hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児・新生児シミュレーションに基づく初期発達原理とその障害の解明

発達は、遺伝子、環境、他者など様々な要素の相互作用により変化する複雑な過程であり、その理解には、仮説的に生成原理を構築し、実際の環境中で相互作用を発生させ、その結果を対象と比較し解析・解釈し、適切な生成原理を模索する構成論的方法が不可欠である。本研究では、ヒト胎児の精緻な筋骨格モデルと大規模脳モデルを構築,統合し,子宮内と子宮外の環境での感覚運動学習をシミュレーションし,脳に獲得される表象を比較した.その結果,身体表象獲得および複数感覚統合における子宮内学習の重要性が明らかになった.また,新生児期の運動特徴と発達予後の関係はじめ,初期の身体・運動と後の発達との関連性を明らかにした.初年度は,最も重要な研究基盤である発達シミュレータの高度化・精緻化と,臨床データとの定量比較に不可欠な胎児・新生児の認知運動計測・解析技術の開発に取り組んだ.1.胎児・新生児発達シミュレーションの高度化・精緻化:胎児モデルの基礎となる医学データに関して,高精度計測法開発や発達計測・解析,医学データに基づく胎児身体の物理モデル精緻化.ニューロンモデルや自己組織化マップの精緻化と自閉症に関わる脳機能統合モデルの構築などを行った.この結果,胎内環境での感覚運動経験が,胎外環境に比べて身体表象の獲得に有利であるとの実験結果を得た.また,週齢ごとの胎児身体モデルでの感覚運動学習実験を行い,情報理論的解析等を導入し,身体特性が初期運動発達,例えば左右交替性運動の発生に及ぼす影響を調べた.環境・対人相互作用発達の実験精緻化のため,乳児型ロボット(既有装置)の感覚系性能向上のためセンサ開発を進めた.2.胎児・新生児の計測解析技術の開発:モデルの振舞いと直接比較可能な新生児全身運動データについて,運動の発達様相を捉えた定量指標の開発に着手した.NICU内新生児に適用可能なマーカレスモーションキャプチャの開発に着手し,Kinectセンサの安全性に関するデータを計測した上で新生児計測に適用するための倫理審査を行った.また,3D超音波撮像データの予備的解析を行い,計測法や抽出すべき情報についてB01班と協議を行った.3.領域内連携実験の仕様策定:B01班との協議および総括班会議での各班との協議を踏まえ,発達シミュレーション実験の対象として,まず,初期自発運動発達に焦点を当てることとし,以後の実験に反映することとした.本年度は,前年度までに開発した胎児発達モデルの初期版を用いて発達シミュレーション実験に着手し,その経過を踏まえつつ,胎児発達シミュレータの高度化・精緻化と,臨床データとの定量比較のための胎児・新生児の認知運動計測・解析技術の高度化に取り組んだ.また, B01班等と連携した臨床計測実験等を推進した.1.発達シミュレーション実験:胎児期の自発運動発達をシミュレートし,一部の特徴的胎動の出現順序が臨床観測データと対応することを確認した.また,視覚,体性感覚,運動の統合表象の獲得に関する基礎実験を行い,査読付国際会議論文および国際学術誌論文として発表した.また,環境条件等を操作して運動発達への影響を解明する実験に着手した.2.シミュレータ・モデルの高度化・精緻化:胎児身体と子宮環境モデルについて,ヒト胚子・胎児計測データ(京大)と超音波計測データ(B01班)の提供を受け,解析とモデル精緻化を進めた.また,徹底した神経科学文献調査と独自の実験結果を総合し,社会的認知関連脳部位の発達異常に関する統合的仮説モデルを構築し,学術誌論文として発表した.発達シミュレーション用ロボットでの実験と改良も進めた.3.計測・解析技術の開発:B01班の協力を得つつ,早産児の新生児期の自発運動特徴の違いと3歳時点の発達検査での発達遅滞の有無との関連性を確立し論文発表した.当初想定しなかった新たな子宮全域超音波計測法の開発に関してB01班に協力して実現し,データの取得・解析を行った.また,小型高精度モーションセンサの開発も新たに行い,乳児の下肢運動発達計測への適用を試みた.本年度は以下の成果を上げた.1.発達シミュレーション実験:認知発達の重要な初期基盤である身体図式獲得に関して,発達障害との関連が疑われる3条件の下で発達シミュレーションを行い,条件ごとに異なる異常が発生することを示した.これは,当初H27年度以後に実施予定のものを前倒しで実施したもの.また,視覚と体性感覚の統合についてシミュレータでの実験を行い,手の動きに伴う視覚像に関して,体性感覚と視覚をまたがる予期的表象の獲得が確認された.2.シミュレータの高度化・精緻化,認知運動計測・解析技術:既存胎児標本のMRI/CT計測(京大)データ等に基づき胎児身体モデルの精密化を進め,従来より格段に精密・正確な,筋数494(従来は198)のモデルを構築した.当初想定外の進展として,脳活動シミュレータの開発過程で計算量を劇的に縮減するアルゴリズムの開発に成功し,従来法に比べ100倍以上の性能を達成した.これにより,本年度予定していた脳シミュレーションは既有設備で処理可能となり,上記1.の成果を挙げた.そこで目標を引き上げて,全脳の大域結合構造を反映した100万ニューロン以上の規模の脳シミュレーションを目指すこととし,B01班から新生児脳DTIデータの提供を受け,白質繊維結合解析等を実施し,新たな大脳新皮質モデルの構築に着手した.これに伴い,本年度予定していたシミュレーション用の計算システムの購入は,新モデル完成後の次年度に延期することとし,相当分の本年度予算は一旦返納し,次年度に配分を申請することとした.

この他,H25までに開発した認知運動計測・解析技術を改良しつつ臨床計測に適し,その結果に基づき,初期運動発達の機序および発達予後との関連性についての研究を進めた.3.臨床データとの比較・検証,当事者研究との協働解釈・支援法探索: B01,B02,C01班の協力のもと検討と作業を進めた.本計画研究は,胎児期から乳児期までの連続的発達シミュレーションを構築し,環境条件を変化させつつ実験することで,発達の基本原理と発達障害のメカニズムを構成論的に解明する.これに基づき,発達障害の包括的診断法,支援法・支援技術の構築にも取り組む.また,実験結果の定量比較や診断用定量指標のために,胎児・新生児用の認知運動計測・解析の新手法も開発し提供する.本年度は,領域共通発達脳モデルを踏まえて胎児シミュレーション・乳児ロボットを拡充・高度化し,初期発達事象の実験に取り組んだ.胎児シミュレーションの大規模脳モデルは,B01班より提供を受けた新生児脳DTI(拡散テンソル画像)データからtractographyにより大脳白質繊維構造を抽出して皮質間結合マップを生成し,これにより3次元大脳皮質モデル上に配置した260万個のLIF(漏れ積分・発火)ニューロンのネットワークを構築し,53億シナプス規模のモデルを構成した.前年度までに開発した胎児身体モデルを子宮内および子宮外(ベッド上)で自発運動させ,体性感覚,触覚データを上記大規模脳モデルでSTDP(スパイク時刻依存可塑性)学習して比較検討した.その結果,子宮内と子宮外の環境の差異が,体性感覚野に形成される身体表象の顕著な相違を引き起こすことが明らかになった.これは,早産児の予後における発達障害リスクの高さを説明する一つの可能性を実験的に提示した意味がある.また,胎児・新生児の運動計測を行った.胎児期についてはB01班と共同で母親の姿勢変化に対する胎児の姿勢変化について,超音波画像とプローブ位置測定装置のデータを統合することで再構成した.新生児期から乳児期については,縦断的な運動発達データの計測を行った.そして,これら運動データと発達シミュレーションとの比較に取り組んだ.新生児脳画像データ(DTI)に基づく結合マップとスパイキングニューロンモデルを用いた大規模脳モデルの構築とその高速シミュレーション技術開発が順調に進展した.これを前年度までに開発した胎児身体・子宮環境モデルと統合することで,リアルな胎児発達モデルの構築が完了した.これを用いて,次年度の予定を前倒しして,子宮内と子宮外での比較発達実験を実施し,環境要因の差が脳発達に顕著な影響を与えうることを世界で初めて実験的に示した.この結果は,早産児の高い発達障害リスクについて,子宮内環境での学習が短縮されることにより大脳皮質上の身体表象形成が未熟となり,それが社会的認知基盤の発達に影響し得るとの示唆を与えるもので,本計画にとって非常に重要な前進である.本計画研究は,胎児期から乳児期までの連続的発達シミュレーションを構築し,環境条件を変化させつつ実験することで,発達の基本原理と発達障害のメカニズムを構成論的に解明する.
スフィンゴシン1-リン酸代謝経路に関わる遺伝子の同定と関連疾患の解析

スフィンゴ脂質の細胞内量は合成と分解のバランスによって維持されており,その破綻は様々な組織・細胞機能低下や疾患を引き起こす。スフィンゴシン1-リン酸(S1P)は脂質メディエーターとしての役割を持つが,スフィンゴ脂質の長鎖塩基部分(スフィンゴシン)の分解経路における代謝中間体としても重要である。我々はこれまでにS1Pの代謝経路の解明とその過程で働く遺伝子群の同定を行ってきた。同定した遺伝子の中には脂肪族アルデヒドデヒドロゲナーゼALDH3A2が含まれ,この遺伝子変異は皮膚神経疾患であるシェーグレン・ラルソン症候群(SLS)を引き起こすことが知られている。本研究では,Aldh3a2ノックアウトマウスの解析を通じて,SLS発症の分子メカニズムの解明を試みた。Aldh3a2ノックアウトマウスではSLSで見られるような明らかな皮膚表現型が観察されなかった。この原因としてアルデヒドデヒドロゲナーゼであるALDH3B2がヒトでは機能せず,マウスにおいてのみ機能し,皮膚で活性を持つためであることを見出した。また,マウスALDH3B2はC末端領域のトリプトファン残基と脂質修飾により,脂肪滴に局在することも明らかにした。Aldh3a2ノックアウトマウスの表皮を電子顕微鏡によって詳細に調べたところ,基底層のケラチノサイト間の細胞間隙が広がっている様子が観察された。また,ケラチノサイトの細胞増殖と酸化ストレスが亢進していることも明らかとなった。脳白質と脊髄の電子顕微鏡観察では,有髄神経の軸索の直径が低下するといった異常が見られた。フィトスフィンゴシンは4位に水酸基を持つ長鎖塩基である。我々はこの代謝過程に働く因子としてMpo1を同定した。細胞を用いた解析とin vitroでの解析からMpo1はフィトスフィンゴシン代謝産物である2-ヒドロキシパルミチン酸以降の代謝に関与することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。スフィンゴシン1-リン酸(S1P)は脂質メディエーターとしての機能だけでなく,スフィンゴ脂質をグリセロリン脂質へ代謝させる経路の分岐点に位置する代謝中間体としての側面も持つ。この代謝経路の反応の詳細や反応に関わる酵素の遺伝子は長い間不明なままであったが,最近我々はその殆どを明らかにすることに成功した。本年度我々は最後まで未同定であったS1P代謝経路の最後の反応を触媒するトランス-2-エノイルCoAレダクターゼをコードする遺伝子としてTERを同定することに成功した。TERはこれまで極長鎖脂肪酸の産生に働くことが報告されており,我々の結果はTERがスフィンゴ脂質代謝と極長鎖脂肪酸産生の2つの機能を持つことを示している。ALDH3A2はS1P代謝に関わる脂肪族アルデヒドデヒドロゲナーゼとして我々が近年同定した遺伝子である。ヒトにおいてALDH3A2遺伝子変異は皮膚神経疾患であるシェーグレン・ラルソン症候群を引き起こすことが知られている。我々はAldh3A2ノックアウトマウスの解析を行い,ミエリン機能に重要な2-ヒドロキシガラクトシルセラミドが減少していることを見いだし,神経症状に対する発症メカニズムの知見を得た。一方,このノックアウトマウスでは明らかな皮膚症状は見られなかったが,この原因としてマウスの表皮ではAldh3A2と同様の活性を示すAldh3B2の発現が高いためであることを明らかにした。我々はこれまでにフィトスフィンゴシンが奇数鎖脂肪酸に代謝されることを酵母を用いた解析から明らかにしてきたが,本年度は動物細胞でも同様にフィトスフィンゴシンが奇数鎖脂肪酸へと代謝されることを明らかにした。この代謝にはS1Pと同様にAldh3A2が関与していた。生体内の奇数鎖脂肪酸の供給源には不明な点が多かったが,我々は酵母の奇数鎖脂肪酸の約6割がフィトスフィンゴシンに由来することを明らかにした。

我々はこの代謝過程に働く因子としてMpo1を同定した。細胞を用いた解析とin vitroでの解析からMpo1はフィトスフィンゴシン代謝産物である2-ヒドロキシパルミチン酸以降の代謝に関与することが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書に記載の項目については研究実績の概要に示した通り,殆ど全て達成することができた。ただし,TER変異を持つ非症候性精神遅滞の患者由来リンパ芽球細胞におけるスフィンゴシン1-リン酸の代謝異常に関して,このTER変異は極長鎖脂肪酸伸長には影響を与えたもののスフィンゴシン1-リン酸の代謝へは影響を与えなかった。TERに関しては極長鎖脂肪酸伸長とS1P代謝の2つの経路に関与することが分かったので,TERの2つの経路それぞれにおける活性調節機構を明らかにする。Aldh3H2ノックアウトマウスの解析については,電子顕微鏡を用いた詳細な形態学的解析を行い,病態の分子メカニズムを明らかにする。フィトスフィンゴシン代謝に関しては,新たな代謝経路を同定したので,その経路に関わる因子を同定していく。
消滅危機言語であるタロコ語の世代間対話コーパスの構築と談話研究

本研究では,タロコ語(オーストロネシア語族,台湾)の対話の動画付きコーパスを作成し,そのデータを用いて談話文法の研究を行う。タロコ語は若い世代に継承されなくなりつつある危機言語であるため,流暢な母語話者が残っている現時点で,異なる世代の対話の記録を残しておくことは,タロコ族の言語と文化の継承において非常に重要な意味を持つ。また,タロコ語はVOSを基本語順とする能格言語であり対称態をもつなど,言語類型論的に極めて珍しく学術的に重要である。作成したコーパスを用いてタロコ語における構文選択がそれ以外のタイプの言語における構文選択とどのような点で共通しどのような点で異なるのかを明らかにしする。
メタル・ソース／ドレイン型Ｇｅ－ＣＭＯＳ実現のための基盤技術開発

スパッタ堆積で作製したTiN/Geコンタクトは、フェルミレベルピンニング(FLP)位置を伝導帯側に大きく変調し、低い電子障壁が実現できる。TiN/Geの界面構造を調べた結果、界面に厚さが1-2 nmの窒素を含むアモルファス界面層(a-IL)が存在し、このa-ILがFLP変調に重要な役割を果たしている。TiN/Geをソース/ドレイン(S/D)に用いたn-MOSFETでは、a-ILの厚さが薄いため、S/D寄生抵抗が1400 Ωと大きい。S/Dを埋め込み構造にして寄生抵抗を100 Ω迄低減した。HfGe/Geの代わりにPtGe/GeをS/Dに用いて、S/D寄生抵抗を50 Ω迄低減した。本研究では、CMOSをメタル・ソース/ドレイン(S/D)型のMOSFETで構成すると共に、n-MOSでは電子の縦方向注入、p-MOSでは局所歪み導入、により高性能化を図る。また、n-MOSのS/Dに用いるTiN/Geコンタクトが低い電子障壁を示す機構を解明する。これらを通じてGe-CMOS実現に不可欠な基盤技術の確立を目指している。H25年度の成果は以下の通りである。1.TiNターゲットの直接スパッタ堆積によって作製されるTiN/Geコンタクトはフェルミレベルピンニング(FLP)位置を伝導帯側に大きく変調する。このFLP変調機構の解明を目的に、コンタクトの電気特性と構造解析を詳しく調査した。その結果、TiN/Ge界面に形成されるアモルファスTi-Ge-N層がFLP変調に重要な役割を果たしていること、その変調には界面ダイポールが深く関与していること、を明らかにした。2.S/DにHfGeを用いたAlゲートp-MOSFETの試作プロセスを確立した。得られた正孔チャネル移動度は340 cm2/Vsで、Si p-MOSと比較して1.7倍の移動度向上を達成した。更に、Al/SiO2との間にHfを挿入して400°Cの熱処理を行うことにより、正孔チャネル移動度が920 cm2/Vsまで向上することを見出した。この移動度向上機構として、MOS界面の電荷補償モデルを提案した。3.原子層堆積(ALD)装置を導入し、基礎データを取得すると共に、Al2O3/GeO2/Ge構造のゲートスタックを400°C以下の低温で形成する技術を確立した。その性能は、等価SiO2換算膜厚:3 nm、実効絶縁破壊電界:16 MV/cm,界面準位密度:1E11 cm-2eV-1であった。このゲートスタックをn-MOSおよびp-MOSデバイスに活用する。H26年度の成果は以下の通りである。1.スパッタ堆積によって作製されるTiN/Geコンタクトはフェルミレベルピンニング(FLP)位置を伝導帯側に大きく変調する。このFLP変調機構の解明を目的に、ZrNおよびHfNについてその電気特性と構造解析を行った。ZrN/Geの変調効果はTiN/Geと同程度に大きく、界面に厚さが1-2 nmのアモルファス界面層(a-IL)が存在すること、HfN/Geの変調効果は小さく、a-ILは観測できない程度に薄いこと、等の知見を得た。FLPの変調には、窒素を含むa-IL層が重要な役割を果たしていることを明らかにした。2.S/DにHfGe/Geコンタクトを用いたp-MOSFETでは、そのチャネル抵抗が小さい場合、S/Dの寄生抵抗が顕在化して電流駆動力が低下した。この問題を解決するために、S/DにPtGeを用いるプロセス技術を確立した。電子の縦方向注入に必須となるリセス構造形成に関して、希釈H2O2によるGeのエッチング手法を確立した。3.ゲートスタックの高性能化を目的に、Al堆積後アニール(Al-PMA)を検討した。ALDおよびECR酸素プラズマ照射によりAl2O3/GeO2/Ge構造のゲートスタックを形成し、その上にAlを堆積して400°Cの温度でアニールすれば、価電子帯側の界面準位密度が大幅に低減することを見出した。1.低い電子障壁の発現機構の解明:フェルミレベルピンニング(FLP)変調の要となるアモルファス界面層(a-IL)の形成機構とFLP変調効果を説明できるモデルを構築した。ZrN/Ge界面に形成されるa-ILのみを抽出した後、金属/a-IL/Ge構造を作製した。その結果、金属の仕事関数によって障壁高さが変調できることを明らかにした。2.高品質ゲートスタックの低温形成:p-MOSFETのチャネル移動度の向上手段として、界面電荷補償モデルを提案している。このモデルを検証するため、Al/SiO2/GeO2/Geゲートスタックを用いて、Al堆積後熱処理(Al-PMA)効果を調べた。その結果、PMAによってAl原子がSiO2中を拡散して界面まで到達すると、AlがGeO2中に取り込まれこと、それに伴い正の界面トラップ電荷が低減し、負の酸化膜固定電荷が増加すること、が分かった。移動度が向上するPMA温度に於いて、界面電荷の総量がほぼゼロであることから、界面電荷補償モデルは妥当と考えられる。

3.n-MOSの高性能化:ソース/ドレイン(S/D)にTiN/Geを用いたn-MOSFETでは、a-ILの厚さが約2 nmと薄いため、ソースからの電子の注入効率が悪く、S/D寄生抵抗が1400 Ωと大きい。この問題を解決するために、S/Dを埋め込み構造にして寄生抵抗を100 Ω迄低減することができた。4.p-MOSの高性能化:HfGe-S/Dのp-MOSFETでは、S/D寄生抵抗が300 Ωであった。S/DをPtGeに代えることにより、S/D寄生抵抗を50 Ω迄低減することができた。スパッタ堆積で作製したTiN/Geコンタクトは、フェルミレベルピンニング(FLP)位置を伝導帯側に大きく変調し、低い電子障壁が実現できる。TiN/Geの界面構造を調べた結果、界面に厚さが1-2 nmの窒素を含むアモルファス界面層(a-IL)が存在し、このa-ILがFLP変調に重要な役割を果たしている。TiN/Geをソース/ドレイン(S/D)に用いたn-MOSFETでは、a-ILの厚さが薄いため、S/D寄生抵抗が1400 Ωと大きい。S/Dを埋め込み構造にして寄生抵抗を100 Ω迄低減した。HfGe/Geの代わりにPtGe/GeをS/Dに用いて、S/D寄生抵抗を50 Ω迄低減した。本研究では以下の3課題に取り組んでいる。得られた成果は上述の通りで、計画以上に進展している。それぞれの課題に対する自己評価は以下の通りである。1.低い電子障壁の発現機構の解明:研究分担者との密接な連携を図り、TiN/Ge、ZrN/GeおよびHfN/Geの電気特性および構造解析から、FLP変調を示す要因がコンタクト界面に形成されるアモルファス層にあることを明確化した。これらは、世界を先導する成果で、JAP誌に発表すべく準備を進めている。2.縦方向電子注入によるn-MOSの高性能化:高性能ゲートスタックの低温形成を可能とすると共に、段差被覆性の良いゲートスタック形成を可能とした。更に、電子の縦方向注入に必須となるリセス構造形成に於いて、Geのエッチング手法を確立した。今後は、n-MOSFETの試作に注力する。3.歪み導入によるp-MOSの高性能化:電流駆動力向上には、薄いゲートスタックが必須となる。この薄いゲートと従来のHfGe-S/Dを組み合わせてMOSデバイスを試作した場合、当初想定していなかったS/Dの大きな寄生抵抗の課題が判明した。この課題をPtGe-S/Dで解決できた点は大きい。得られた成果はJJAP誌に投稿中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。半導体工学1.高性能ゲートスタックの低温形成:H26年度迄に、p-MOSFETのチャネル移動度の向上手段として、界面電荷補償モデルを構築している。界面電荷補償を実現するには、ゲートスタック中に負の固定電荷の導入が必要である。ALDおよびECR酸素プラズマ照射プロセスを適正化し、負の固定電荷が導入できるプロセス条件を明らかにする。2.縦方向電子注入によるn-MOSの高性能化:ゲートスタックにHfO2/Al2O3/GeO2/Geを、S/DにTiNを用いたn-MOSFETを試作する。縦方向電子注入には、リセスチャネルの深さが重要なパラメータとなるので、その深さとS/D寄生抵抗およびチャネル移動度との相関を明らかにする。寄生抵抗が小さく、移動度の高いn-MOSFETを実現する。
高密度観測網データによる3次元地震波速度構造の表面波解析

本研究では,短周期表面波の波形計算手法と,構造解析のための偏微分係数を計算する方法を開発した.この方法の特徴は,表面波を深さ方向の変化を表す局所固有関数と水平方向の変化を表すポテンシャル関数との積で表現することである.これにより,3次元不均質の問題を2次元ポテンシャル関数を評価する問題に変形できるので,計算に必要な資源を大幅に少なくすることができる.また,相反定理とボルン近似のもとで,不均質構造を初期モデルとしたときの,構造パラメータ摂動に関する偏微分係数の計算も行える.本研究では,日本列島付近を例に取り暫定的な不均質構造モデルを作成した.このモデルに基づいてポテンシャル関数や偏微分係数の計算を行ったところ,とくに短周期(10秒付近)の表面波で,パターンの歪みが著しく,表面波の経路の曲がりやポテンシャル分布の非対称性が強くなることが明らかになった.一例として,2002年房総半島沖地震について,この構造モデルで時刻歴波形を計算したところ,平坦構造(横方向に均質な構造)を仮定した場合に比較して,分散性が著しくなり,速度の遅い短周期の表面波波群が現れることがわかった.このような結果は観測波形の特徴を定性的にはある程度まで再現していると考えられる.しかし,現行の構造モデルでは観測波形を定量的に良く再現することはできなかった.また,特にラブ波については観測波形の特徴を再現するには堆積層の効果が重要であることも示唆された.これらのことは,構造モデルの改良が必要であることを示しており,今後の課題とした.本研究では,短周期表面波の波形計算手法と,構造解析のための偏微分係数を計算する方法を開発した.この方法の特徴は,表面波を深さ方向の変化を表す局所固有関数と水平方向の変化を表すポテンシャル関数との積で表現することである.これにより,3次元不均質の問題を2次元ポテンシャル関数を評価する問題に変形できるので,計算に必要な資源を大幅に少なくすることができる.また,相反定理とボルン近似のもとで,不均質構造を初期モデルとしたときの,構造パラメータ摂動に関する偏微分係数の計算も行える.本研究では,日本列島付近を例に取り暫定的な不均質構造モデルを作成した.このモデルに基づいてポテンシャル関数や偏微分係数の計算を行ったところ,とくに短周期(10秒付近)の表面波で,パターンの歪みが著しく,表面波の経路の曲がりやポテンシャル分布の非対称性が強くなることが明らかになった.一例として,2002年房総半島沖地震について,この構造モデルで時刻歴波形を計算したところ,平坦構造(横方向に均質な構造)を仮定した場合に比較して,分散性が著しくなり,速度の遅い短周期の表面波波群が現れることがわかった.このような結果は観測波形の特徴を定性的にはある程度まで再現していると考えられる.しかし,現行の構造モデルでは観測波形を定量的に良く再現することはできなかった.また,特にラブ波については観測波形の特徴を再現するには堆積層の効果が重要であることも示唆された.これらのことは,構造モデルの改良が必要であることを示しており,今後の課題とした.本研究は,高密度地震観測網から得られる短周期表面波データを利用してその観測網の地域における3次元地震波速度構造を得ることを目的としている.本年度は不均質媒質中での表面波波形計算方法を開発することを中心に研究を進めた.本研究ではTanimoto(1990)の提唱した方法に基づき,ポテンシャル関数と局所的な表面波固有関数(深さ方向の固有関数)の積で表面波が表現できることを仮定する.これは,地球内部構造の不均質性が滑らかであるという仮定に相当する.このポテンシャル関数は不均質な表面波位相速度分布に対する2次元スカラー波方程式の解として得られる.本研究では周波数領域の方程式を用いるので実際にはヘルムホルツ方程式になる.そして,我々は波線理論などの近似によらずにこのヘルムホルツ方程式の解を数値的に直接求める方法を採用した.これは数値誤差の範囲で厳密な解を求めることに相当するので,波線経路が多重になること,有限周波数の効果,同一分散ブランチ内での表面波散乱などの効果をすべて取り入れることが可能となる.さらに波動場に対する相反関係とボルン散乱近似を用いて,構造パラメータの摂動に対する偏微分係数を計算することも可能になっている.この偏微分係数を使えば,不均質初期モデルを用いて地球内部構造のインバージヨン(トモグラフィー)を実行することができる.本年度は,上の方針に基づいた手法の開発を行なった.そして,日本列島周辺を単純化したモデルを作成して,分散性が波形に大きく現れることや,偏微分係数が直線経路からずれた部分に感度を持つことなどの不均質構造による影響を見出して,検証しているところである.これらの研究は地震学会秋季大会,American Geophysical Union, Fall Meetingで発表した.本研究は,高密度地震観測網から得られる短周期表面波データを利用してその観測網の地域における3次元地震波速度構造を得ることを目的としている.本年度は、前年度に始めた不均質媒質中での表面波波形計算方法の開発を継続するとともに、現実的な不均質速度構造を設定して、実際の観測表面波波形と本研究による理論表面波波形を比較することなどを行った。まず本研究の対称領域の一つである日本列島周辺について、速度構造モデルを設定した。本研究では各地点ごとに表面波固有関数を計算する。そのため、日本列島周辺をいくつかの(IUGG発表の結果では8km×8km)の格子に分割し、そこでの海の深さをもとにして各地点での局所的な(平坦)構造を仮定した。

このモデルをもとに、表面波ポテンシャル関数の計算と波形合成を行った。周期10秒付近の表面波ではポテンシャル関数や構造解析用のカーネルに大きな歪みを生じることが確認できた。周期30秒程度の場合は大きな歪みは生じないが、位相速度には2%以上の地域的な変化があるため観測上は不均質性がやはり重要である。また、2002年房総沖地震(Mw5.5)による表面波には、標準的なモデルで予想されるよりもかなり遅い波群が見られる。理論波形を計算するとレイリー波波群の遅い走時をある程度は再現することがわかった。しかし、波形全体の一致は依然として良くはなく、またラブ波については観測波形の特徴を再現するに至っていない。そのため、日本列島周辺での初期モデル速度構造の改良を進めているところであり、構造解析は今後の課題とすることした。なお、これらの研究の一部はXXIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (Sapporo, Japan,2003)で発表した.
ヒト頭蓋形態小変異の計量遺伝学的研究

本年度は、地球上の人類集団の分類にきわめて有効であると考えられている頭蓋形態小変異3項目(顎舌骨筋神経溝骨橋、眼窩上孔、舌下神経管二分)について、重点的な研究を実施した。顎舌骨筋神経溝骨橋については、発現年齢が10台後半以上であることが知られているので、18歳以上の成人々骨を研究の対象にした。スピタルフィールド全コレクションにおける出現頻度は332例中86例(25.9%)であったが、この形質が発現する個体の第一度血縁者(親子・兄弟)での出現頻度は18例中10例(55.6%)で、明らかに発現が家族に集中していることが判明した。ファルコナーに従って遺伝率を算出すると、1.2237+/-0.4785となり、遺伝率が0であることは1%の有意水準で棄却された。眼窩上孔、舌下神経管二分はすでに胎生期から発現することが知られているので、研究対象を0歳以上の全個体に広げて分析した。眼窩上孔のスピタルフィールド全コレクションの出現頻度は394例中156例(396%)であったが、この形質を発現する個体の第一度血縁者における出現頻度は38例中22例(57.9%)であり、これも明らかに発現が家族性であった。遺伝率は0.9206+/-0.4300で、5%水準で遺伝率0であることが棄却された。舌下神経管二分の全コレクションにおける出現頻度は399例中117例(29.3%)であるのに対して、発現個体の第一度血縁者では30例中12例(40.0%)であった。遺伝率は0.5057+/-0.4052とやや低く、遺伝率が0であることも5%水準では棄却されなかった。このことから頭蓋形態小変異を指標にしたポピュレーション・スタディーには、顎舌骨筋神経溝骨橋と眼窩上孔の二項目はきわめて有効であることが確認された。研究代表者百々幸雄と分担者瀧川渉が平成13年1月14日から2月4日までの22日間、ロンドンの大英自然史博物館に出張し、スピタルフィールズ骨格資料を調査した。スピタルフィールズ骨格資料は、1719世紀ロンドン郊外のスピタルフィールズ地区に居住していたフランス系英国人のもので、約1000体の骨格が教会納骨堂に埋葬されていた。教会の改築にともない大英自然史博物館のモレソン博士が中心になり発掘調査が進められ、その遺骨が現在大英自然史博物館に保管されている。このスピタルフィールズ骨格資料の特徴は、墓碑銘から約400体の名前、性別、年齢、生年月日、死亡年月日、血縁・婚姻関係が判明していることである。我々はモレソン博士と共同で、成人407個体、未成人49個体の頭蓋につき、前頭縫合、眼窩上神経溝、眼窩上孔、横後頭縫合痕跡、後頭乳突縫合骨、頭頂切痕骨、顆管開存、舌下神経管二分、鼓室骨形成不全、ヴェサリウス孔、頬骨横縫合痕跡、頚静脈孔二分、横洞溝左優位、顎舌骨筋神経溝骨橋の14項目の形態小変異の出現状況を調査した。家系が判明している資料のうち、親子の組み合わせが43組、兄弟・姉妹が37組あったが、これら第1度血縁者をもとに予備的に遺伝率の推定を行ったところ、顎舌骨筋神経溝骨橋と眼窩上孔が遺伝率ほぼ1,舌下神経管二分が約0.6であった。今後すべての項目について遺伝率の算定を行う予定であるが、遺伝率のみでなく、形態小変異の家族性発現をより明確に判定するため、より簡単で理論的な統計量の開発も試みてみたい。

遺伝率は0.5057+/-0.4052とやや低く、遺伝率が0であることも5%水準では棄却されなかった。このことから頭蓋形態小変異を指標にしたポピュレーション・スタディーには、顎舌骨筋神経溝骨橋と眼窩上孔の二項目はきわめて有効であることが確認された。
キチンの歯内治療法への応用に関する基礎的研究

平成9年度は臨床において難治性根管治療の際に、根管貼薬として脱アセチル化度35%のキチン綿(脱アセチル化度はフーリエ変換赤外分光分析にて確認)を応用し、根管内に貼付したキチン綿に含有される総タンパク濃度と非免疫性抗菌物質であるリゾチーム濃度との関連性を検討した。また、臨床経過との関連性についても調査した。その結果、臨床症状が改善されるにつれてリゾチーム濃度の減少する傾向が見られた。このような臨床研究の結果を踏まえて、平成10年度は根尖病巣の治癒過程におけるリゾチームの関与を実際に証明するため、ラットを用いた動物実験を行った。キチン綿を填入したラット臼歯根尖部(約1mm)を同種ラットの下顎骨に移植した後、歯髄の創傷治癒経過を参考として3日後に灌流固定によって屠殺した。移植した根尖チップは周囲の歯槽骨とともに一塊として切り出した後、通法に従って、脱水、エポキシレジンに包埋した。根尖周囲の歯質、歯槽骨は可及的にトリミングを行った後、厚さ約1mmの準超薄切片を作製した。切片はトルイジンブルー染色を施し、光学顕微鏡にて観察した。術後3日目において、移植片周囲の炎症反応は消失しており、キチン綿の組織親和性が良好であることが判明し、またキチン綿の繊維間には細胞成分の進入も明らかに認められた。以上のような2年間の研究結果から、キチン綿の生体材料としての有用性をさらに検討する必要性が生じている。すなわち、根管内キチン綿の溶解(崩壊)過程と、リゾチーム活性陽性細胞の出現時期、その分布を解明することである。そこで現在、抗リゾチーム抗体を用いた、免疫電子顕微鏡的観察・検討のための準備を進めている。N-アセチル-D-グルコサミンを基本構成単位とする天然高分子のアミノ多糖体であるキチンは、創傷治癒過程において肉芽組織および表皮形成を促進し、瘢痕拘縮が少なく審美的に優れた治癒創を誘導するといった生体親和性を有するといわれている。そこで歯内治療学の分野においてキチン-キトサンの臨床的な有用性について明らかとするため、根管経由の持続的な浸出液や出血の存在が認められ、従来の根管貼薬ではなかなか臨床症状の改善がみられない、いわゆる難治性感染根管治療の際に、根管貼薬剤として市販のキチン綿(脱アセチル化度35%)を応用し、貼付キチン綿内に含有される総タンパク濃度とリゾチーム濃度との関連性を調べ、また一部臨床経過との関係も検討した。その結果としては、臨床症状の改善とともにリゾチーム濃度は減少傾向がみられ、リゾチームを介した根尖病巣改善の可能性が明らかとなった。このような臨床研究の結果を踏まえ、脱アセチル化の程度を種々に変化させたキトサンの創傷治癒効果を比較検討するため、現在入手可能な脱アセチル化度の異なるキトサンを、フーリエ変換赤外分光光度計によって脱アセチル化の程度に関し定量分析を行った。種々試みた結果、赤外吸収スペクトルの1655cm^<-1>のアミドIパンドと3450cm^<-1>の水酸基伸縮振動によるバンドとの吸収比から脱アセチル化の程度を実測することが可能となった。今後は脱アセチル化度の違いによる、組織反応の差異を臨床に即した動物実験にて検討する予定である。

その結果、臨床症状が改善されるにつれてリゾチーム濃度の減少する傾向が見られた。このような臨床研究の成果を踏まえて、平成10年度は根尖病変の治癒過程におけるリゾチームの関与を実際に証明するため、ラットを用いた動物実験を行った。キチン綿を填入したラット臼歯根尖部(約1mm)を同種ラットの下顎骨の移植ののち、歯髄の創傷治癒経過を参考として3日後に灌流固定によって屠殺した。移植した根尖チップは周囲の歯槽骨とともに一塊として切り出した後、通法に従って、脱水、エポキシレジンに包埋した。根尖周囲の歯質、歯槽骨は可及的にトリミングを行ったのち、厚さ約1μmの準超薄切片を作成した。切片のトルイジンブルー染色を施し、光学顕微鏡にて観察した。術後3日目において、移植片周囲の炎症反応は消失しており、キチン綿の組織親和性が良好であることが判明し、また根管内のキチン綿の線維間には細胞成分の進入も明らかに認められた。以上のような2年間の研究結果から、キチン綿の生体材料としての有用性をさらに検討する必要性が生じている。すなわち、根管内キチン綿の溶解(崩壊)過程と、リゾチーム活性陽性細胞の出現時期、その分布を解明することである。そこで現在、抗リゾチーム抗体を用いた、免疫電子顕微鏡的観察・検討のための準備を進めている。
インドにおける児童養護施設出身の若者の複数準拠集団の相互補完的役割に関する研究

本研究は、インドの児童養護施設出身の若者たちの有する複数の準拠集団が、若者の選択・決定において相互に補完的な役割を担っていることについて、次の点を明らかにした。1)若者たちは、都市で児童養護施設を基盤として築いた社会関係に基づき、施設出身者のグループ、施設職員、故郷尾家族といった複数の準拠集団を有し、教育、就労、結婚に関する選択・決定の際に相談をしたり、支援を得ていた。2)若者たちは施設から自立した後、仕事や結婚について施設出身者、施設職員を準拠集団として、具体的な選択・決定をする場合が多いが、故郷の家族の教育や就労については、積極的に助言や支援を行っている場合が少なくなかった。1990年代からインド政府はNGOと連携して、すべての子どもに対する福祉と教育の保障に取り組んでいる。その結果、労働や路上生活を経験したストリートチルドレンとよばれる子どものなかで、NGOの児童養護施設で暮らした経験のある者は少なくない。本研究は、インドの児童養護施設出身の若者が有する複数の準拠集団の特徴と、若者が共同的関係性を深化・拡張するうえで複数の準拠集団がもつ相互補完的役割を明らかにすることを目的とする。子どもの頃に家族という共同体を離れ、児童養護施設という共同体に接触した若者のキャリア形成と結婚における選択・決定の場面に注目して、若者にとっての共同体的存在の成立条件とその性格の検討を目的とする。NGOの施設で暮らした若者の多くは、施設を出てからも教育や就職の面でNGOのサポートを受けており、その多くが家族に仕送りをする、家族を都市に呼び寄せるなど、家出という形で一度は途絶えた家族との関係性を再構築をしている。さらに、これらの若者の多くは都市で働き、家族の中で最も経済力を得て、故郷にいる兄弟姉妹の教育や就職、結婚について、リーダー的役割を担っていることが少なくないことが明らかとなった。本研究は、今日、家族やカースト集団などの個人が存立しうる基盤の欠如が指摘される南アジア社会(水島2002)において、児童養護施設出身の若者の選択・決定の基盤となる準拠集団の特徴を明らかにすることを目的としている。家族に頼ることができない若者の共同的関係性の成立条件を明らかにすると同時に、現代インド都市社会に生きる個人が基盤とする共同体の今日的状況を捉えようとするものである。本研究は、インドの児童養護施設出身の若者が共同的な関係をもつ複数の集団の特徴と、若者が共同的関係性を深化・拡張するうえで、これらの複数の集団が相互に補いあって果たす役割について明らかにすることを目的としている。本年度は、インドの児童養護施設出身者の若者たちが共同的な関係をもつ複数の集団の特徴のうち同居しゅうする集団の特徴について、以下の点を明らかにすることができた。若者たちが共同的な関係をもつ主要な集団の一つは、児童養護施設出身者を中心とした同居をする集団である。調査対象である児童養護施設Aの出身者は18歳前後で施設を出て自立する際に、同じA出身者数名でデリーに部屋を借りて生活を始めていることが多かった。同居することで、仕事を含めた生活のさまざまな局面でお互いに助け合っており、都市での生活で家族・親族ネットワークからの支援を得ることが難しい児童養護施設出身者にとって同居する集団は、彼らがキャリア・家族形成における選択・決定の場面に相談し、支援を受ける共同的な関係を有する集団となっていた。ただし、インドの都市社会においては、若者が複数名で同居することは多く児童養護施設出身者に限ったことではない。この点については、工学系私立大学を卒業し公務員になることを目指して勉強を続ける若者の同居・近居集団との比較した場合に、異なる特徴がみられた。これらの若者は、勉強をするという彼らの日常生活において助け合いや共同生活を行っているが、宗教的祭事や休暇のための遠出など非日常においては、故郷に家族やデリーの親族と一緒に過ごしていた。児童養護施設出身者は、日常も非日常もこの同居集団と過ごしていること場合が多く、同居集団の共同的関係性は深いものであると考えられる。本研究で明らかにすべき課題は以下の4点であり、そのそれぞれに関する進捗状況は以下のようになっている。1若者のあるいは若者が関与する他者のキャリア形成と家族形成における共同的関係性の構築過程児童養護施設出身者の若者たちのキャリア形成については、若者たちが比較的同種あるいは類似した職業の者同士で同居している例など、同居することがキャリア形成に影響を与え、またそのことが共同的関係性の深化につながっているような例がみられた。つまり、かれらの職業生活と私生活が分かちがたく結びついているような状況があると考えられる。職業生活と私生活の分かちがたさについて、更なる調査が必要である。2児童養護施設出身の若者と私立大学を卒業した若者の社会関係の比較児童養護施設出身者と私立大学を卒業し公務員職を目指す若者では、その同居・近居の集団は宗教的祭事など非日常を共有するか否かという点で違いがみられた。児童養護施設出身者は結果として、家族・親族的な共同的な関係性を、非日常の共有体験により同居集団内、あるいは集団同士で深化させている可能性がある。3児童養護施設出身者の共同的な関係性構築においてNGOの施設が果たす役割児童養護施設出身者は、施設から自立して間もないころは施設や施設職員に頼ることが多かったが、だんだんと施設とは疎遠になっており、特定の職員との関係性を継続していてる場合、施設出身者同士で関係を持っている場合はあるが、施設に対する所属意識は変化していることが考えらえる。

4共同的関係性の構築における複数の準拠集団の相互補完的な機能同居する施設出身者の集団、仕事を通じて知り合った人との集団、故郷の家族・親族の集団、これらそれぞれと若者の関係性、集団同士の関係については今後更なる調査が必要である。1990年代からインド政府はNGOなど市民社会と連携して、すべての子どもに対する教育と福祉の保障に取り組んでいる。その結果、労働や路上生活を経験したストリートチルドレンと呼ばれる子どものたちのなかで、NGOの児童養護施設で生活をした経験をもつ若者は少なくない。本研究はインドの児童養護施設出身の若者が有する複数の準拠集団の特徴と、若者が共同的関係性を深化・拡張するうえでの複数の準拠集団がもつ相互補完的役割を明らかにすることを目的とする。年少の子どもの頃に家族という共同体を離れ、児童養護施設という共同体に接触した若者のキャリア形成と家族形成の場面における選択・決定に関してインタビューを行い、若者にとっての共同体的存在の成立条件とその性格の検討を目的とする。まず、若者たちにとっての重要な準拠集団となっている存在として児童養護施設とその出身者で築く共同体がある。児童養護施設から自立する際に、ほとんどの若者たちは、児童養護施設出身者同士で近居・同居をしている。また、仕事にも児童養護施設、あるいは施設の関係者、施設を通して知り合った人、施設出身者を通して就いている。その結果、仕事の場面でも、プライベートの場面でも施設の職員、施設出身者にさまざまな相談をしていることが多かった。また、結婚の際にも、故郷にいる家族の代わりに施設職員や施設出身者が家族・親族の代替的役割を果たしている場合が多い。多くの若者たちは施設で得た学歴や職業訓練、芸術関係の経験などと社会関係を基に生活の基盤を築いていた。さらに、故郷の家族との関係性を再構築し、結婚し家族を形成していた。若者の施設に対する気持ちはさまざまであり、必ずしも肯定的なものではなかったが、それでも就職の斡旋、家族関係の問題などインド社会のなかで、家族や親族に相談するような場面では、施設の職員や施設出身者の支援に頼ることが少なくなかった。本研究は、インドの児童養護施設出身の若者たちの有する複数の準拠集団が、若者の選択・決定において相互に補完的な役割を担っていることについて、次の点を明らかにした。1)若者たちは、都市で児童養護施設を基盤として築いた社会関係に基づき、施設出身者のグループ、施設職員、故郷尾家族といった複数の準拠集団を有し、教育、就労、結婚に関する選択・決定の際に相談をしたり、支援を得ていた。2)若者たちは施設から自立した後、仕事や結婚について施設出身者、施設職員を準拠集団として、具体的な選択・決定をする場合が多いが、故郷の家族の教育や就労については、積極的に助言や支援を行っている場合が少なくなかった。初年度においては、若者の就労や結婚、南アジア社会における共同体や社会関係に関する文献研究と2回の現地調査を実施する予定であったが、現地調査を1回としたことで、進捗状況はやや遅れている。施設出身の若者の多くが居住するデリーにおける、施設職員、施設出身者と私立大学卒業生のうちデリー在住者へのインタビュー調査を行った。その結果、施設出身者に関しては以下の点が明らかとなった。
ｉＰＳ細胞由来の人工型エクソソームによるｍｉＲＮＡを用いたＨＣＶの治療法の開発

HCVを標的とするmiRNAを用いた治療法を行うにはドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発する必要がある。本研究はDDSにエクソソームを応用し、miRNAによる治療法の開発を試みた。EGFRのリガンドの部分配列を持つGE11を発現させた細胞からエクソソームを精製しエクソソームを標的細胞へ特異性を持たせた。miRANの内包はエクソソーム産生細胞に遺伝子導入し、精製したエクソソームに含まれることを確認した。このエクソソームを動物に投与すると移植したヒト腫瘍細胞特異的にデリバリーされることを確認した。このシステムにHCVを標的とするmiRNAを内包することでHCVの治療に応用する可能性を示した。[研究目的]エキソソームの単離方法と産生細胞の選択:人工型加工エキソソームを作成するに当たり、エキソソームを産生する細胞の選択する必要がある。まず、エキソソームは細胞間コミュニケーションに関与することが知られている。さらに、癌細胞から産生されたエキソソームが癌の周辺細胞に影響を与え、細胞の転移に促進をしている報告もある。即ち、エキソソームのソースとなる細胞の悪性度が強ければ、他の細胞へ影響を与える可能性のあるエキソソームを産生する可能性がある。そこで、ヒト正常細胞を用いる目的で、ヒト胎児腎臓上皮細胞株(HRK293)を持ちてエキソソームの単離を試みた。培養上清から単離精製を行った結果得られたエキソソームの収量が少なくかった。そのため、より本研究を実用化するためには、患者自身の細胞を用いることと、その細胞からのエキソソームの収量を高めることが重要である。そのため、正常細胞を培養系である程度期間を維持することを考慮すると、間葉系幹細胞やiPS細胞が候補となる。そこで、マウスの骨髄由来の間葉系幹細胞を誘導単離し、培養細胞上清からエキソソームを単離を行ったがその収量は低い値だった。培養条件等の検討が必要と考えられる。[研究の目的]<人工型エクソソームの作成:単離>エクソソーム単離方法の確立とエクソソームの産生細胞の選定を行い、検討を行った結果から遠心法による単離精製が効果率良くエキソソームを得ることと結論した。エキソソームの産生細胞は細胞由来の増悪ファクターの影響を持つエクソソームが単離される可能性を考慮して、ヒト正常細胞株であるHEK293細胞を使用する結果に至った。<人工型エクソソームの作成:加工>人工型エクソソームの作成には単離したエクソソームの膜表面に標的細胞と特異的に結合する分子を存在させなければならない。HCVの感染細胞で特異的に発現する分子を考慮し、エクソソームの加工法を検討した。先ず、一般的な上皮細胞を標的とする場合、エクソソームに分子を発現させることが可能かどうか検討するために、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)と親和性の高いEGFをエクソソーム膜表面に発現させることが出来るか検討した。エクソソームは細胞膜の一部から構成されていると言うことが出来る。従って、エクソソーム産生細胞膜にEGFを発現させることで、エクソソームにもEGFを発現させることが可能となる。HEK293細胞にEGFを発現させ、クローニング後の細胞上清からエキソソームを単離し、EGFの発現を確認したところ、EGFを膜に持つエクソソームを作成する事に成功した。[研究の目的]<人工型エクソソームの作成:単離>人工型エクソソームを作成するに当たり、エクソソーム単離方法の確立とエクソソームの産生細胞の選定を行った。培養細胞の培養上清に含まれるエクソソームをサイズ、比重等を考慮に入れ、いくつかの精製法を検討した結果、超遠心法による単離精製により、効果率良くエキソソームを得ることに成功した。エキソソームの産生細胞は、標的細胞に目的とは逆の影響を及ぼす可能性を考慮することが必要と予想した。即ち、一般的な細胞株は腫瘍由来であり、腫瘍細胞からの何らかのファクターの影響を持つエクソソームが単離される可能性を考慮して、ヒト正常細胞株であるHEK293細胞を使用する結果に至った。<人工型エクソソームの作成:加工>人工型エクソソームの作成には単離したエクソソームの膜表面に標的細胞と特異的に結合する分子を発現させなければならない。HCVを感染細胞を標的に特異的に発現する分子を考慮し、エクソソームの加工法を検討した。

先ず、一般的な上皮細胞を標的とする場合、エクソソームに分子を発現させることが可能かどうか検討するために、上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)と親和性の高いEGFをエクソソーム膜表面に発現させることが出来るか検討を行った。エクソソームは細胞膜の一部が細胞内に陥没し、取り込まれることにより小胞を形成する。即ち、細胞膜の一部がエクソソームの構成成分を言うことが出来る。従って、エクソソーム産生細胞膜にEGFを発現させることで、エクソソームにもEGFを発現させることが可能の考えられる。HEK293細胞にEGFを発現させ、クローニング後の細胞上清からエクソソームを単離し、EGFの発現を確認したところ、EGFを膜に持つエクソソームを作成する事に成功した。全体の研究計画の見直しと、材料の選択を行っているために実施準備に時間を要し研究計画より少し遅れが生じている。エクソソームの単離法の確立と、人工型エクソソームの作成に成功しており、計画通り研究は進展していると考えている。人工型エクソソームの機能評価を行う予定である。特に、標的細胞との親和性について、検討を行う。また、エクソソーム中に核酸を内包する方法を検討することが課題となる。人工型エクソソームの機能解析標的細胞への親和性(細胞へのエクソソームの取込・影響)人工型エクソソームへの核酸の内包核酸のエクソソームへの内包方法を確立する核酸を内包した人工型エクソソームの標的細胞への取込と核酸の機能解析人工型エクソソームの機能解析標的細胞への親和性(細胞へのエクソソームの取込・影響)人工型エクソソームへの核酸の内包核酸のエクソソームへの内包方法を確立する核酸を内包した人工型エクソソームの標的細胞への取込と核酸の機能解析