想と安全保障政策、(2)新冷戦に対する西側同盟内部の政策形成過程にイギリスが果たした役割、の2点について明らかにすることを目的とする。2018年度は4年計画の本研究の第1年目にあたり、研究全体の基盤を形成する作業を行った。具体的には、サッチャー政権期を通じた外交及び欧州安全保障政策に関する研究書をはじめとする二次史料の収集と整理を行い、その結果に基づいてロンドン(イギリス国立公文書館)及びオックスフォード(オックスフォード大学ボードリアン図書館)での一次史料の調査と収集を行った。またこれと並行して、関連する国々や地域に関する研究に関しても把握に努めた。一方で、この間に関連分野の研究者との交流を行うことを通じて、これまでの研究内容に加えてサッチャー政権期の外交政策とそれに対するイギリス社会の認識との間の関係についても、有益な示唆を得ることができた。来年度は、今年度に得られた史料の読解を行いながら研究内容の公表に向けた準備を引き続き進めていく予定である。当初の予定通り、サッチャー政権期全般について、イギリス及び関連する国々や地域に関わる文献や二次史料の調査を行い、研究の状況を把握するとともに、それに基づいた一次史料の収集を含む現地調査を進め、研究課題についての実証的分析を開始した。また、その上で研究内容について関連分野の研究者との間で意見交換を行った。以上から、本研究はこれまでのところ「おおむね順調に進展している」と評価できると考えられる。研究第1年目に収集した史料の整理と分析に基づいて、必要に応じてイギリスなどでの現地調査を随時行いながら、研究目的の達成に向けた調査と分析を継続して行う。次年度使用額が生じた理由は、次年度に1年目の研究結果に基づいた史料収集を複数回予定しているため、本年度の使用額の一部をそれに充てることとしたためである。次年度についてもこれまでと同様、史料収集のための旅費と機器及び書籍購入のための物品費として使用する予定である。
ブレンステッド酸・塩基複合触媒を活用した不斉合成反応の開発

触媒的な有機合成反応の開発は有機合成化学上の有用性のみならず、環境に対する負荷の低減という観点からも重要な研究課題のひとつとなっている。そのような状況下、金属を含まない有機触媒は取扱いの簡便さ、再利用の容易さ、経済性などの利点において優位性を示すことが期待されている。我々は本研究においてN-H結合を含むブレンステッド酸触媒に着目し、多点認識型の多機能性不斉触媒の開発や、多連続反応の触媒の探索といった高付加価値の有機合成反応について検討を行った。(1)多機能性チオ尿素触媒を用いた触媒的不斉反応すでに開発したチオ尿素触媒を用い活性メチレン部を組み込んだイミンを求核剤としてβ-ニトロスチレン誘導体と反応させることにより、Michael反応とaza-Henry反応が連続的に進行し形式的[3+2]環化付加反応を起こし高度に官能基が置換されたピロリジン誘導体を高ジアステレオ/エナンチオ選択的に合成することに成功した。また、フェノール性水酸基とシッフ塩基部位を有するチオ尿素触媒を新たにデザインし、アルケニルホウ素を求核剤とする共役付加反応(Petasis型反応)を行い有機触媒による触媒的不斉反応を実現した。エキソオレフィンをα位に有するシクロヘキサノンは生理活性物質のよい合成素子として期待される。我々はDiels-Alder反応と脱離を組合せることで、2-メチレンシクロヘキサノンを単行程で合成することに成功した。反応機構解析の結果、それぞれの反応はTf_2NHにより活性化されていることが示唆された。また、連続的Povarov-酸化反応を開発し、多置換キノリンの一挙合成を実現した。β-アミノ酸誘導体の簡便合成法の確立を目指してMannich反応への応用を検討した。その結果、求電子剤としてN-Bocイミン体を用いれば、マロン酸エステル誘導体からβ-ケトエステルにいたる種々の求核剤との付加反応が、-78°Cから室温の範囲で高エナンチオ選択的に進行し、β-アミノカルボン酸誘導体を収率良く与えることを見出した。次に、一般に不安定な炭素求核剤と考えられている有機金属試薬の利用を計画し、有機金属試薬単独では強い求核性を示さず、かつ空気や水にある程度安定で毒性の少ない点から取り扱いの容易な有機ホウ素試薬を炭素求核剤として用いたキノリン誘導体への不斉1,2-付加反応を検討した。従来のチオウレア触媒のジメチルアミノ基をN-メチル-2-アミノエタノールに変換した触媒分子が有機ホウ素試薬を効果的に活性化し、キノリン誘導体の2位のみにアルケニル基を位置および立体選択的に導入できることを見出した。種々の官能基を有するチオウレア触媒を用いた反応性と選択性の比較から、1,2-アミノアルコールが不斉発現と反応加速に必須であり、この部位が有機ホウ素試薬と四配位錯体を形成し、アシルキノリニウム塩のカルボニル基がチオウレアに直接、あるいは塩素陰イオンを介して水素結合することで、高いエナンチオ選択性が得られることがわかった。Tf2NH触媒はazadieneとアリルシランを組み合わせた逆電子要請型のhetero Dields-Alder反応に有効で、2,4-二置換テトラヒドロキノリンと共にキノリン誘導体をまずまずの収率で与えた。本反応の詳細な検討から、同触媒が過剰の基質イミンの存在下でテトラヒドロキノリンの脱水素反応を触媒的に加速すること、また、cis-11の方がtrans-11よりも速く酸化される傾向にあることなどを明らかにした。これらの結果を利用して、種々のキノリン誘導体の効率的なワンポット合成法を確立した。
薬剤科学を基盤とする包括的光安全性評価系の戦略的創出

オゾン層の破壊により,太陽光からの紫外線曝露が近年問題となっており,これに伴い医薬品や化粧品による薬剤性光線過敏症が重要な副作用として注目を集めている.本研究では医薬品開発の初期段階にて本副作用を回避するため,化学物質の光化学的特性ならびに皮膚への曝露を指標とした光安全性評価のためのスクリーニングシステムを提示することを目的としている.さらに社会的に重要となっている動物福祉について本研究を通じて実験動物の犠牲を減らすことのできるよう,動物実験に依存しない光安全性評価システムの提案を目指し,研究を進めていく.オゾン層の破壊により,太陽光からの紫外線曝露が近年問題となっており,これに伴い医薬品や化粧品による薬剤性光線過敏症が重要な副作用として注目を集めている.本研究では医薬品開発の初期段階にて本副作用を回避するため,化学物質の光化学的特性ならびに皮膚への曝露を指標とした光安全性評価のためのスクリーニングシステムを提示することを目的としている.さらに社会的に重要となっている動物福祉について本研究を通じて実験動物の犠牲を減らすことのできるよう,動物実験に依存しない光安全性評価システムの提案を目指し,研究を進めていく.
有機原料を用いた気相成長法による２次元層状ＭｏＳ２薄膜の低温成膜に関する研究

本研究では、二次元層状半導体の一種である二硫化モリブデン(MoS2)のディスプレイ応用を目的として、有機金属気相成長法(MOCVD)による高品質MoS2薄膜低温作製手法の確立について研究を行っている。本研究ではモリブデン原料としてi-Pr2DADMo(CO)3、硫黄原料として(t-C4H9)2S2を選定して用いた。成膜条件の最適化として、成膜時のモリブデン及び硫黄原料分圧に着目し調査した結果、モリブデンに対し硫黄を300倍の量で供給すると膜厚制御性が飛躍的に向上することが解明された。また、成膜環境の最適化としてCVD特有の原料の吹き付け分布を制御するため、原料のプロセスチャンバー導入に3元系同軸導入管を用いた。大面積基板上への均一なガス吹き付け分布達成に必要なガス流量比を探索することで3 cm角SiO2/Si基板上への均一成膜を実現した。既存の研究で検討されてこなかったこれら成膜パラメータを用いた膜厚分布、成膜面積の制御は本研究の特色の一つである。また、今年度はMoS2成膜の大面積化のみならず高結晶品質化を推進するため、MoS2膜の物性を非破壊非接触で評価可能な手法を開発した。MoS2膜の粒径、残留応力、配向性、結晶相について、ラマン分光測定により得られたMoS2起因のラマンスペクトルに対し、量子効果モデルを考慮したシミュレーション関数を当てはめることで、MoS2薄膜の粒径、残留応力、熱伝導率を定量的に評価した。また、量子効果シミュレーション関数の構築に必要な各種パラメータをBulk MoS2測定により決定した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、前述の目標達成に必要な高い生産性を有する有機金属(MO)原料の選定、及び温度勾配Hot-wall型CVD装置を用いたモリブデン単膜作製、硫化による反応メカニズム解明を達成目標として掲げた。本研究では数ある候補化合物の中から、モリブデン原料としてジイソプロピルジアザジエンモリブデントリカルボニル[i-Pr2DADMo(CO)3]、硫黄原料としてジターシャリーブチルジスルフィド[(t-C4H9)2S2]をそれぞれ選定した。これらのMO原料は毒性が低く発火性のない安全な原料である。また既存のMoS2用CVD原料と比較して高い蒸気圧を有しており、窒素バブリングにより低温かつ安定的に原料供給が可能である。これらのMO原料の分解温度について多条件同時成膜Hot-wall型CVD装置を用いた成膜、硫化実験を行い、XPSにより評価した。その結果、両MO原料は300°C以下の低温で適切に分解することが明らかになった。またXPSとDFTによる評価から、i-Pr2DADMo(CO)3は中心モリブデン原子が0価で存在しこれが低温分解と不純物混入抑制に効果的に作用することが明らかになり、(t-C4H9)2S2は水素雰囲気中で分解反応が促進され、更なる低温分解が可能であることが解明された。このように、新規MO原料の分解温度と物性について、実験的・計算的評価手法により明らかにした。研究実績の概要で述べた通り、今年度は、高い生産性を有する有機金属(MO)原料の選定、及び温度勾配Hot-wall型CVD装置を用いたモリブデン単膜作製、硫化による反応メカニズム解明を達成目標として掲げた。その結果、モリブデン原料としてジイソプロピルジアザジエンモリブデントリカルボニル[i-Pr2DADMo(CO)3]、硫黄原料としてジターシャリーブチルジスルフィド[(t-C4H9)2S2]をそれぞれ選定し、これら新規MO原料の分解温度と物性について、実験的・計算的評価手法により明らかにした。本研究では更に、両MO原料を用いたCold-wall CVD成膜実験についても実施した。その結果、250°Cもの低温でウェハスケールSiO2基板上にMoS2原子層極薄膜を作製することに成功した。これは、本研究の目的であるMO原料の使用による低温成膜を実証する結果であり、またMoS2ディスプレイの実現可能性を飛躍的に向上させたと自負する。今年度は、まず昨年度に多条件同時成膜Hot-Wall型CVD装置によって選定したモリブデン、硫黄の両有機金属原料を用いたCold-Wall CVD成膜の実施、及び成膜条件の最適化を行いMOCVD-MoS2の膜厚制御をはかった。また、より大面積均一性に優れたMoS2薄膜作製環境の探索として成膜チャンバー内の原料ガスの吹き付け分布を解析し、装置設計を行い実際の成膜環境にフィードバックを行った。成膜条件の最適化として、成膜時のモリブデン及び硫黄原料分圧に着目し調査した結果、モリブデンに対し硫黄を300倍の量で供給すると膜厚制御性が向上することが解明された。

また、成膜環境の最適化としてCVD特有の原料の吹き付け分布を制御するため、原料のプロセスチャンバー導入に3元系同軸導入管を用いた。原料の吹き付け分布の制御は、各原料を輸送するキャリアガスとH2ガスの流量を調整することで行う。導入管外側のガスの流量を内側のガスの流量に対して増やした場合ガスは直線的に試料まで向かい、逆に導入管内側のガスの流量を外側のガスの流量に対して増やした場合は広がりながら試料まで向かう。このように、大面積基板上への均一なガス吹き付け分布達成に必要なガス流量比を探索することで3 cm角SiO2/Si基板上への均一成膜を実現した。これらの成果は、2017 Materials Research Society Fall Meetingにおいて報告し、MRS Advancesに投稿、掲載された。本研究では、2次元層状MoS2のディスプレイ応用を目的として、MOCVDによる高品質MoS2薄膜低温作製手法の確立について研究を行っており、その中で新規モリブデン及び硫黄有機原料の使用に着目することで、250°Cでの単層MoS2低温成長を達成し、薄膜作製プロセス温度の大幅な低減に成功している。また本研究員は、有機原料の分解反応過程についてもシミュレーション技術を用いて明らかにしており、MoS2成膜分野において学術的にも貢献していると考える。加えて、本研究員は世界的にも新規性の高いCold-wall MOCVD装置を用いたMoS2成膜を実施した。その際に原料噴射口の形状を改善することでガスの吹き付け分布を均一化し、これまで困難であったcmスケール基板上へのMoS2成膜を達成した。これは期待以上の研究の進展があったと言える。本研究では、二次元層状半導体の一種である二硫化モリブデン(MoS2)のディスプレイ応用を目的として、有機金属気相成長法(MOCVD)による高品質MoS2薄膜低温作製手法の確立について研究を行っている。本研究ではモリブデン原料としてi-Pr2DADMo(CO)3、硫黄原料として(t-C4H9)2S2を選定して用いた。成膜条件の最適化として、成膜時のモリブデン及び硫黄原料分圧に着目し調査した結果、モリブデンに対し硫黄を300倍の量で供給すると膜厚制御性が飛躍的に向上することが解明された。大面積基板上への均一なガス吹き付け分布達成に必要なガス流量比を探索することで3 cm角SiO2/Si基板上への均一成膜を実現した。既存の研究で検討されてこなかったこれら成膜パラメータを用いた膜厚分布、成膜面積の制御は本研究の特色の一つである。また、今年度はMoS2成膜の大面積化のみならず高結晶品質化を推進するため、MoS2膜の物性を非破壊非接触で評価可能な手法を開発した。MoS2膜の粒径、残留応力、配向性、結晶相について、ラマン分光測定により得られたMoS2起因のラマンスペクトルに対し、量子効果モデルを考慮したシミュレーション関数を当てはめることで、MoS2薄膜の粒径、残留応力、熱伝導率を定量的に評価した。また、量子効果シミュレーション関数の構築に必要な各種パラメータをBulk MoS2測定により決定した。MoS2は極薄膜領域での応用が期待される材料であるため、その作製プロセスには原子層レベルでの膜厚制御が求められる。その際に有用なのが、有限体積法(FVM)によるCVD成膜シミュレーションである。
超高速無線パケットネットワークのためのバーチャルセルラシステムの実現に関する研究

超高速伝送可能な無線ネットワークを構築する方法として,我々が提案してきたバーチャルセルラシステムのキー技術であるマルチホップ通信の経路選択アルゴリズム,無線チャネルリソース割当法の確立を目指して以下の研究を行なった.1.バーチャルセルにおけるマルチホップ経路構築法の研究総送信電力が最小となる経路構築法を提案し,送信電力低減効果を示してきたが,マルチホップ最大比合成ダイバーシチ合成法を適用することによりさらに送信電力を低減できることを示した.また,経路に障害が生じたときにも,発信元無線ポートから経路を構築しなおすことなく,障害を検出した無線ポートから少ないメッセージ数で復旧可能な経路再構築法を提案した.2.バーチャルセルにおけるリソース割当て法の研究移動端末-無線ポート(WP)-中央無線ポート間の周波数チャネル割り当て法について,チャネル棲み分けアルゴリズムを用いた動的チャネル割当法を適用することを提案し,基地局-移動端末間で直接通信を行う従来のセルラ方式と比較してチャネル割当失敗率を向上させることができることを示した.また,移動局と中央ポートの間のマルチホップルートリンクのうち一つでもチャネル割当に失敗すると,呼損が発生してしまう.そこで,呼損を低減するためにチャネル割当に失敗したリンクをマルチホップ経路上から削除してルート短縮する中継経路短縮法を提案し,計算機シミュレーションによりその有効性を示した.3.2ホップバーチャルセルの研究現状のシステムからバーチャルセルラシステムへの段階的な発展を考えた場合,最も移行が容易な構成は,無線ポート間の転送を行わない,移動端末-無線ポート-基地局(中央無線ポート)の2ホップに限定させた2ホップバーチャルセルである.そこで,2ホップバーチャルセルを対象に,WP配置法,リソース割当法,スループット特性について研究した.超高速伝送可能な無線ネットワークを構築する方法として,我々が提案してきたバーチャルセルラシステムのキー技術であるマルチホップ通信の経路選択アルゴリズム,無線チャネルリソース割当法の確立を目指して以下の研究を行なった.1.バーチャルセルにおけるマルチホップ経路構築法の研究総送信電力が最小となる経路構築法を提案し,送信電力低減効果を示してきたが,マルチホップ最大比合成ダイバーシチ合成法を適用することによりさらに送信電力を低減できることを示した.また,経路に障害が生じたときにも,発信元無線ポートから経路を構築しなおすことなく,障害を検出した無線ポートから少ないメッセージ数で復旧可能な経路再構築法を提案した.2.バーチャルセルにおけるリソース割当て法の研究移動端末-無線ポート(WP)-中央無線ポート間の周波数チャネル割り当て法について,チャネル棲み分けアルゴリズムを用いた動的チャネル割当法を適用することを提案し,基地局-移動端末間で直接通信を行う従来のセルラ方式と比較してチャネル割当失敗率を向上させることができることを示した.また,移動局と中央ポートの間のマルチホップルートリンクのうち一つでもチャネル割当に失敗すると,呼損が発生してしまう.そこで,呼損を低減するためにチャネル割当に失敗したリンクをマルチホップ経路上から削除してルート短縮する中継経路短縮法を提案し,計算機シミュレーションによりその有効性を示した.3.2ホップバーチャルセルの研究現状のシステムからバーチャルセルラシステムへの段階的な発展を考えた場合,最も移行が容易な構成は,無線ポート間の転送を行わない,移動端末-無線ポート-基地局(中央無線ポート)の2ホップに限定させた2ホップバーチャルセルである.そこで,2ホップバーチャルセルを対象に,WP配置法,リソース割当法,スループット特性について研究した.1、バーチャルセルにおけるマルチホップ経路構築法の研究これまで,マルチホップバーチャルセルラシステムにおいて総送信電力が最小となる経路構築法を提案し,その送信電力低減効果を示してきた.本報告期間では,マルチホップMRCダイバーシチ合成法を適用することによりさらに送信電力を低減できることを示した.また,経路に障害が生じたときにも,発信元無線ポートから経路を構築しなおすことなく,障害を検出した無線ポートから少ないメッセージ数で復旧可能な経路構築法を提案した.2、バーチャルセルにおけるリソース割当て法の研究無線ポート-中央無線ポート間のマルチホップ通信において,チャネル棲み分けアルゴリズムを用いた動的チャネル割当法を適用したときのチャネル割当失敗率特性を求め,従来の固定割当法に比べ著しく改善できることを示した.また,無線ポート-中央無線ポート間のマルチホップ通信ばかりでなく,移動端末-無線ポート間のリソース割当も考慮する必要がある.そこで,移動端末-無線ポート-中央無線ポート間の周波数チャネル割り当て法についても検討し,基地局-移動端未間で直接通信を行う従来のセルラ方式と比較して失敗率を向上させることができることを示した.3.ブロードバンド無線パケット伝送法の研究パケット通信ではパケットが衝突したときも,受信電力に差がある場合には受信電力の大きなパケットは復調可能となるキャプチャ効果が知られている.このキャプチャ効果を得るために,強制的に送信電力に揺らぎを与えるランダム送信電力制御法を適用することによりリンク容量を増大できる.本報告期間では,リンク容量とともに重要な評価パラメータであるスループット特性について理論的に明らかにした.4、実験系による検証マルチホップ通信では複数の無線リンクが複雑に形成されるので,干渉波を軽減することが重要となる.本報告期間では,干渉波を軽減するためにアダプティブアレイ無線受信機を製作し,その有効性を室内実験により明らかにした.1.バーチャルセルラネットワーク(VCN)におけるマルチホップ経路構築法の研究これまで,マルチホップVCNにおいてマルチホップ最大比合成(MHMRC)ダイバーシチを提案し,その送信電力低減効果を示してきた.本報告期間では,複数のルートを用いるマルチルートMHMRCダイバーシチを適用することによりさらに送信電力を低減できることを示した.さらに,干渉電力のモデル化を行い,提案したマルチルートMHMRCダイバーシチを適用することにより,リンク容量を増大できる可能性があることを示した.

2. VCNにおけるリソース割当て法の研究オンデマンド型チャネル割当法とマルチホップリンクについて先にチャネル割当を行なうプリアサイン型チャネル割当法の比較を行い,オンデマンド型チャネル割当法の方が良好な呼損率特性を得られることを示した.また,マルチホップVCNでは,移動局と中央ポートの間のマルチホップルートリンクのうち一つでもチャネル割り当てに失敗すると,呼損が発生してしまう.そこで,呼損を低減するためにチャネル割当に失敗したリンクをマルチホップルート上から削除してルート短縮する中継経路短縮法を提案し,計算機シミュレーションによりその有効性を示した.3.ブロードバンド無線パケット伝送法の研究パケット通信ではパケットが衝突したときも,受信電力に差がある場合には受信電力の大きなパケットは復調可能となるキャプチャ効果が知られている.強制的に送信電力に揺らぎを与えるランダム送信電力制御法を適用することにより,このキャプチャ効果を得ることができ,リンク容量を増大できる可能性がある.また,DS-CDMAでは,同一周波数帯域を全てのユーザが全てのセルで共有できるが,隣接セルから大きな干渉を受けてしまう.もし,与えられた周波数帯域を複数の周波数チャネルに分割し,各ユーザが適当な周波数チャネルを選択して送信することができれば,隣接セルからの大きな干渉を避けることができる.本報告期間では,帯域分割とランダムTPCを併用するときのDS-CDMAスロッテッドアロハのスループット及びリンク容量を求め,帯域分割を用いることにより,スループットとリンク容量を増大できる可能性があることを明らかにした.現状のセルラネットワーク(CN)からバーチャルセルラネットワーク(VCN)への段階的な発展を考えた場合,最も移行が容易な基本的なネットワーク構成は,無線ポート間の転送を行わない,移動端末-無線ポート(WP)-基地局(中央無線ポート(CP))の2ホップに限定させた2ホップVCNである.そこで本年度は,2ホップVCNを対象に以下の研究を行った.1. 2ホップVCNにおけるWP配置法の研究(安達,工藤)2ホップVCNを実現するためには,効率的にカバレッジエリアを拡大するWPの配置法を明らかにする必要がある.種々のWPの配置法がアウテージ確率に与える影響を数値計算およびモンテカルロシミュレーションにより求めた,その結果,検討したWP配置法の中では,できるだけ各WPとCPのカバッレジエリアが重複しないようにWPを配置し,もしこのように配置できないときには,他のWPおよびCPのカバレッジエリアの外にWPを配置する方法が,最も少ないWPで効率的にCPのカバッレジエリアを広げることができることを明らかにした.2. 2ホップVCNにおけるリソース割当て法の研究(安達,工藤)
ライフコース指標を用いた口腔保健の地域診断手法の開発

本研究の目的は,口腔の健康の地域格差を縮小させるため,胎児期から幼少期,成人期にわたるライフコースアプローチに地域から焦点を当て,全国市区町村の教育・就業・婚姻・家族類型に関する指標と地域歯科保健事業の実施状況との関係を明らかにすることである。平成30年度は,全国1,741市区町村における成人歯科保健事業より妊産婦歯科健診と歯周疾患検診(歯周病検診)に着目し,実施状況の地域差に影響する背景要因を検討した。その結果,健診・検診の実施・非実施は自治体の就業状況と有意な関連が認められ(多変量解析),第2次産業従業者割合の高い自治体は実施率が高かった。加えて,行政歯科医師・歯科衛生士の常勤する自治体や歯科保健条例のある自治体は実施率が高かった。さらに,全国と自治体ごとの歯周疾患検診の推定受診者率を算出したところ,平成28年度の全国推定受診者率は4.84%,平成29年度は4.87%であった。47都道府県の分析ではあるものの,推定受診者率は自治体の教育状況(大卒者割合)や就業状況(第1・2次産業従業者割合)と関連が認められなかった。そして,863自治体から回答が得られていた全国市区町村に対する実態調査結果(回収率:49.6%)は,平成28年度の歯周疾患検診実施自治体における実施内容について,口腔衛生状態の診査が99.0%,歯周組織の状況の診査(CPI等)が96.9%,診査後の口腔衛生指導が69.8%,自己負担が無料と回答した自治体は約55%であった。口腔保健の地域診断には,社会経済的指標(人口規模等)だけでなく自治体のライフコース指標(就業等)や行政体制(行政歯科専門職・歯科保健条例)の整備状況も有用であることが示唆された。本研究の目的は,口腔の健康格差を縮小させるため,胎児期から幼少期,成人期にわたるライフコースアプローチに地域から焦点を当て,全国市区町村の教育・就業・婚姻・家族類型に関する指標と小児のう蝕有病者率及び成人の歯周疾患有病者率との関係を明らかにすることである。そして,地域格差に影響するライフコース指標を用いた口腔保健の地域診断ベンチマークを開発し,う蝕と歯周疾患の地域格差縮小に向けた指針としたいと考えている。平成29年度は,全国市区町村のライフコース指標と口腔保健の実態を把握するため,全国1,741市区町村の教育・就業・婚姻・家族類型に関する数値の収集・算出と全国市区町村への口腔保健の実態調査を実施した。具体的に,平成29年3月に公表された平成27年度「地域保健・健康増進事業報告」より得られた歯周疾患検診受診者数と同時期の「住民基本台帳年齢階級別人口」より推定された対象年齢人口から,全国と自治体ごとの推定受診者率を算出した。結果として,平成27年度の全国推定受診者率は4.3%であった。実態調査については,全国1,741市区町村に対して,平成28年度時点の成人歯科保健事業の実施状況を質問紙によって実施した。これまでに863自治体から回答が得られ(回収率:49.6%),有効回答の約70%が歯周疾患検診の実施自治体であった。また,「過去3年間に成人歯科保健事業に対して検診データを活用した」自治体は約25%であった。平成29年度は,主に教育・就業・婚姻・家族類型に関する数値の収集・算出と全国市区町村への口腔保健の実態調査を計画していたが,研究実施計画通りに進捗している。実態調査の回収率は当初目標を下回った(49.6%)が,データ入力・クリーニングは完了しており,平成30年度の要因分析に向けておおむね順調に進展している。

平成30年度は,研究実施計画通りに,平成29年度の算出結果と調査結果を用いて,ライフコース指標を用いたう蝕有病者率に関わる要因分析と歯周疾患検診結果において「異常なし」と判定される者の割合に関わる要因分析を実施する。具体的に,歯周疾患検診の推定受診者率や結果において「異常なし」と判定される者の割合が高い自治体と低い自治体の差異に関わるライフコース指標を,質問紙調査から得られた成人歯科保健事業の実施状況,交絡する社会背景要因として人口規模や財政状況,人口当たりの歯科医師数等を用いて分析する。さらに,分析結果を踏まえて口腔保健の地域診断ベンチマークを作成する。具体的に,都道府県レべルの社会経済的要因を調整後も関連が残る市区町村の教育・就業・婚姻・家族類型に関する数値を用いる。ライフコース指標から,ストラクチャー(構造)評価とプロセス(過程)評価,そしてアウトカム評価それぞれに応じたベンチマークとする。作成した地域診断ベンチマークは,信頼性と妥当性の検証を進める。平成29年度は成果発表が少なく,若干の次年度使用額が生じた。平成30年度は複数の成果発表を予定しており,併せて使用する。
光固相重合による主鎖の剛直な高分子の合成と生成ポリマーの溶液物性

共役ジオレフィン化合物の光固相重合は,主鎖骨格にシクロブタン環と芳香環を交互に有する剛直なポリマーを与える.これまで,その反応機構,反応動力学について詳細な検討を加えるとともに,生成したポリマーの種々の性質について測定を行ってきた.本年はオリゴマー領域について詳細な検討を行った. p-フェニレンジアクリル酸ジエチルエステル(PDAET)のポリマーは硫酸溶液からエタノール中に投入すると非晶化することができる.PDAEtの非晶知性ポリマーはクロロホルムに可溶となり, GPCによる測定が可能となる.GPC曲線にはポリマーによるピークのほかに低分子側に明瞭に3つのピークが現われ,それぞれモノマー,ダイマー,トリマーによるピークであると考えられていた.そこで,これらのピークに対応する,それぞれのフラクションについてIRスペクトル,蒸気圧浸透圧計による分子量の測定を行い,キャラクタリゼーションを行うとともに,反応機構についても考察を行った.分子量の低いほうから,それぞれフラクションI, II, III,と名付けると, Iは水-エタノール可溶, IIはエタノール可溶, IIIはクロロホルム可溶であり,溶解度の差により分別を行った.IRスペクトルの1720cm^<-1>のカルボニルの吸収の吸光度に対する1640cm^<-1>のC=C二重結合の吸光度の比からI, II, IIIはそれぞれモノマー,ダイマー,テトラマーと推定された.各フラクションの分子量測定の結果, I, II, IIIに対し,それぞれ274, 564, 1138の値が得られ,これらの値はモノマー,ダイマー,テトラマーに対する値, 274, 548, 1096によく一致する.これらの結果は光固相重合において,まずモノマー間で二量化反応が起こり,次にダイマー間で二量化が起こり,テトラマーが生成することによって反応が進行することを示唆している.p-フェニレンジアクリル酸ジフェニルエステル(p-PDAP)とジp-ニトロフェニルエステル(p-PDANP)の光固相重合を行い,反応率と反応時間の関係を比較することによって,ニトロ基が光増感効果を示すかどうかについて検討した。所定の時間ごとに重合系より一定量の試料を取り出し,ポリマー/モノマー混合物のIRスペクトルを測定し,C=C二重結合の減少から反応率を求めた。【No_2】基を有するp-PDANPの方が二重結合速度の減少速度が小さく,期待された増感効果は認められなかった。また空気中および窒素中において反応速度に差がなく,重合速度に対する雰囲気の影響はみられなかった。p-フェニレンジアクリル酸のエステルは光固相重合によって,主鎖中に交互に芳香環とシクロブタン環を有する剛直なポリマーを与えるので,得られたポリマーは溶液中で棒状のコンホメーションをとることが予想される。しかし,これらのポリマーはそのほとんどが強酸にしか溶解しない。そこでα,α ́-ジシアノ-p-フェニレンジアクリル酸ジη-プロピルエステルを光固相重合した後,加水分解によってポリα,α ́-ジカルボキシ-p-フェニレンジアクリル酸ジ-η-プロピルエステルを合成し,その高分子電解質としての挙動についても検討した。0.025M0.4Mの水酸化ナトリウム水溶液にポリマーを溶解し,それぞれ同濃度のアルカリまたは水で希釈して粘度を測定した。アルカリで希釈した場合,ポリマー濃度の減少とともに粘度は直線的に減少した。水で希釈したときは希釈とともに粘度が著しく増加し,初めのアルカリ濃度が高いほど,粘度の増加は減少した。これらの挙動はランダムコイルのコンホメーションをとる高分子電解質の挙動と類似のものである。恐らくp-フェニレンジアクリル酸エステルのポリマーは溶液中で大きなループを作り屈曲したコンホメーションをとっているであろう。共役ジオレフィン化合物の光固相重合は,主鎖骨格にシクロブタン環と芳香環を交互に有する剛直なポリマーを与える.これまで,その反応機構,反応動力学について詳細な検討を加えるとともに,生成したポリマーの種々の性質について測定を行ってきた.本年はオリゴマー領域について詳細な検討を行った. p-フェニレンジアクリル酸ジエチルエステル(PDAET)のポリマーは硫酸溶液からエタノール中に投入すると非晶化することができる.PDAEtの非晶知性ポリマーはクロロホルムに可溶となり, GPCによる測定が可能となる.GPC曲線にはポリマーによるピークのほかに低分子側に明瞭に3つのピークが現われ,それぞれモノマー,ダイマー,トリマーによるピークであると考えられていた.そこで,これらのピークに対応する,それぞれのフラクションについてIRスペクトル,蒸気圧浸透圧計による分子量の測定を行い,キャラクタリゼーションを行うとともに,反応機構についても考察を行った.分子量の低いほうから,それぞれフラクションI, II, III,と名付けると, Iは水-エタノール可溶, IIはエタノール可溶, IIIはクロロホルム可溶であり,溶解度の差により分別を行った.IRスペクトルの1720cm^<-1>のカルボニルの吸収の吸光度に対する1640cm^<-1>のC=C二重結合の吸光度の比からI, II, IIIはそれぞれモノマー,ダイマー,テトラマーと推定された.各フラクションの分子量測定の結果, I, II, IIIに対し,それぞれ274, 564, 1138の値が得られ,これらの値はモノマー,ダイマー,テトラマーに対する値, 274, 548, 1096によく一致する.

これらの結果は光固相重合において,まずモノマー間で二量化反応が起こり,次にダイマー間で二量化が起こり,テトラマーが生成することによって反応が進行することを示唆している.
ヒト膵癌幹細胞とES/iPS細胞を使った微小環境構築に関する研究

膵臓癌は、5年生存率が7.7%と極めて予後が不良である。本研究では我々が樹立したマウスや患者由来の癌幹細胞株を使って、マウスES細胞やヒトiPS細胞との共培養系を樹立し、微小環境を構築する新規性・独創性の高い研究をおこなった。その結果、in vitroやin vivoにおいてステムセルが神経系細胞に分化誘導されることが明らかになった。微小環境を標的とする治療法の開発につながる重要な知見が得られた。研究の全体構想は膵癌幹細胞とその微小環境を標的とする新しい治療法を開発することである。我々は既存の抗がん剤耐性の進行膵癌患者から20種類の膵癌幹細胞株を樹立し、CD133が癌幹細胞マーカーとなりうることを明らかにした(Shimizu et al. PLoS One, 2013)。また、正常膵組織幹細胞やヒト膵癌組織内の一部の細胞が幹細胞マーカー(CD133)を発現することを明らかにしてきた(Stem Cells 2008; Pancreas 2009; Pathobiology 2011)。本研究では、我々が樹立した初代ヒト膵癌幹細胞株を使って微小環境を再構築し、癌細胞の増殖機構を分子レベルで解明し、新規治療薬の開発を目指している。当該年度では、膵癌幹細胞株とfeeder細胞の接着により発現調節をうける因子の同定をおこなった。マウスstroma細胞との共培養でヒト膵管状腺癌に酷似したコロニー形成(CD133陽性腺管形成、粘液産生能、heterogeneity)を認めた。また、膵癌幹細胞株とfeeder細胞の細胞接着によりfeeder細胞に基底膜の主成分であるラミニンの発現誘導を認めた。さらに、ラミニンコートしたプレート上で特定の条件で培養すると、feeder細胞非依存性に膵癌幹細胞株が生育することを確認した。癌幹細胞側とfeeder細胞側の因子をそれぞれ同定するために、各種阻害剤を投与したところ、NOTCH阻害剤投与により、in vitroやin vivoでの癌細胞の増殖が抑制された。また、feeder細胞の遺伝子発現を抑制する方法で、この癌細胞増殖抑制には微小環境を構築する間質細胞の関与が重要であることを証明した。当該年度では、予備実験として(1)マウス膵組織幹細胞にがん遺伝子を導入したマウス人工膵癌細胞を樹立した。さらに、(2)樹立したマウス人工膵癌細胞とマウスES細胞を共培養する系を樹立した。我々が樹立したマウス人工膵癌細胞は腫瘍形成能・転移能・抗がん剤感受性など様々な点で、実臨床で遭遇するヒト膵癌組織と類似していることが明らかとなった。また、マウス人工膵癌細胞は幹細胞マーカー(CD133)を一部の細胞に発現しており、細胞磁気分取装置により、陽性細胞と陰性細胞に分けてそれぞれマウスに移植するとCD133陽性細胞がtumor-initiating cellであることが確認された。また、腫瘍グラフト内にはCD133陽性細胞と陰性細胞が混在する不均一な腫瘍を形成できることが明らかになった。以上より、我々が樹立したマウス人工膵癌細胞は癌幹細胞としての特性を持つことがわかった。このがん細胞を使ってマウスES細胞をin vitroやin vivoで共培養する系を樹立した。本研究では、我々が樹立した初代ヒト膵癌幹細胞株を使って微小環境を再構築し、癌細胞の増殖機構を分子レベルで解明し、新規治療薬の開発を目指すことを目的としており、本年度はヒトES/iPS細胞を使用する前の予備実験として、(1)マウス膵組織幹細胞にがん遺伝子を導入したマウス人工膵癌細胞を樹立した。樹立したマウス人工膵癌細胞がヒト膵癌細胞と類似した性質を持つかどうかを検討するため、野生型マウスの膵臓に移植すると、一ヶ月ほどで腫瘍を形成し、また、高率に肝臓転移を認めた。また、ヒト膵癌に特徴的な繊維形成も確認された。最近、様々な領域で利用されるオルガノイド培養でも腫瘍形成することを認めた。また、ヒト膵癌の標準化学療法薬であるゲムシタビンに対する抗腫瘍効果を検討したところ、in vitroの解析では薬剤感受性を認め、in vivoにおいても著明な抗腫瘍効果を認めた。以上のことから、樹立したマウス人工膵癌細胞はヒト膵癌細胞と類似した特性を有することが証明された。この細胞を用いて、マウスES細胞と共培養する系を樹立するため、様々な培養条件を試行した結果、in vitroにおいて、マウス人工膵癌細胞とマウスES細胞が共存できる条件設定が可能になった。

さらに、in vivoにおいてもマウス人工膵癌細胞とマウスES細胞が共存できる条件を設定した。以上より、「研究目的」に記載した内容が順調に達成できていると考える。研究の全体構想は膵癌幹細胞とその微小環境を標的とする新しい治療法を開発することである。我々は既存の抗がん剤耐性の進行膵癌患者から20種類の膵癌幹細胞株を樹立し、CD133が癌幹細胞マーカーとなりうることを明らかにした(Shimizu et al. PLoS One, 2013)。また、正常膵組織幹細胞やヒト膵癌組織内の一部の細胞が幹細胞マーカー(CD133)を発現することを明らかにしてきた(Stem Cells 2008; Pancreas 2009; Pathobiology 2011)。本研究では、我々が樹立した初代ヒト膵癌幹細胞株を使って微小環境を再構築し、癌細胞の増殖機構を分子レベルで解明し、新規治療薬の開発を目指している。当該年度では、(1)マウス膵組織幹細胞にがん遺伝子を導入したBL6由来マウス人工膵癌細胞(Green fluorescent protein: GFPラベル)をマウスES細胞(Red fluorescent protein: RFPラベル)と共培養する系において、in vitroやin vivoでマウスES細胞がどのような細胞に分化誘導されるのかを検討した。その結果、マウスES細胞が神経細胞やグリア系細胞に分化されることが明らかになった。また、本年度は(2)皮下腫瘍形成後に、ヒト膵癌で主に用いる抗がん剤Gemcitabineをin vivoで投与して、抗がん剤耐性腫瘍を作成し、これから耐性株細胞を樹立することにも成功した。さらに、(3)初代ヒト膵癌幹細胞株の抗がん剤Gemcitabineに対する耐性獲得としてKras-MEK-induced Matrix Metalloproteinase-10の増強が関与していることを報告した(Pancreas 2017)。膵臓癌は、5年生存率が7.7%と極めて予後が不良である。本研究では我々が樹立したマウスや患者由来の癌幹細胞株を使って、マウスES細胞やヒトiPS細胞との共培養系を樹立し、微小環境を構築する新規性・独創性の高い研究をおこなった。その結果、in vitroやin vivoにおいてステムセルが神経系細胞に分化誘導されることが明らかになった。微小環境を標的とする治療法の開発につながる重要な知見が得られた。本研究では、我々が樹立した初代ヒト膵癌幹細胞株を使って微小環境を再構築し、癌細胞の増殖機構を分子レベルで解明し、新規治療薬の開発を目指すことを目的としており、初年度はまず初めに、我々が樹立したヒト膵癌幹細胞株(Shimizu et al. PLoS One, 2013)とfeeder細胞の接着により発現調節をうける因子の同定を行なった。その結果、膵癌を取り巻く微小環境由来の細胞におけるNOTCHシグナル伝達経路を明らかにすることができた。また、このNOTCHシグナルが癌細胞の増殖にとって重要であることも証明した。さらに、この経路が細胞外基質であるラミニンの発現を調節して促進されることまで明らかにした。これまでの報告では、癌細胞におけるNOTCHシグナルの関与に関するものがほとんどであり、微小環境すなわちニッチにおけるNOTCHシグナルの重要性を証明できたことは極めて新規性に富んでいる。