hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品タンパク質の物性におよぼすゲル構造と分子構造に関する研究

卵白と大豆タンパク質を試料とし,様々な条件において形成するゲルについて,力学物性測定(圧縮と応力緩和測定)をおこなった。さらに,ゲルのミクロ構造を共焦点レーザー走査顕微鏡により,タンパク質の構造変化をフーリエ変換型赤外分光光度計(FT-IR)により調べた。食品タンパク質ゲルの物性におよぼすゲル構造と分子構造について明らかにする目的で研究をおこなった。1)ゲルの力学物性測定と共焦点レーザー走査顕微鏡による構造観察大豆タンパク質を試料として,豆腐の製造でよく使われる凝固剤(塩化マグネシュウムとグルコノデルタラクトンの2種)の影響と加熱温度の影響について研究をおこなった。その結果,ゲルの力学物性とミクロ構造はよく対応していることが示され,ゲル形成のメカニズムの解明に共焦点レーザー走査顕微鏡の有用性が示唆された。卵白と卵黄を試料として,加熱状態でのタンパク質の構造変化過程を検討した。卵白と卵黄は未加熱の状態で,アミドIのピークがそれぞれ1637cm^<-1>と1633cm^<-1>にみられた。卵白では,加熱により58°C以上の加熱で1637cm^<-1>のバンドの減少と1620cm^<-1>のバンドの増加が観察された。卵黄では58°C以上の加熱で1628cm^<-1>のバンドの減少と1620cm^<-1>のバンドの増加が観察された1620cm^<-1>のバンドはタンパク質の凝集に帰属される。さらに,応力緩和測定によりゲルの弾性率を求めた。次に,FTIRから得られる凝集のバンドの強度(1620cm^<-1>での吸収)と応力緩和測定から得られる弾性率の相関を調べた。その結果,卵白と卵黄の加熱ゲル両方において,有意水準0.001以下において相関係数が0.98以上と高い相関が得られた。豆腐と卵白のゲルについて,研究をおこなった。1.豆腐に関する研究絹ごし豆腐について,圧縮試験による力学物性測定と共焦点レーザー走査顕微鏡によるミクロ構造の観察をおこなった。豆腐の圧縮試験から得られた応力-歪み曲線をBST式でよくあらわすことができ,破断応力,破断歪み,ヤング率,弾性パラメーターnの4つのパラメーター値を抽出することができた。共焦点レーザー走査顕微鏡を使用することで,豆腐を固定せずにそのままの状態でタンパク質と油滴を特異的に観察でき,1mm程度の厚さがある試料を用いてもタンパク質のネットワーク構造と油滴の状態が画像として得られた。圧縮試験で求めた力学物性値はタンパク質のネットワーク構造とよい相関が見られ,油滴の状態とは相関がみられなかった。力学物性値への寄与は,主にタンパク質のネットワーク構造によるものであることが考えられた。2.卵白のゲルに関する研究卵白ゲルのミクロ構造に100°C以上の加熱温度が与える影響について,共焦点顕微鏡を使用して研究をおこなった。100°Cから160°Cの加熱温度で,10%濃度の乾燥卵白溶液を5分間加熱して得られたゲルのミクロ構造を調べたところ,160°C加熱で著しい構造変化が観察された。この構造変化は卵白の濃度を10%から40%へと上げるに従い,小さなものとなった。10%濃度の卵白溶液に対し,160°Cで加熱する時間を変えて得られたゲルのミクロ構造を観察したところ,ミクロ構造の著しい変化は4分以上の加熱で起こることがわかった。今回得られた結果と,先に報告した応力緩和測定の結果の関係について比較検討をおこなった。2)フーリエ変換型赤外分光光度計(FT-IR)による構造解析卵白と卵黄を試料として,加熱状態でのタンパク質の構造変化過程を検討した。
胸腺リンパ球の分化・選択・クローン排除の微小環境

「胸腺リンパ球の分化・選択・クローン排除の微小環境」を終了するに当たり、このプロジェクトを通して次のような結論を得た。1.クローン排除が起こると考えられる胸腺や、親和性成熱過程があるリンパ節胚中心で見られる比較的大量のリンパ球の細胞死はアポトーシスによらない。細胞死の主な機構と考えられるアポトーシスは少なくとも胸腺リンパ節胚中心では主要な細胞死機構ではないということが判明した。そこではpyknosis(ピクノ-シス)により細胞が死んでおり、胸腺リンパ節組織中ではクローン排除の考えの見直しが必要となった。2.ステロイド投与後に起きる大量・激甚な細胞死はアポトーシスと考えられてきたが、やはりアポトーシスによらないことが証明された。in vivoでの細胞死は見直しを迫られている。3.セルソーターで分別採取した胸腺リンパ球は各々の細胞群によって大きく形態が異なることが判明した。我々は少なくとも5種類の異なった細胞群に見出した。この発見は今後、電子顕微鏡を利用した胸腺リンパ球の組織中での分化の解析に大きく貢献するものと考えられた。4.胸腺上皮細胞をアロの胸腺に注入すると実際に寛容が成立した。しかし、リンパ球はアロ認識能を失ってはおらず、生体では抑制された状態であることが判明し、これまでのクローン排除の機構が成立していないことが証明される形となった。上皮細胞がどのような抑制機構を誘導するのか、現時点では解明されていない。5.胸腺マクロファージには、食作用を示す皮質の大型樹状マクロファージ亜群と食作用を全く示さない髄質球形マクロファージ亜群とが存在することが明らかとなった。胸腺内での機能的、また、部位によるマクロファージの差異はあまり報告がない。これら亜群は胸腺リンパ球の分化に対する機能にも大きな相違があると考えられ、胸腺微小環境を考える上でも、重要な課題が新たに発見されたと言える。本年度は(1)胸腺リンパ球の細胞死の問題、(2)胸腺リンパ球の胸腺から末梢リンパ組織への移出の問題、および(3)分画されたリンパ球の形態学的解析、の3点に集中して解析を進めた。このうち、胸腺リンパ球の細胞死の問題については正常胸腺のアポトーシスの形態学的検索により、胸腺リンパ球は生理的にはアポトーシス(DNA断片化を伴う細胞死)を起こしていないこと、また多くの胸腺リンパ球の細胞死は古くから言われているようにピクノ-シスであることが判明した。また、これに関連して付随的にリンパ節胚中心におけるBリンパ球の細胞死も、これまではアポトーシスだと言われていたが胸腺リンパ球同様、DNA断片化を示さないパターンであることがわかった(論文の項参照)。末梢にTリンパ球が極端に少ない免疫異常マウス(CTS)について詳しく検索した結果、この系統のマウスは、胸腺リンパ球が末梢に移出できない欠陥を持つことを確かめ、この異常マウスの実態を解析し、報告した(論文)。CTSマウスの胸腺は移出できない割には肥大していないこと、髄質に成熟胸腺リンパ球が蓄積していて、正常胸腺リンパ球よりも免疫反応性に優れていること、末梢リンパ節にホ-ミングする際のレセプターを発現していること、それらは皮髄境界部の血管周囲に凝集していること等が判った。目下、この胸腺リンパ球の欠陥の本態は何か、検討中である。複数の表面抗原の有無・多寡および細胞の大きさなどを指標として自動細胞分取装置で分画した胸腺リンパ球を形態学的に検索を行うという実験も進展した。CD4が中間的に陽性のものは必ずしもCD4/CD8 double positiveからsingle positiveに移行する中間段階ではない等のいくつかの新しい事実が判明しており、現在、2-3の論文にまとめるため、執筆準備中である。

胸腺内での機能的、また、部位によるマクロファージの差異はあまり報告がない。これら亜群は胸腺リンパ球の分化に対する機能にも大きな相違があると考えられ、胸腺微小環境を考える上でも、重要な課題が新たに発見されたと言える。本年度は(1)胸腺リンパ球の細胞死の問題、(2)胸腺リンパ球の胸腺から末梢リンパ組織への移出の問題、(3)分画されたリンパ球の形態学的解析、(4)胸腺内のマクロファージの同低・局在・分類の4点に集中して昨年に引き続き解析を進めた。胸腺リンパ球の細胞死の問題についてと正常胸腺のアポトーシスの形態学的検索により、胸腺リンパ球は生理的にはアポトーシス(DNA断片化を伴う細胞死)を起こしてないなこと、また多くの胸腺リンパ球の細胞死は古くから言われているようにピクノ-シスであることが判明した。ステロイド投与による劇的な胸腺細胞死も基本的にはピクノ-シスによることが確認された。これに関連して付随的にリンパ節胚中心におけるBリンパ球の細胞死も、これまではアポトーシスだと言われていたが胸腺リンパ球同様、DNA断片化を示さないパターンであることがわかった。末梢にTリンパ球が極端に少ない免疫異常マウスについて検索した結果、この系統のマウスは、胸腺リンパ球が末梢に移出できない欠陥を持つことを確かめ、この異常マウスの実態を解析し、報告した。目下、この胸腺リンパ球の欠陥の本態は何か、検討中である。複数の表面抗原の有無・多寡および細胞の大きさなどを指標として自動細胞分取装置で分画した胸腺リンパ球を形態学的に検索を行うという実験も進展した。CD4が中間的に陽性のものは必ずしもCD4/CD8double positiveからsingle positiveに移行する中間段階ではない等の新しい事実が判明した。胸腺内マクロファージの同定・局在に関しては報告が少ない。二重蛍光免疫染色法により胸腺マクロファージを4種の抗体で染色し、マウス胸腺で少なくとも3種類の、マーカーも形態も局在も異なるマクロファージを同定・分類した。多重免疫蛍光染色法は新しい着想による方法でこれからもこの方法を用いて胸腺の「場」の解析を試みる。本年度は昨年度に引き続き、(1)胸腺リンパ球の細胞死の問題、(2)分画されたリンパ球の形態学的解析、(3)胸腺内のマクロファージの同定・局在・分類の3点に集中して解析を進めた。胸腺リンパ球の細胞死の問題については正常胸腺のアポトーシスの形態学的検索により、胸腺リンパ球は生理的にはアポトーシス(DNA断片化を伴う細胞死)を起こしていないこと、また多くの胸腺リンパ球の細胞死は古くから言われているようにピクノ-シスであることが判明した。現在、ピクノ-シスが生じる機構の解明について検討中である。電子顕微鏡による検索で、CD4が中間的に陽性のものは必ずしもCD4/CD8double positiveからsingle positiveに移行する中間段階ではない等の新しい事実が判明した。
Massive MIMOを用いた3次元ドローンメッシュネットワーク制御の研究

本研究は,小型自律無人航空機(ドローン)を用いて,空中に立体的な無線メッシュネットワークを構築する技術の確立を目的とする.本研究の特徴は,ドローンの編隊飛行に加え,Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output)のような多角度への動的な複数指向性ビーム形成を制御し,空中に3次元のメッシュネットワークをフレキシブルに構築する.この技術により,災害時の広範囲探索や建造物の短時間3D映像スキャニング,多視点切り替えのリアルタイム映像配信などが実現できる.H29年度の研究実績としては,指向性ビーム形成方法の検討として,ドローンの編隊飛行に適したビームの形成角度と伝送速度の関係を理論計算および実験にて評価した.ビーム形成の条件は,干渉波としてアンテナ間の回り込み干渉,中継先へのオーバーリーチ干渉,アンテナバックローブの干渉などを含めて干渉量を評価し,2ホップ中継で最大の伝送速度が得られるビーム角度を確認した.評価結果より,各ビームは90°の角度を持たせることが望ましいことが確認でき,これを編隊飛行の構成に適用することとした.これらの研究成果として関連するものは多数あるが,主に,(1)電子情報通信学会・コミュニケーション研究会・特別招待講演(H29年8月),(2)同学会・宇宙・航行エレクトロニクス研究会・一般講演(H29年8月),(3)同学会・コミュニケーション研究会・一般講演(H30年3月),(4)同学会・総合大会・一般講演(H30年3月),(5)日本学術会議・無線通信システム信号処理小委員会(URSI-C)招待講演(H30年3月)の招待講演2件を含む,計5件の研究発表がある.また,(株)キャンパスクリエイト(電気通信大学TLO)主催の「人工知能・IoT・ビッグデータ分野における産学連携マッチングフェア」にて研究成果の静態展示を行っている.現在までの研究進捗状況は概ね計画通りに進んでいる.H30年度に予定している飛行実験に備えて,ドローン機種の選定は,現在進めていおるところであるが,基本的なドローン編隊飛行の構成(形状)や,放射角度の選定は理論計算及び屋内実験にて終えており,今後,詳細な通信に関する実験を行う準備は十分に整っている.また,分担研究者とも密に連絡を取り,23か月に1回,進捗報告会を開催しているため,プロジェクトの全体的な進捗も問題なく進められている.すなわち,論文化するための詳細な計算結果や実験結果は,今後,データの蓄積をする必要があるが,残り2年の研究期間で進める研究課題のためのベースとなるデータ取得は終えており,研究の方向性についても,確立できたと考える.また,学会発表や展示会などの対外的なアピールも研究成果として残すことができた.ただし,通信に関する課題の進捗は,上述の通り順調であるが,編隊飛行のための飛行制御方法については,調査・検討の結果,当初の想定よりも難しいことが判明し,今後,関連する専門分野の研究者にアドバイスを求めることや,H30年度の予算の中で,当該部分の予算を盛り込むなど,研究計画を少し修正する予定である.研究課題に対する今後の研究推進方策は,H29年度までに取得したデータと研究の方向性確立を元に,H30年度は研究を進めていく予定である.H30年度の課題の一つである,中継ドローンに対する3次元マルチビーム追従技術確立は,マルチビームの数を増加させることは,課題1におけるルーティングの自由度が向上するとともにリンク数を増大させる観点より有効である.完全に直交するためのビームの条件はアンテナサイズで一般に決定されるため,ドローンに実装できるアンテナ開口が与えられると,ビーム数が決定される.より多くのビームを作るためには,ビーム放射角度とビームが照射させる範囲(ビーム幅)を見積もる必要がある.ビーム放射角度は,H29年度の研究成果で確立したが,ビーム幅に関しては,今後,ドローンの変動(移動)に応じて設計する予定である.さらに,3次元的に最適なビームを生成する必要がある.そこで,ドローン数とメッシュネットワークのトポロジに対して,放射角度とビーム幅に関する最適値を導出するとともに,ビームの形成制御方法を信号処理と物理的なアンテナ構成によって実現する.また,もう一つの課題である動的で不安定な無線経路のネットワーク仮想化による多重ルーティング技術の確立については,ネットワークの構成,すなわち編隊飛行の構成が確立後に,研究分担者と共同で検討を進めていく予定である.その方策として,Massive MIMOによるメッシュ構築と仮想多重ルーティングの組み合わせにより,衝突や干渉による効率低下の防止とロバスト性の向上を同時に実現する手法を新たに提案する.これらの研究成果は学会発表および,査読付き論文化を早急に進めることを予定しており,既に,電子情報通信学会・会誌の小特集「ドローンがもたらす新しい世界」の執筆依頼を受けており,執筆後は,H30年12月号に掲載される予定である.

本研究は,小型自律無人航空機(ドローン)を用いて,空中に立体的な無線メッシュネットワークを構築する技術の確立を目的とする.本研究の特徴は,ドローンの編隊飛行に加え,Massive MIMO(Multiple Input Multiple Output)のような多角度への動的な複数指向性ビーム形成を制御し,空中に3次元のメッシュネットワークをフレキシブルに構築する.この技術により,災害時の広範囲探索や建造物の短時間3D映像スキャニング,多視点切り替えのリアルタイム映像配信などが実現できる.H29年度の研究実績としては,指向性ビーム形成方法の検討として,ドローンの編隊飛行に適したビームの形成角度と伝送速度の関係を理論計算および実験にて評価した.ビーム形成の条件は,干渉波としてアンテナ間の回り込み干渉,中継先へのオーバーリーチ干渉,アンテナバックローブの干渉などを含めて干渉量を評価し,2ホップ中継で最大の伝送速度が得られるビーム角度を確認した.評価結果より,各ビームは90°の角度を持たせることが望ましいことが確認でき,これを編隊飛行の構成に適用することとした.これらの研究成果として関連するものは多数あるが,主に,(1)電子情報通信学会・コミュニケーション研究会・特別招待講演(H29年8月),(2)同学会・宇宙・航行エレクトロニクス研究会・一般講演(H29年8月),(3)同学会・コミュニケーション研究会・一般講演(H30年3月),(4)同学会・総合大会・一般講演(H30年3月),(5)日本学術会議・無線通信システム信号処理小委員会(URSI-C)招待講演(H30年3月)の招待講演2件を含む,計5件の研究発表がある.また,(株)キャンパスクリエイト(電気通信大学TLO)主催の「人工知能・IoT・ビッグデータ分野における産学連携マッチングフェア」にて研究成果の静態展示を行っている.現在までの研究進捗状況は概ね計画通りに進んでいる.H30年度に予定している飛行実験に備えて,ドローン機種の選定は,現在進めていおるところであるが,基本的なドローン編隊飛行の構成(形状)や,放射角度の選定は理論計算及び屋内実験にて終えており,今後,詳細な通信に関する実験を行う準備は十分に整っている.また,分担研究者とも密に連絡を取り,23か月に1回,進捗報告会を開催しているため,プロジェクトの全体的な進捗も問題なく進められている.すなわち,論文化するための詳細な計算結果や実験結果は,今後,データの蓄積をする必要があるが,残り2年の研究期間で進める研究課題のためのベースとなるデータ取得は終えており,研究の方向性についても,確立できたと考える.また,学会発表や展示会などの対外的なアピールも研究成果として残すことができた.ただし,通信に関する課題の進捗は,上述の通り順調であるが,編隊飛行のための飛行制御方法については,調査・検討の結果,当初の想定よりも難しいことが判明し,今後,関連する専門分野の研究者にアドバイスを求めることや,H30年度の予算の中で,当該部分の予算を盛り込むなど,研究計画を少し修正する予定である.研究課題に対する今後の研究推進方策は,H29年度までに取得したデータと研究の方向性確立を元に,H30年度は研究を進めていく予定である.H30年度の課題の一つである,中継ドローンに対する3次元マルチビーム追従技術確立は,マルチビームの数を増加させることは,課題1におけるルーティングの自由度が向上するとともにリンク数を増大させる観点より有効である.完全に直交するためのビームの条件はアンテナサイズで一般に決定されるため,ドローンに実装できるアンテナ開口が与えられると,ビーム数が決定される.より多くのビームを作るためには,ビーム放射角度とビームが照射させる範囲(ビーム幅)を見積もる必要がある.ビーム放射角度は,H29年度の研究成果で確立したが,ビーム幅に関しては,今後,ドローンの変動(移動)に応じて設計する予定である.さらに,3次元的に最適なビームを生成する必要がある.
独自ベクター技術による癌幹細胞標的・同定と革新的治療の技術開発

本研究は、以前独自開発した特定細胞系譜を同定単離可能な「ACT-SC法」を応用し、がんの難治性や再発と密接に関係する特異的プロモーターを指標とした、がん幹細胞の標的・同定と革新的な癌治療技術の開発を目的とした。まず、種々の遺伝子プロモーター制御下にCre酵素を発現する発現調節アデノウイルスと、Cre酵素依存的にEGFPを発現するレポーターアデノウイルスを構築した。次に、これらウイルスベクターを共感染したグリオブラストーマ由来細胞株の癌幹細胞分画をモデルとし、FACS解析及びSphere形成実験等を組み合わせることで癌幹細胞様性質と密接に関わるプロモーターを検討可能なスクリーニング系を確立した。本研究は、独自開発したアデノウイルスベクター技術により、癌幹細胞標的・同定と革新的ながん治療技術開発を目的としている。平成25年度は主に、特異的分子マーカーを利用した癌幹細胞同定システムの構築を行った。1)癌幹細胞特異的内因性マーカーとして、がん幹細胞との関連の示唆されている細胞膜表面タンパク質CD133に着目した。まず、CD133遺伝子の5種のプロモーター反応性にCre組換え酵素を発現するアデノウイルスを作製した。これらウイルスと、Cre依存的にEGFPを発現するアデノウイルスとを共感染することで、CD133の各プロモーター反応性にEGFPシグナルが発現するシステムを構築した。2)上記アデノウイルスベクターを用いたがん幹細胞同定について、グリオブラストーマ細胞株X01GBS細胞により検証したところ、2種のプロモーターにおいて強いEGFPシグナルが観察された。この結果、これらプロモーターとがん幹細胞との関連が示唆された。3)X01GBS細胞のSphere培養条件の検討を行い、未分化性評価の培養アッセイ系を構築した。癌幹細胞(CSCs:Cancer Stem Cells)は癌細胞集団内において、高い腫瘍形成・転移能を有し、抗癌剤や放射線治療に対する高い抵抗性を示す少数の細胞集団であり、癌の難治性や再発と密接に関係しているとの考えが実証されつつある。本研究は、独自開発したアデノウイルスベクター技術により、がん幹細胞標的・同定と革新的ながん治療技術開発を目的としている。平成26年度は主に、特異的内因性マーカーを利用したがん幹細胞分画の単離と、それらのがん幹細胞としての性質を検証した。1)CD133遺伝子プロモーター制御下にCre酵素を発現するアデノウイルスと、Cre酵素依存的にEGFPを発現するアデノウイルスとの共感染により、強いEGFP発現の観察されたプロモーター2種を中心に、X01GBSグリオブラストーマ細胞株におけるSphereアッセイを行った。その結果、他のプロモーターと比較してSphere形成能の上昇傾向が観察された。一方で、バルク集団を用いた解析であったことから、FACS解析を加えた、より詳細な検証系の構築が必要と考えられた。2)上記細胞を、細胞表面CD133抗体及びEGFPシグナルの両マーカーを用いたFACS解析により、共陽性分画とその他分画におけるSphere形成能を検討した結果、有意な差は観察されなかった。これらの結果から、各プロモーターによるCD133の内在性発現とSpere形成能との間に明確な関連が見られないことが明らかとなったものの、新たに構築した検証系を用いることで、細胞表面CD133発現はがん幹細胞マーカーとしての有用性が再確認できた。がん幹細胞(CSCs:Cancer Stem Cells)は、がん組織内において高い腫瘍形成・転移能を有し、抗がん剤や放射線治療などに対する高い抵抗性を示す少数の細胞集団であり、がんの難治性や再発と密接に関係しているとの考えが実証されつつある。本研究は、独自開発したウイルスベクター技術により、がん幹細胞の標的・同定と革新的ながん治療技術開発を目的としている。平成27年度は主に以下の研究を行った。1)独自開発した、特異的プロモーターによる選択的な遺伝子発現制御下に蛍光タンパク質を発現するウイルスベクターシステムを応用して、がん幹細胞特異的内因性分子マーカー(プロモーター)の探索を検討した。CD133陽性のがん幹細胞集団を含むヒトグリオブラストーマ由来がん細胞株X01GBSを対象とし、上記ウイスル感染細胞を蛍光タンパク質及びCD133表面マーカーの発現を指標にしてセルソーティングを行い、得られた各分画のがん幹細胞としての性質をSphereアッセイにより評価した。その結果、CD133陽性分画が陰性分画と比較しSphere形成率が高かったことから、本システムを用いたがん幹細胞同定の検討が可能であることが示唆された。2)上記ウイルスベクターシステムに2つの新規がん幹細胞特異的プロモーター候補をそれぞれ導入し、がん幹細胞の標的・同定が可能であるか検証するため、まずそれぞれのウイスルを感染し、蛍光タンパク質を安定的に発現する安定発現株を樹立した。現在、これら安定発現株を対象に、FACS解析及びSphereアッセイを行い、各プロモーターとがん幹細胞様性質との関連について検討を行っている。今年度は、特異的プロモーターによる選択的な遺伝子発現制御下に蛍光タンパク質を発現するウイルスベクターシステムを応用した、がん幹細胞特異的プロモーター探索システムを構築した。これにより、2種のがん幹細胞特異的プロモーター候補の、がん幹細胞との関連について検討を行う基盤を構築できた。がん幹細胞は、がん組織内において高い腫瘍形成・転移能を有し、抗がん剤や放射線治療などに対する高い抵抗性を示す少数の細胞集団であり、がんの難治性や再発と密接に関係しているとの考えが実証されつつある。

したがって、癌幹細胞は癌根治へ向けた最有力ターゲットと考えられる一方、癌幹細胞の性質との関連が分子生物学的に明らかな内因性因子による同定法ならびに治療法は開発されていない。本研究は、独自開発したウイルスベクター技術により、がん幹細胞の標的・同定と革新的な癌治療技術の開発を目的とした。我々は以前、ある特定の遺伝子プロモーター制御下にCre酵素を発現するアデノウイルス(発現調節ベクター)と、Cre酵素依存的にEGFPを発現するアデノウイルス(レポーターベクター)を共感染することにより、EGFP発現を指標に特定細胞系譜を同定単離可能な「ACT-SC法」を独自開発した。これを応用し、癌幹細胞を標的・同定可能な新規技術の開発を行った。グリオブラストーマ由来細胞株の癌幹細胞分画をモデルとし、種々のプロモーターを搭載した発現調節ベクターとレポーターベクターとの共感染後、FACS解析とSphere形成実験等により、癌幹細胞様性質とプロモーター間の相関を検討可能なスクリーニング系を確立した。本技術は、癌幹細胞様性質と密接に関わる特異的プロモーターの同定を可能とし、それにより癌幹細胞を特異的に標的・同定し、革新的治療技術へと発展可能な基盤技術となることが期待される。本研究は、以前独自開発した特定細胞系譜を同定単離可能な「ACT-SC法」を応用し、がんの難治性や再発と密接に関係する特異的プロモーターを指標とした、がん幹細胞の標的・同定と革新的な癌治療技術の開発を目的とした。まず、種々の遺伝子プロモーター制御下にCre酵素を発現する発現調節アデノウイルスと、Cre酵素依存的にEGFPを発現するレポーターアデノウイルスを構築した。次に、これらウイルスベクターを共感染したグリオブラストーマ由来細胞株の癌幹細胞分画をモデルとし、FACS解析及びSphere形成実験等を組み合わせることで癌幹細胞様性質と密接に関わるプロモーターを検討可能なスクリーニング系を確立した。今年度は、CD133の各種プロモーターと、がん幹細胞様性質との関連について、バルク集団でのSphereアッセイによる検証を行った。さらに、CD133表面抗原発現とを組み合わせた詳細な解析が必要と考えれられ、FACS解析を組み合わせた検証系の構築を行い、より詳細な機能検証を行うことができた。これら構築した検証系については、今後の新たなマーカー探索への活用が期待される。平成28年度は以下の2点について研究を行う。1)2種のがん幹細胞特異的プロモーター候補の制御下に蛍光タンパク質を発現するウイルスベクターを感染し、得られた安定発現株を対象に、蛍光タンパク質及びCD133表面マーカーの発現を指標にしてセルソーティングを行い、各分画の細胞を単離する。2)得られた各分画について、Sphereアッセイを行い、各プロモーター候補とがん幹細胞様性質との関連について検討を行う。医歯薬学癌幹細胞特異的内因性分子マーカーのプロモーター反応性新規がん治療アデノウイルスシステムの開発と治療効果検証1)前年度までに構築したアデノウイルスシステム及び機能検証系を活用し、新たながん幹細胞
悪性神経膠腫浸潤に関わるシグナル伝達機構の解明

悪性神経膠腫(グリオーマ)の治療を困難としている原因の1つに、旺盛な腫瘍細胞の浸潤能があげられる。従って腫瘍の浸潤能を亢進させるメカニズムと関与する分子群を明らかにし、これらを標的とする治療法を開発することは非常に重要である。本研究ではヒト悪性神経膠腫でのMAPKの亢進程度を明らかにし、MAPKシグナル伝達系が、腫瘍細胞の運動/浸潤能制御因子として腫瘍細胞浸潤に直接寄与するかを検証すること、また悪性グリオーマの治療標的となりうるかを検討することを目的とした。本研究の結果、手術で摘出したヒト悪性神経膠腫組織ではMAPK活性が亢進していることが明らかとなった。MAPK活性が亢進したグリオーマ細胞を樹立する目的で、HA-tagをもつconstitutively active MAPKkinase(MEK)cDNA、wild-type MEK(wtMEK)cDNAをそれぞれ悪性グリオーマ細胞LN-Z308に遺伝子導入し,恒常的にMAPK活性の高い細胞とMAPK活性がわずかに高い細胞を樹立した.樹立した細胞株をヌードマウスの脳内に移植しin vivo脳腫瘍モデルを用いて、MAPK活性が腫瘍浸潤能に与える影響を組織学的に検討した.Constitutively active MEKを発現するMAPK活性が恒常的に高い腫瘍組織では周囲脳への浸潤亢進がみられたが、MAPK活性がわずかに高いwtMEK発現腫瘍では腫瘍細胞浸潤はみられなかった.また、移植腫瘍細胞の脳内での浸潤動態をより詳細に検討するため、抗HA抗体を用いた免疫組織染色法を行なった。その結果、ヒト悪性神経膠腫組織で見られるように、移植脳内でもMAPK活性が亢進したグリオーマ細胞が既存の血管周囲、くも膜下腔に浸潤している様子が明らかとなった。以上より,悪性神経膠腫ではMAPKが亢進しており,MAPKの亢進はグリオーマの浸潤に関与する可能性が示された.従って、悪性グリオーマの予後不良因子の一つである腫瘍細胞浸潤を抑制する標的分子の1つとしてMAPKシグナル伝達系が重要であると考えられる。ヒト悪性グリオーマ腫瘍でのΔEGFRの発現と、Ras-MAPKの亢進の関連を明らかにするとともに、Ras-MAPKシグナル伝達系が、グリオーマ細胞の運動/浸潤能制御因子として腫瘍細胞浸潤に直接寄与するかを検討し、悪性グリオーマの治療標的となりうるかを明らかにすることを目的とし,平成15年度は以下の結果を得た。1)手術で摘出したヒトグリオーマ組織より蛋白を抽出後、活性型MAPKに対する特異的抗体、及びMAPKに対する抗体を用いてWestern blotを行った、腫瘍悪性度に相関し,活性型MAPKの亢進が認められた.2)遺伝子導入を用いた恒常的MAPK活性細胞の樹立。3)グリオーマ細胞浸潤能に対するRas-MAPKの関与以上より,悪性グリオーマではMAPKが亢進しており,MAPKの亢進はグリオーマの浸潤に関与する可能性が示された.現在anti-HA antibodyを用いた免疫組織染色法にて、遺伝子発現細胞の脳内での浸潤動態をより明確に検討する実験を行っている。
エンテロウイルス感染マーカーとしてのMDA-5発現に関する研究

エンテロウイルスは心筋炎や拡張型心筋症の重要な病因ウイルスであるが、細胞内複製時の二本鎖RNAがMDA-5で特異的に認識される。エンテロウイルス感染に特異的なMDA-5mRNA量はマウスのコクサッキーウイルス性心筋炎組織及び膵炎組織で増加、MDA-5/RIG-I比が上昇していた。ヒトの拡張型心筋症患者でエンテロウイルスゲノムが陽性の切除心筋組織においてもMDA-5/RIG-I比が上昇していた。MDA-5/RIG-I比がエンテロウイルス感染のマーカーとして応用できる可能性が示された。拡張型心筋症のウイルス病因説は、拡張型心筋症の一部ではコクサッキーウイルスなどのエンテロウイルスが心筋で持続感染し、それによる心筋細胞障害がその機序と考えられることによる。エンテロウイルスは+鎖の一本鎖RNAウイルスであるが、細胞内で増殖する際に二本鎖RNAを形成し、細胞内の二本鎖RNAを認識するのはヘリカーゼ領域を持つ細胞質内タンパク質のRIG-1やMDA-5と考えられ、MDA-5はピコルナウイルスのみが誘導するとされる。MDA5欠損マウスはピコルナウイルス感染に対し易感染性である。拡張型心筋症患者のエンテロウイルス感染においてもこのMDA5が重要な因子と考えられる。我々はまず培養細胞にコクサッキーウイルスB3を感染させ、RIG-1とMDA-5のmRNA発現が亢進することを確認した。次にA/Jマウス雄にコクサッキーウイルスB3を腹腔内に接種し、心筋炎ならびに膵炎を惹起させた。そして心筋組織内における炎症性サイトカインIL-6、RIG-1とMDA-5のmRNA発現について検討した。マウスは全例で心筋炎を発症しIL-6、RIG-1とMDA-5はそれとともにmRNAの発現が亢進した。ウイルス接種21日目は心筋炎の回復期であり、心筋組織からのウイルス分離は行えなかったが、コクサッキーウイルスのゲノムはPCRによっては確認された。この時期、IL-6、RIG-1の発現も低下するがMDA-5の発現は持続する傾向であった。そこでMDA-5/RIG-1の比をとってみるとこの時期にも高いことが判明した。そこで拡張型心筋症患者心筋におけるIL-6、RIG-1とMDA-5の検討を開始した。限られた症例だがエンテロウイルス陽性心筋組織では陰性の組織に比較してMDA-5の発現が亢進し、さらにMDA-5/RIG-1比がその判定に有用である可能性が示された。拡張型心筋症のウイルス病因説は、拡張型心筋症の一部でコクサッキーウイルスなどのエンテロウイルスが心筋で持続感染し、それに関連する心筋細胞障害がその機序と考えられることに根拠がある。エンテロウイルスは+鎖の一本鎖RNAウイルスであるが、細胞内で増殖する際には二本鎖RNAを形成する。これを認識するのはヘリカーゼ領域を持つ細胞質内タンパク質のMDA-5やRIG-Iと考えられる。エンテロウイルスの感染組織ではエンテロゥイルス感染に特異的なMDA-5発現が心筋炎をおこす心臓のみならず膵炎をおこした膵臓組織でも発現、MDA-5/RIG-I比が上昇していることが判明した。またこの心筋炎モデルにおいてウイルスRNAの定量では有意な差を認めないのに対し、アルドステロン拮抗薬により、酸化ストレスのマーカー、接着因子、炎症性サイトカインが抑制されることを示した。従ってウイルスによる直接的心筋細胞障害も重要だが、酸化ストレスやサイトカインストームによる血管内皮機能障害が重要であり、これらを抑制することにより、この心筋炎モデルにおける心臓超音波検査所見や組織学的所見が改善されると考えられこの成果は国際学会で発表した。また以前行った酸化ストレス抑制薬のエダラボンよりも良い結果が得られたため、酸化ストレス抑制のみがこの効果の理由ではなく多面的な効果によると考えられた。酸化ストレスとサイトカインの関与については低酸素ストレスモデルにおける心筋細胞障害機構でも重要でRAS系抑制薬がやはり有効であることを共著者として発表した。また2009年はインフルエンザパンデミックが発生し、重症例に心筋炎が認められることを受け、マウスのインフルエンザウイルスモデルの心筋組織所見を検討しコクサッキーウイルス心筋炎モデルの病変が心筋全体に及ぶのに対して局所的であることを確認した。拡張型心筋症のウイルス病因説とはコクサッキーウイルスなどの心筋での持続感染により心筋障害が進行するという説である。その心筋障害にはウイルスの直接作用だけでなく、各種免疫の関与が大きいと考えられる。エンテロウイルスは+鎖の一本鎖RNAウイルスであるが、複製する際には二本鎖RNAを形成し、細胞内二本鎖RNAを認識するのがヘリカーゼ領域を持つ細胞内蛋白質のRIG-IやMDA-5であり、MDA-5はピコルナウイルスのみが、RIG-Iはインフルエンザウイルスなど他の一本鎖RNAウイルスが誘導するとされる。

昨年度までに研究者らはコクサッキーウイルス感染マウスの心筋組織ならびに拡張型心筋症患者でエンテロウイルス陽性の心筋組織では、非感染組織と比較してMDA-5/RIG-I比が高く、MDA-5/RIG-I比がエンテロウイルス持続感染のマーカーである可能性を示した。本年度はインフルエンザウイルス感染マウスの肺組織においてMDA-5/RIG-I比が非感染組織に比して低下していることを示した。また心筋炎において炎症による血管内皮機能障害が重要で、RAS系薬がその治療に有効であることを確認し国内外の学会で発表した。今後心筋におけるコクサッキーウイルス感染とインフルエンザ感染の鑑別のためのMDA-5/RIG-I比の応用の検討ならびにその心筋障害機構について検討は続行していく。また血管内皮機能障害や心筋障害における低酸素ストレスの関与に注目し、間欠性低酸素モデル動物を作成し、低酸素による心筋リモデリングの証明、ならびに各種薬剤による治療効果について検討し、国際雑誌に報告した。これらの成果と臨床との対比のため、2009年のインフルエンザAH1N1(2009)pdmによるパンデミックに際し、インフルエンザ心筋炎の全国臨床観察研究を行った。人の心筋炎の報告は季節性インフルエンザでは稀である。今回のパンデミックにおいて15例の重症の心筋炎の報告が得られ、英文誌に発表した。体外循環を要する患者の救命率が80%と良好でこれには抗インフルエンザ薬の投与が関与した可能性が示された。
可視、近赤外画像によるサンゴの健康度モニタリング手法の開発

研究目的サンゴは栄養分の多くを共生している褐虫藻から供給されることから、褐虫藻の状態を可視化できれば、サンゴの健康状態をモニタリングできると考えた,陸域植生ではクロロフィルが赤色域の光を吸収し、近赤外域の光を反射する性質を用いて、正規化植生指標で解析しモニタリングができる。しかし、水中では、長波長の光は吸収のため遠距離からの観測は困難である。そこで、水中で近距離からの反射を捉える方法として、水中での青色域の減衰が赤色域より少ないこと、光合成は青色域も利用されている性質を活用して開発を行った。市販のデジタルカメラを活用することで安価なコストでモニタリングできるうえ、白化にいたる段階を数値化できるため、いままでの目視による主観的なモニタリングに対して客観的データを収集することができる。このシステムを用い、サンゴの期間経過での変化と、目視では確認できない変化が起こっているかを調べた。研究方法市販のナイトショット機能(近赤外域の感度が高い機能)を持つデジタルカメラに青と近赤外光を切り分けるフイルターをつけてそれぞれ撮影し、2つのサンゴの画像から画素演算したNDCI画像(画像用サンゴ用正規化植生指標)から、サンゴの健康度をシュードカラー表示で可視化すると共に、一定の範囲のNDCI画素のデジタル値の平均値を比較することで健康度の推移を調べた。研究成果この手法により、7月、8月、10月、1月と石垣島白保リーフにおいて観測を続けた結果、白化と通常の状態の間で目視では確認できない段階を可視化し、期間変化を数値化し、高温ストレスや低温ストレスの影響を明らかにすることができた。また、10月のときは台風通過の翌日の観測になったが、キクメイシの画像解析では、流れ上流側の健康度が低く、流れと反対側は高いことが分かり、1月にもう一度同じキクメイシを測定したところ、通常の状態のように、全体に健康度の高い部分が広がっていた。このことから、上流側に砂や泥が流れてきてその泥ストレスによる健康度変化と思われるデータも収集でき、大きな成果をあげた。
非正規労働者の組織化と労働運動の復興に関する日韓比較研究

グローバル化や新自由主義経済の下で進んだ労働運動の停滞を克服し、組織化しにくい労働者を組織化・代弁するのに適した組織モデルあるいはユニオニズムであるとされるコミュニティ・ユニオニズムを日本のコミュニティ・ユニオンと韓国の地域一般労組が実践している。日本のコミュニティ・ユニオンと韓国の地域一般労組は交渉権を持つ労組であり、この点が北アメリカやイギリスのコミュニティ基盤の労働団体とは異なる点である。日本と韓国の労組の、非正規労働者の組織化や正規・非正規労働者間の格差改善への取り組みに影響を与える要因として、4つの要因が重要である。1.労働者の移動性や異質性の増大、2.労組のアイデンティティ再考による労働者連帯の理念、3.非正規労働者の組織化への主体的参加、4.非正規労働者の格差問題やDecent laborについての社会的イシュー化。この分析枠組みに基づき、日本と韓国で非正規労働者の多い業種の労働組合を対象にインタビュー調査を実施した。日本では、UIゼンセン同盟、JSD、全労金、医療連、自治労(以上、産業別連盟)と、流通業のマルエツスーパー労組・マイカルユニオン・伊勢丹労組、飲食業のサンデーサン労組、製造業の全プリマハム労組・JMIUトムソン支部・鈴木シャッター支部、兵庫労働金庫労組、我孫子学童保育組合、武庫川ユニオン、なのはなユニオン、合計16組合をインタビューした。韓国では、金融労組と国民銀行支部、民主労総蔚山支部、金属労組現代自動車請負労働者支会、建設プラント労組蔚山支部、建設労組京畿中西部支部、イーランド一般労組、ニューコア-労組、釜山一般労組、医療連帯ソウル支部ソウル大病院分会、合計10組合をインタビューした。調査の成果としては、1.企業や職場における労働者の異質性の増大に対応して非正規職の組織化に取り組み、正規・非正規間の格差改善に一定の成果を出していること、2.非正規労働者の組織化により正規労働者と非正規労働者との連帯意識が深まり、非正規労働者への差別意識が弱まったこと、3.非正規労働者の組織化と格差改善への取り組みには組合執行部の強い意志があったこと、4.個人加盟組合のコミュニティ・ユニオン(日本)や一般労組(韓国)は、組合員数はまだ多くはないにせよ、未組織労働者や非正規労働者へ居場所を提供する役割を一定程度果たしていること、などがあげられる。平成21年度に実施した日本と韓国の労働組合の非正規労働者の組織化の事例を分析し、正規労働者と非正規労働者との連帯の類型化を行った上、日本と韓国の正規労働者と非正規労働者との連帯状況が多様な非正規労働者層を包含した異質な労働者間の連帯であるかどうかについて考察する論文を執筆した(現在『日本労働研究雑誌』に投稿中)。考察の結果、日本と韓国における正規労働者と非正規労働者間の連帯の状況は、企業レベルにおいては多様な労働者層を包含した異質な労働者間の連帯であるとは言い切れない。また、連帯の類型と労組のユニオン・アイデンティティとの関連性についても検討したが、連帯類型とユニオン・アイデンティティとの関連は日本より韓国のほうがやや弱いものの、共通して言えることは、多様な非正規労働者層との連帯類型、あるいは非正規労働者に対して保護的関与を行っている連帯類型のほうがユニオン・アイデンティティとして社会正義の実現や労働者階級の連帯を重視するということである。近年の労働運動の再生議論においては労働者の多様性に基づいた連帯構築が必要であることが強調されている。こうした議論に照らし合わせて、研究結果は、日本と韓国で労組が労働運動の再生のためにどのような連帯類型を目指すべきか、ということを示唆できた点に意義があるといえる。そして、韓国雇用労働部の調査した「雇用形態別勤労実態調査」2008年と2009年のローデータを入手して、労働組合の存在が正規職と非正規職との賃金格差を縮小する効果を有しているかどうかについて、現在分析中である。平成21年と平成22年にインタビュー調査した、日本と韓国の非正規労働者の組織化事例のうち、地域の非正規労働者を組織化している諸事例を分析し、日本と韓国においてもコミュニティ・ユニオニズムを実践する労組があることを明らかにした。日本ではコミュニティ・ユニオンと呼ばれる労組が、そして韓国では地域一般労組が、従来の企業・職場を基盤とする組織化方式から脱皮し、地域のあらゆる労働者を組織化する方式により非正規労働者を組織化し、労働条件だけではなくコミュニティ生活全般に関心を持ち、コミュニティ生活にかかわる制度改善に取り組み、さらに労働問題の解決やコミュニティの生活改善のために地域のコミュニティ組織と連合して闘う、ということが明らかにされた。しかし、日本と韓国におけるコミュニティ・ユニオニズムを比較すると、日本のコミュニティ・ユニオニズムより韓国のコミュニティ・ユニオニズムのほうがコミュニティ生活全般への関心が相対的に高く、コミュニティ組織との連合もより活発である。さらに、北アメリカやイギリスのコミュニティ・ユニオニズムとは違って、日本と韓国のコミュニティ・ユニオニズムは「労組型コミュニティ・ユニオニズム」である。

グローバル化や新自由主義経済の下で進んだ労働運動の停滞を克服し、組織化しにくい労働者を組織化し、代弁するのに適した組織モデルあるいはユニオニズムであるとされるコミュニティ・ユニオニズムを日本と韓国でも確認できたこと、また両国のコミュニティ・ユニオニズムが他の先進経済のコミュニティ・ユニオニズムとは違うこと、さらに両国のコミュニティ・ユニオニズムに共通点と相違点があること、などを明らかにしたのは、コミュニティ・ユニオニズムの多様性に関する議論に一助するといえる。こうした点から、本研究の成果は大変重要で意義のある成果である。
残留性環境汚染化学物質の母乳および脳脊髄液への移行研究

ペルフルオロアルキルカルボン酸(Perfluoroalkyl carboxylates ; PFCAs)は多数の炭素鎖の異なる同族体をもつ残留性有機汚染物質である。PFCAsの鎖長とその毒性は密接な関連があるとされることから、これらの体内動態のデータはPFCAsの毒性の把握において重要な情報となるとされる。申請者は長鎖を含むさまざまな鎖長のPFCAsについてマウス投与実験による詳細な体内動態(吸収・分布・代謝・排泄)の検討と血中濃度モデル化を行った。PFCAsの鎖長とその毒性は密接な関連があるとされることから、これらの体内動態のデータはPFCAsの毒性の把握において重要な情報となる。また本研究では母乳への移行についても独自に作成したマウス搾乳機を用いて検討を行った。本研究で得られた知見は以下のとおりである。(1)マウスを用いた動物実験によると短鎖PFCAsは急速に血中から尿に排泄される一方、長鎖PFCAsは肝臓に蓄積され、血中濃度半減期が長い。総クリアランスは炭素鎖9,10,11付近で最も低く、残留性が最も高くなる。(2)母乳中への移行係数は中長鎖PFCAs (C8-C12)の間には一定であるが、それ以上の鎖長では分配率が上がる。母乳を通じた乳児への曝露については鎖長13以上のPFCAsではさらに警戒が必要な可能性を示す。(3)ヒトにおいて、尿と胆汁へのクリアランスを評価し、排泄能力の違いはあるものの、マウスと共通の傾向を見出した。(4)さらにマウスの脳中とヒトの脳脊髄液への移行を比較したところ、マウスにおいては鎖長が長くなるにつれ、血清と比較した脳中のPFCAs割合が増加していた。しかしながらヒトの脳脊椎液ではその傾向はみられず、PFCAsはヒトの血液脳関門は透過しないと思われる。本年度、環境汚染物質の体内動態を明らかにするために、動物実験で得られたデータの解析に精力的に取り組んだ。また合わせてヒト生体試料(血清・尿・脳脊椎液等)の分析にも取り組み、動物実験で得られた結果のヒトへの外挿の検討を行った。現在論文を投稿中であり、おおむね期待通りの進展をしたと考えられる。(抄録なし)本年度は母乳への移行および脳血液関門透過のデータセットの構築のため、残留性環境汚染化学物質の一つである有機フッ素カルボン酸(PFCAs)のマウスを用いた母乳分泌試験・体内動態試験を行った。詳細を下に記載する。また合わせて検証に用いるヒトサンプルの分析も行った。1.母乳分泌試験本研究ではPFOA(C8)を含む炭素鎖5から13(C5-Cl3)のPFCA類に注目しマウスを用いて母乳中への分泌を評価した。投与24時間後のマウスの血清中と母乳中のPFCAsの移行係数(母乳中PFCAs/血清中PFCAs)はC7が1.56最も高く、C8からC13までは0.22から0.54の幅に収まった(C8:0.36,C9:0.34,C10:0.22,C11:0.23,C12:0.35Cl3:0.54)。このように炭素鎖長で大きく異なり、短鎖PFCAs(C7)と中長鎖PFCAs(C8-C13)の間には血中からの分泌において大きな差があることが確認された。2.体内動態試験炭素鎖5から14(C5-C14)のPFCA類についてマウスを用いて体内動態試験を行った。野生型FBV/NマウスにPFCAs(C5-Cl4)0.317μmol/kgを尾静脈注射投与し、24時間後に屠殺し糞尿を回収、血液・肝臓・腎臓・脳・脂肪組織を採取、各臓器中のPFCAs濃度を測定した。その結果野生型雄における尾静脈注射投与では投与後24時間までに短鎖PFCAs(C5-C7)の大部分の排泄が確認された(尿中:投与量の85-100%、糞中:同0.7-2%)。一方、中長鎖PFCAs(C8-Cl4)は尿中、糞中への排泄は少なく(尿:投与量の2%以下、糞:同0.7%以下)、肝臓おいて最も高濃度(2.8-5.4nmol/g(投与量の47-91%)で検出された。

総クリアランスは炭素鎖9,10,11付近で最も低く、残留性が最も高くなる。(2)母乳中への移行係数は中長鎖PFCAs (C8-C12)の間には一定であるが、それ以上の鎖長では分配率が上がる。母乳を通じた乳児への曝露については鎖長13以上のPFCAsではさらに警戒が必要な可能性を示す。(3)ヒトにおいて、尿と胆汁へのクリアランスを評価し、排泄能力の違いはあるものの、マウスと共通の傾向を見出した。(4)さらにマウスの脳中とヒトの脳脊髄液への移行を比較したところ、マウスにおいては鎖長が長くなるにつれ、血清と比較した脳中のPFCAs割合が増加していた。しかしながらヒトの脳脊椎液ではその傾向はみられず、PFCAsはヒトの血液脳関門は透過しないと思われる。環境汚染物質の影響を最も受けやすいとされる乳幼児の安全性の担保を最終目標とし、現在情報が十分ではない汚染物質の母乳への移行および脳血液関門透過の評価を行うことを研究の目的としている。本年度は母乳への移行および脳血液関門透過のデータセットの構築のため、残留性環境汚染化学物質の一つである有機フッ素カルボン酸(PFCAs)のマウスを用いた母乳分泌試験・体内動態試験と検証に用いるヒトサンプルの分析行った。ほぼ分析は終了し、期待通りの進展をしたと考えられる。本年度、環境汚染物質の体内動態を明らかにするために、動物実験で得られたデータの解析に精力的に取り組んだ。また合わせてヒト生体試料(血清・尿・脳脊椎液等)の分析にも取り組み、動物実験で得られた結果のヒトへの外挿の検討を行った。現在論文を投稿中であり、おおむね期待通りの進展をしたと考えられる。来年度(25年度)は今年度の実験で得られたのデータセットを用いて、動態モデルの作成を行う予定である。(抄録なし)
スピン偏極STMで探る高スピン偏極磁性合金薄膜の表面状態とスピン依存伝導

L1_0型規則合金薄膜のスピン偏極表面準位をより明瞭に検証するために、本年度は最表面層の元素の選択が可能な単原子層交互蒸着法によってFePd(001)薄膜の作製とその評価を行った。具体的には、Au(001)-(5×28)清浄表面上に、FeとPdを1原子層ずつ交互にn回積層させる単原子層交互蒸着法([Fe/Pd]n)により作製した。エピタキシャル成長法によってMgO(001)上にAu(001)清浄表面を作製し、清浄表面特有の再配列はSTMによって確認した。Auの表面偏析を避け、かつ原子レベル平坦な清浄表面を得るために、n=1のみ[Fe(1nm)/Pd(1ML)]としn=14までは室温蒸着した。その後は[Fe/Pd]5-8層以上は基板温度を150-300度で成長させる2段階成長法を用いて作製した。その結果、Au,C,O_2の表面偏析を抑制し原子レベルで平坦なテラスを有するFePd(001)薄膜の作成に成功した。L1_0型規則合金薄膜が形成されているかどうかを確認するため、極磁気カー効果測定装置を用いて室温で磁化測定を行った。その結果基板温度150度および300度で作製した試料両者ともに、磁化の容易方向は試料の面内方向であり、大きな垂直磁気異方性を示していないことがわかる。すなわち十分な規則度を有するL1_0FePd(001)薄膜が形成されていないことを示す。しかし、両者を比べると基板温度300度で作製した方が垂直磁気異方性が大きくなっていることがわかった。現有の超高真空対応STM/MBE装置を用い「FePt(001)規則合金薄膜清浄表面の作製とそのSTM観察」についての研究を本年度行なった。昨年度まで研究で400°C以上のアニールによって原子レベルで平坦なテラスが形成され、その試料のラインプロファイルから単原子層の高さを調べた結果、2つの異なる高さ:2.10(±0.15)Å、1.70(±0.15)Åの2種類が観測され、両者の和は3.80Åであり、この値はFePt L_<10>規則相のc軸格子定数と一致することを報告した。本年度は成長条件を改善することにより、さらに試料の清浄度と平坦性向上を目指し、昨年度見出した2つの異なる原子層高さの起源を探るために、STMを用いたバリアハイト(仕事関数)像の測定を試みた。STM/AES観察は超高真空下(<5×10^<-11> Torr)・室温で、W探針を用いて定電流モードで行った。異なる2種類の原子層ステップの起源として、最表面がFe層またはPt層であることが考えられる。同時に観測した形状像とdI/dZ(BH)像を比較した結果、平坦なテラス上にも2つの異なるシグナルが観察されていることが分かった。同時に観測したdI/dZ(BH)、電流像を解析することにより、求めた仕事関数の大きさは3.5±0.2,3.0±0.2eVであった。これらはラインプロファイルから2つの異なる単原子層の高さが観測されていることと相関しているとか考えられるが、現在これらの解釈を検討しているとともに、今後はこれらを明瞭に検証する実験を計画しているL1_0型規則合金薄膜のスピン偏極表面準位をより明瞭に検証するために、本年度は最表面層の元素の選択が可能な単原子層交互蒸着法によってFePd(001)薄膜の作製とその評価を行った。