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6配位の炭素およびリンを中心原子とする超原子価化合物の創製

1、6配位のアニオンであるリン化合物(12-P-6)は一般に不安定であり、単離は困難である。これを安定化するために、2座配位子であるMartinリガンド(ヘキサフルオロベンジルアルコール)を2個用いて4配位のリンのアニオンであるボスホラニドアニオン(10-P-4)を系中に発生させた。これに共役アルデヒドや1,2-ジケトンを付加させ、リンの原子価を拡張し、6配位のボスファートアニオン(12-P-6)を生成させ、それらの単離と安定化を試みた。1,2-ジケトンであるフェナントレンキノンの場合は付加体が安定に単離され、X線回折により、構造を決定した。その他の場合は、系中で6配位のホスファートアニオン(12-P-6)の生成を確認できた場合もあるが、一般的には、加水分解されたアルデヒドとして、5配位の付加体(10-P-5)が高い収率が得られた。これらは2,4-ジニトロフェニルヒドラゾンとして構造を確認した。2、17年度に、5配位の炭素化合物(10-C-5)の合成と構造決定を報告した。さらに、中心原子をホウ素にした超原子価化合物を種々合成して、超原子価結合に対する置換基の電子的影響を明らかにした。本年度は、それに続いて6配位の炭素化合物(12-C-6)の合成に挑戦した。これは極めて新規でユニークな化合物であるので、種々な系を設計し、その可能性を検討した。その結果、チオキサンテン骨格を1,3-位にもつアレンを合成し、その2個の硫黄原子をともにメチル化することにより、6配位の炭素化合物(12-C-6)の創製に成功した。このメチル化には、リード教授(Riverside, California, USA)の開発したカルボランを用いて、初めて成功した。3、パラトリル基とパラトリフルオロフェニル基を1価の置換基とするベンタアリールアンチモンの全ての置換体を合成し、それらの気相熱分解により、両置換基のリガンドカップリング反応の選択性を実験的に決定した。この結果から、アピカル位の置換基同士が選択的にカップリングすることを見出した。これにより、カップリング反応における置換基の[memory effect]を提唱した。超原子価6配位炭素種(12-C-6)をチオキサンテン環を1,3位にもつアレンを合成し、過剰のヨウ化メチルとカルボラン銀を用いて2個の硫黄原子をジメチル化することにより、世界で初めての化学種として得た。この結晶化に成功し、X線回折により、詳細な構造を決定した。炭素と4個の酸素間に、AIM解析によりbond pathが認められたことにより、超原子価6配位炭素種(12-C-6)であると言える。この成果は、日本化学会の年会で、広報委員会により選ばれ(約6,000件中の15件のうち)、報道陣に発表された。超原子価6配位炭素種(12-C-6)をキサンテン環を1,3位にもつアレンを合成し、2個の酸素原子をジメチル化する試みは成功していない。

超原子価6配位リン化学種(12-P-6)であるホスホラニドアニオンはフェナントレンキノンとの付加体を単離し、X線により構造決定し、その溶液中における解離平衡を検討した。その他、ホスフィニドアニオンと共役ケトンおよびアルデヒドとの共役付加反応を種々検討した。1、6配位のアニオンであるリン化合物(12-P-6)は一般に不安定であり、単離は困難である。これを安定化するために、2座配位子であるMartinリガンド(ヘキサフルオロベンジルアルコール)を2個用いて4配位のリンのアニオンであるホスホラニドアニオン(10-P-4)を系中に発生させた。これに共役アルデヒドや1,2-ジケトンを付加させ、リンの原子価を拡張し、6配位のホスファートアニオン(12-P-6)を生成させ、それらの単離と安定化を試みた。1,2-ジケトンであるフェナントレンキノンの場合は付加体が安定に単離され、X線回折により、構造を決定した。その他の場合は、系中で6配位のホスファートアニオン(12-P-6)の生成を確認できた場合もあるが、一般的には、加水分解されたアルデヒドとして、5配位の付加体(10-P-5)が高い収率が得られた。これらは2,4-ジニトロフェニルヒドラゾンとして構造を確認した。2、17年度に、5配位の炭素化合物(10-C-5)の合成と構造決定を報告した。さらに、中心原子をホウ素にした超原子価化合物を種々合成して、超原子価結合に対する置換基の電子的影響を明らかにした。本年度は、それに続いて6配位の炭素化合物(12-C-6)の合成に挑戦した。これは極めて新規でユニークな化合物であるので、種々な系を設計し、その可能性を検討した。その結果、チオキサンテン骨格を1,3-位にもつアレンを合成し、その2個の硫黄原子をともにメチル化することにより、6配位の炭素化合物(12-C-6)の創製に成功した。このメチル化には、リード教授(Riverside, California, USA)の開発したカルボランを用いて、初めて成功した。
数論的D加群とラングランズ対応の研究

関数体上のp進係数理論に対するラングランズ型の対応を構築し,その帰結としてドリーニュの小同志予想を曲線上で解決した.これは,本研究課題の当初からの目標を達成したといえる.この対応の構築により有限体上のコホモロジー理論のp進的解釈が可能となり新しい側面を切り開いたといえる.主定理は曲線上の過収束Fアイソクリスタルと尖点的保型表現の対応であるが,証明では過収束アイソクリスタルの圏では狭いため,数論的D加群と呼ばれるより広い圏で考える必要がある.本研究では数論的D加群の基礎的研究を完成させることによりラングランズ型の対応を得るに至った.Xを標数pの完全体上の多様体とする.まずXが準射影的な時,D. Caro氏との共同研究において,それまでに定義されていたp進係数の三角圏とホロノミック加群の導来圏が一致するという結果を得た.これはBeilinsonによるl進コホモロジーの導来圏が偏屈層の導来圏と一致するという結果のp進類似であり,実際証明も平行に行われるが,この仕事の難しさはp進コホモロジー論において隣接輪体の理論がなかったことである.今回は簡略化した隣接輪体,つまり冪単な隣接輪体,の理論を構成し,証明するに至った.これは,ただの一般論と考えることも出来るが,この比較定理を用いることである種の代数的スタック上のp進コホモロジー理論を構成するに至り,結果としてアイソクリスタルのラングランズ対応ならびにドリーニュ予想を証明することが出来た.この結果は単著の論文としてまとめ,arxivに投稿した.これまでの問題はp進係数の三角圏を貼り合わせることが原理的に不可能であることであった.上記の共同論文によって,多様体が準射影的な場合,この圏はホロノミック加群の導来圏であることが分かったのであった.重要なことはホロノミック加群のアーベル圏は貼り合わせが可能であるということである.つまり,一般の多様体に対するp進係数の三角圏を構成するには,貼り合わせによりホロノミック加群の圏を構成し,単純にその導来圏をとれば良いのである.この方法で圏を構成することはできたが,次の問題はコホモロジー作用素をどのように定義するかという点にある.実はこれらの作用素も抽象論のみで構成できることを発見し,すでに構成されていた準射影的多様体上のコホモロジー作用素からある種の代数的スタックのコホモロジー論およびコホモロジー作用素を定義することが出来た.ここまで出来れば,あとはLafforgueの議論を丁寧になぞればp進コホモロジーのラングランズ対応を構成できる.本研究の目標は有限体上のp進係数である過収束Fアイソクリスタルに対するラングランズ対応の構築であった.これは有限体上の曲線の関数体に対して,その(ある種の)尖点的保型表現と過収束Fアイソクリスタルが関数体の各座に対するヘッケ固有値とフロベニウス固有値が一致するような一対一対応が存在することを予想するものである.これに関しては昨年度証明が完成していた.この研究をもってp進コホモロジー論はほぼ完成されたと言ってよい.本年度は多様体に関するさらに深い情報を持ったコホモロジー論の候補を探すため,複素数体上の射影的で滑らかな多様体のChern類に関する研究を行った.過収束Fアイソクリスタルの理論やそれを含む数論的D加群の理論の複素数体類似は斎藤盛彦氏によるHodge加群の理論またはSabbah氏や望月氏による捩れHodge加群の理論であるということができる.これらの証明の中核にはSimpson対応というある種の積分可能接続付きベクトル束とヒッグス束の対応があり,これはUhlenbeck-YauのHermitian-Einstein計量(以後HE計量)の存在問題をコホモロジー論としてとらえた結果とみられる.HE計量が存在すると1, 2番目のChern類に関する不等式(Bogomolov-Gieseker不等式)が導出されることはよく知られている.近年Bayer, Macri, Todaにより2, 3番目のChern類に関する不等式が予想されており,これがHE計量の“一般化"の問題と捕らえられれば,Simpson対応より深い情報を持ったコホモロジー論への道筋が見えてくるはずである.本年度はHE計量の一般化に向けた基礎的な研究を行い,階数1のベクトル束に対する方程式の候補を発見したが,残念ながら容易には一般化出来ないようであり,来年度以降の研究課題となる.曲線に対してアイソクリスタルのラングランズ対応は既に示したので,Deligneの予想の高次元版を解決するための基礎研究を行った.これは前年度までの研究が予想以上に進んだために可能になったものである.まず,前年度までの結果としては有限体上の曲線に対してアイソクリスタルとl進層の一対一対応をDrinfeldとLafforgueのテクニックを用いて示していた.Deligneは任意の有限体上の滑らかな多様体に対しても同様の予想を提唱している.l進層とl'進層に対する一対一対応は曲線の場合を用いることによりDeligneとDrinfeldにより示されており,アイソクリスタルの場合にも同様の結果が望まれる.この予想はコホモロジー理論は実質的に1つであるというモチーフの哲学を体現しているという意味で数論幾何に於いて中心な問題とされている.これらの問題を解こうとするとき,1つの本質的な問題はLefschetz型の定理の欠如である.これは既約なアイソクリスタルがあったとき,その多様体の上の曲線でアイソクリスタルを制限しても既約な物が存在するかという問題である.現在までの所

この問題は解決していないが,本年度の研究によりある種の過収束性の問題に帰着することが出来た.本研究計画の最大の目標であったラングランズ対応は既に証明したので,当初の計画以上に進展していると言える.さらに,私の示したラングランズ対応を使った応用も出始めており,インパクトは少なくなかったと言える.今後さらなる応用が期待される.今年度は前年度の続きとして高次元の場合のl進やp進の同志の存在に関する研究を行い,l進同志の存在に関する結果をH. Esnault氏との共同研究で示した.Xを標数pの有限体上の滑らかな代数多様体としてlをpとは異なる素数とする.FをX上の滑らかなl進層とする.p, lとは別の素数l'を固定したとき,Fと各閉点でのフロベニウス固有値が一致するようなl'進層F'のことをFのl'同志といい,Deligneはl'同志の存在を予想した.l'同志の存在はDeligneとLafforgueの結果を下敷きにDrinfeldが証明した.さて,X上の過収束FアイソクリスタルEを与えたとき同様にEのl進同志という概念も定義することが出来る.本年度の結果は過収束Fアイソクリスタルに対するl進同志の存在である.証明の核になっているのはレフシェッツ型の定理である.つまり,Eが既約だった場合,X上の曲線CでEをCに制限しても既約となるものの存在である.l進層に関しても同様のことが成立することが知られているが,これはl進層がXの基本群の表現であることを本質的に使うため,過収束Fアイソクリスタルに対して同様の議論を適用することが出来ない.今回の証明では類体論を使うことで既約性の議論を0次のコホモロジー群の計算に帰着させ,コホモロジーのアファイン・レフシェッツ定理に帰着させる.特に,基礎体が有限体であることが本質的である.一般的にレフシェッツ型の定理はより緩い条件のものとでも成立することが期待されており,それに関しては今後の課題になる.さて,Deligneのオリジナルの問題はl進層に対して同志となっているような過収束Fアイソクリスタルを構成するものである.これに関してはアイソクリスタルの基本群の研究が進んでいないことに起因し,未解決であり,今後の課題になる.関数体上のp進係数理論に対するラングランズ型の対応を構築し,その帰結としてドリーニュの小同志予想を曲線上で解決した.これは,本研究課題の当初からの目標を達成したといえる.この対応の構築により有限体上のコホモロジー理論のp進的解釈が可能となり新しい側面を切り開いたといえる.主定理は曲線上の過収束Fアイソクリスタルと尖点的保型表現の対応であるが,証明では過収束アイソクリスタルの圏では狭いため,数論的D加群と呼ばれるより広い圏で考える必要がある.本研究では数論的D加群の基礎的研究を完成させることによりラングランズ型の対応を得るに至った.研究計画段階にはなかったアイディアである,Beilinson圏同値のp進係数類似を用いた6つの関手の構成法を用いて数論的D加群の理論が一般のスキーム上で構成されることにより,去年既にラングランズ対応は構成した.今年は将来を見据えた新たなコホモロジー論に向けての実験的考察の年であり,問題の定式化まではいたらなかったものの,当初の計画以上に進展しているといえる.今後の目標は高次元のDeligne予想,つまりクリスタリン同志そして,l進同志の存在を言うことである.
新規神経癌関連因子ＳＫＡＰ２を中心とした脳腫瘍悪性化機構の解析

脳腫瘍の悪性化には細胞の浸潤が深く関わっている。浸潤に関連するSrcキナーゼの下流の因子で、癌細胞で特異的に機能するものを標的とすることを考え、SKAP2という、従来癌への関与がほとんど知られていなかった因子を同定した。高浸潤型の腫瘍組織U87F4と繊維芽細胞を用いた解析で、SKAP2と相互作用する因子としてWAVE2とcortactinを同定し、SKAP2が細胞移動に関するアクチン重合を制御することを証明した。このような制御によりSKAP2が細胞移動や癌の浸潤を制御することを証明した。以上の結果をまとめてTHE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRYで発表した。浸潤に関連するSrcキナーゼの下流の因子で、癌細胞で特異的に機能するものを標的とすることを考え、既にSKAP2という、従来癌への関与がほとんど知られていなかった因子を同定した。SKAP2は当初、脳腫瘍でSrc基質として単離されたが、意外なことにその後の解析で癌の浸潤に負に働くことが示された。SKAP2が真の腫瘍抑制因子であるか調べることと、SKAP2を基盤に癌の臨床応用へ繋げることが、本研究の目的である。既に、ヒトグリオブラストーマU87MGをヌードマウスの脳室に移植し、飼育後に悪性化した腫瘍組織を採取し、また別のヌードマウスに移植することを4回繰り返した、高浸潤型の腫瘍組織U87F4を得ている。この細胞と繊維芽細胞を用いた解析で、SKAP2と相互作用する因子としてWAVE2とcortactinを同定した。これらの相互作用によりSKAP2が細胞移動に関するアクチン重合を制御することを証明した。このようなアクチン重合の制御により、SKAP2が細胞移動や癌の浸潤を制御することを、ノックダウンと過剰発現の両方の系で、細胞レベルと個体レベルで証明した。さらに、以上の全ての結果に対して、SKAP2のリン酸化の影響を検証した。2013年、以上の結果をまとめて、その論文をTHE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY (JBC)で発表した。本研究ではSKAP2が脳腫瘍において癌抑制因子であることが示されたが、これに対して過去の報告では、SKAP2が細胞移動に正に働くことも示唆されている。このことから、SKAP2を臨床応用していくためには、SKAP2が癌抑制因子であるという土台を固めていくことが重要であり、現在、脳腫瘍以外の癌でSKAP2がどのような機能を持つか網羅的に検証している。このようなSKAP2のプロファイルが明らかになってきたら、その情報を脳腫瘍へフィードバックし、抗癌剤の開発へ繋げるつもりである。SKAP2が真の腫瘍抑制因子であるか調べることと、SKAP2を基盤に相互作用因子を探索することで、新たな分子機構を解明し、副作用の少ない標的分子を発見することが、本研究の目的である。以上の結果をまとえめて、その論文をTHE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY (JBC) 2013年1月号に掲載した。

高浸潤型の腫瘍組織U87F4と繊維芽細胞を用いた解析で、SKAP2と相互作用する因子としてWAVE2とcortactinを同定した。これらの相互作用によりSKAP2が細胞移動に関するアクチン重合を制御することを証明した。このようなアクチン重合の制御によりSKAP2が細胞移動や癌の浸潤を制御することを証明した。以上の結果をTHE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY (JBC)で発表した。本研究ではSKAP2が脳腫瘍において癌抑制因子であることが示されたが、これに対して過去の報告では、SKAP2が細胞移動に正に働くことも示唆されている。このことから、SKAP2を臨床応用していくためには、SKAP2が癌抑制因子であるという土台を固めていくことが重要であり、そのために脳腫瘍以外の癌でSKAP2がどのような機能を持つか網羅的に検証した。その結果、特に乳腺の組織染色でSKAP2が癌に負に働くことを示唆する結果が得られた。そこで、乳癌に着目し、SKAP2との関係を細胞染色や生化学的な発現解析で調べ、乳癌に対してSKAP2が負の影響を持つことを示唆する結果を得た。さらに、乳癌細胞の移動やマウスにおける乳癌の進行について、SKAP2が抑制的に働く結果が得られ、機能的な証拠が得られた。以上の結果を2014年日本癌学会学術総会で発表した。乳癌で得られた結果を脳腫瘍にフィードバックするための実験を行い、現在も進行中である。以上より、脳腫瘍を抑制する新規の因子としてSKAP2を同定し、その知見を複数の組織で検証し、抗癌剤開発に繋げるための基礎的な知見を得た。神経解剖学・神経病理学まずは、SKAP2の相互作用因子としてWAVE2、cortactinを挙げて、その結合の意義を示し、細胞移動や癌の悪性化に負の影響を与えるという結果を示したことで、これは本研究の目的に沿っている。さらに、SKAP2に関する、細胞移動、癌の浸潤、アクチン重合、蛋白質相互作用、リン酸化の解析を一通り行って、論文にまとめたことが本研究の存在価値を証明している。前年課題となっていた臨床応用に関しても、脳以外の組織で網羅的に検証を行い、まだ未発表であるが一定の成果を挙げている。このような解析は、脳腫瘍を中心として、SKAP2が真の癌抑制因子であること確かめていく上で、重要なことである。SKAP2の相互作用因子としてWAVE2、cortactinを挙げて、その結合の意義を示し、細胞移動や癌の悪性化に負の影響を与えるという結果を示したことで、これは本研究の目的に沿っている。より臨床へ向けた応用解析があまり進まなかったので、今後の課題となる。現在脳以外の組織で、SKAP2の癌への影響を網羅的に検証し、興味深い組織を絞っている。このような組織で検証を進め、脳腫瘍へフィードバックできるような結論を得る。昨年度にSKAP2の基礎的な解析は一定の成果を上げ、かたちにしたので、今後は臨床への応用をより進めていく。全体額から比較したらわずかな額であり、誤差として生じたものである。
係留気球を用いた火山噴煙観測手法の開発

本研究課題では、係留気球を用いた火山噴煙の観測手法の開発めざし、特に、噴煙中の火山ガス組成の測定をターゲットにした開発研究を実施した。気球に搭載できるよう、二酸化硫黄と硫化水素濃度を測定できる装置を小型軽量化し、噴火活動中の阿蘇中岳の噴煙中の火山ガス濃度比を係留気球を用いて観測を行い、観測手法の確立を行った。本研究で得られた知見や技術は、係留気球を用いた観測だけでなく、近年急速に進化した無人飛行機を使用した噴煙測定にも応用できると期待される。本研究課題では、火山噴煙観測用に係留気球を用いた手法の開発を目指している。係留気球で使用するための観測装置は、できるだけ軽量であることが望まれる。ガスセンサー自体の軽量化は難しいため、センサーやポンプを駆動する電源部分の軽量化をおこなった。また、火山ガスの濃度測定に使用する二酸化硫黄と硫化水素ガスセンサーおよび電動ポンプを実際に観測で使用するセットアップで、キャリブレーションやレスポンスの確認を行った。昨年度から続いていた、ヘリウムガスの供給不足が緩和され、入手可能になったので、3月9日から10日の日程で阿蘇火山において試験観測を実施した。3月9日は晴れであったが雲が次第におおくなり、観測を実施した11時から13時過ぎの後半の時間帯にはわずかだが雪もちらついていた。また、山頂付近では風が比較的強く、時折強く吹く風は10m/sを超えていたと思われる。測定は山頂火口の南側リム付近で実施した。この日は、噴煙は南東方向に流れていて、時折、火口の南側リム上空を流れることがあった。このため、地上でも二酸化硫黄臭がすることがあった。この日の測定では、強風のため最大で25m程度しか上げることができなかったが、何度か上げ下げを繰返し、二酸化硫黄と硫化水素センサーのレスポンスを見た。その結果、気球が上空にあるときに、地上レベルより6-10倍高いガス濃度が観測される事例が見られた。この結果は係留気球を用いた観測の有効性を示していると考えている。現在使用している定電位電解式センサーはレスポンスが十数秒から数十秒と遅いので、応答速度を上げるため小型分光計を用いた装置設計の検討に入った。本研究課題は新しい火山噴煙の観測手法として、係留気球を用いた観測手法の開発を目指すものである。当初、使用する気球としては気球製作所(株)のK型(球形)係留気球を使用することを検討していたが、気球メーカーとの打合せで、気球の自重が重い係留型の気球よりも、軽量なゾンデ型の気球を係留する方が、本研究課題が目的とするような測定に適しているという指摘を受け、そちらを使用することにした。こうすることで、必要となるヘリウム量が少なくなるので、ガスボンベなどを持ち運ぶ量を削減できる利点がある。ガス測定装置に関しては、定電位電解式の二酸化硫黄ガスと硫化水素ガスセンサーを調達した。また、データロガーには、無線通信が可能なものを選定した。これにより、150 mの距離までであるが、気球が上空にある状態で、ガス検知の有無を地上から確認することが可能になる。係留用のロープには釣り糸に使用されているダイニーマ素材のPEラインを選定した。最終的に使用するライン強度によるが、100 mあたりの重量が数十グラムと軽量である。秋以降、ヘリウムガスの調達が難しくなったため(達成度の欄参照)、実際に気球を上げる作業ができなかったが、桜島火山周辺で気球観測を行う場所の探索を実施した。桜島の場合、島の北半分が鹿児島空港の外側水平表面制限区域に当たることがわかったため、火山の南側を中心に探索を行った。この結果2ヶ所の候補地を選定した。そのうち1箇所は、条件によっては地上でも二酸化硫黄濃度が1 ppmレベルになることがある場所で、好条件での観測が期待される。年度末になり小容積のヘリウムボンベを調達することができたので、実験室で小型のゾンデ気球を使用して、ヘリウムの注入試験を実施し、注入操作法の確認を行った。また、係留気球観測を火山ガスの遠隔測定法の検証に使用する場合の検証方法の検討を行った。本年度は、前年度に製作した二酸化硫黄と硫化水素センサーの装置を新たにもう1セット準備し、地上と上空で同時に測定をすることで、装置を上空に揚げる有効性の確認を行った。センサーとして小型の非分散式の赤外二酸化炭素センサーと湿度センサーを追加した。また、二酸化硫黄センサーの応答速度を上げるため、紫外LEDと小型分光計を用いて二酸化硫黄の濃度を測定する小型装置も作製した。観測は、2015年2月と3月に阿蘇中岳火山で実施した。阿蘇火山は活動が活発化し、2014年11月には噴火活動が開始したのを受け、阿蘇火山での観測を優先した。

観測時、阿蘇中岳第一火口の中央部の噴煙は火山ガス放出とともに火山灰を噴出し、高く上昇して風下へ流れていた。同時に、第一火口南側火口壁からも噴気をあげていた。測定の結果、SO2/H2S比が高いガスと低いガスがあり、それぞれ火口中央と南側火口壁のガスに対応していた。気球で約40m上空に係留したセンサーでは、比の値が高い火口中央のガスを中心に多数回濃度のピークが観測された。一方、地上においたセンサーでは、相対的に濃度が低く、ガス検出頻度も少なかった。また、地上センサーでの比の高い火山ガス測定時の硫化水素濃度は検出限界近くまでしか上昇せず、SO2/H2S比の推定は難しい状況であった。さらに、上空と地上の装置を直接比較は難しいが、同時間帯の二酸化硫黄濃度のピーク値を比較する限り、上空で測定した方が、地上でよりも4倍から10倍、またはそれ以上大きな値を示した。以上から、今回の阿蘇の火口中央部の噴煙のように、高く上昇して風下へ流れていく噴煙を火口リムで測定する場合において、気球を使用した測定の有効性が確認された。本研究課題で小型化されたセンサーシステムは、今後、係留気球観測だけでなく、ドローンのような無人機の測定でも有効に使用できるものと期待される。火山学昨年度からの世界的なヘリウムガスの供給不足は年度途中でようやく緩和され、係留気球を用いた測定が可能となったが、この影響でヘリウムの調達ができなかった期間が長く、研究全体としては遅れた状況になってしまった。このため、研究計画を1年延長し、平成26年度も実施することで、本研究の目的を達成する予定である。達成度が遅れている最大の原因は世界規模のヘリウム不足が挙げられる。特に2012年秋以降多くのガスボンベ会社でヘリウムボンベの出荷停止になっており、この状況が年度末まで続いていた。気球のテストなどを行おうとした時点で、ヘリウム不足を知り、年末には状況が改善されると思い様子を見ていたが、状況はさらに悪化した。特に桜島でのテストを予定していたので、鹿児島のガスボンベ会社に問い合わせを何度か行ったが、ヘリウムの在庫は全くなく、調達することはできなかった。このため、予定していた気球のテストなどが進展せず、特に火山近傍での気球を使った作業はまったく行うことができていない。昨年度の阿蘇火山での試験的な観測により、係留気球を使用した火山噴煙観測の有効性を示すことができたので、さらに試験観測を重ねる予定である。特に、当初から目的としている桜島火山、及び、昨年度実施した阿蘇火山での観測を念頭においている。昨年度の阿蘇火山の測定では強風のため、高度を稼ぐことができなかったが、更なる高高度での測定を目指すよていである。また、噴煙の異なる部分(上下水平方向)での火山ガス組成に着目した観測なども検討し、噴煙内の均一性・非均一性をあきらかにしたいと思っている。測定装置についても、昨年度使用した定電位電解式タイプのガスセンサーの使用だけでなく、より応答速度の速い、光学的センサーの導入しした測定なども実施する予定である。鹿児島のガスボンベ会社の話では、ヘリウムの出荷停止は平成25年5月以降に改善する見込みであると聞いているので、ヘリウムボンベが調達できるようになった時点から、実際に気球のテストなどを進めていく予定である。今年度に観測候補地とした2地点とも、桜島火山の南東側にあるので、これらの地点での観測は、北西風が卓越する秋以降に実施する予定である。研究の進展はヘリウムガスの調達状況に大きく依存する。
貿易、直接投資と民営化改革の中国製造業生産性への影響:企業データによる実証

1,鉄鋼、自動車、アパレル産業について収拾した企業データを基に全要素生産性を測定し、生産性上昇の程度、所有形態や立地地域の影響等を調べた(Liu 2006)。その結果(1)中国が比較優位を持つ服装産業の総要素生産性は顕著な上昇が見られるが、それ以上に自動車産業と鉄鋼企業の生産性の上昇が激しかった。中国経済は労働集約的な産業を発展する時代から資本集約産業、そして技術集約的産業を発展させる時代に変わりつつある事が確認された。(2)企業の資本構成の生産性への影響は、産業によって異なる。競争が激しく技術水準が低い服装産業にでは、所有形態に関らず企業の生産性に大差はないが、技術水準が高く資金が大量に必要とする産業においては、このような違いが依然として存在している。2.中国における外資系企業から中国企業への技術移転の多くは、部品の調達・供給関係を通じて生じていると考えられる。上記企業データは、外資系企業に部品を供給している中国自動車部品生産企業はあまり含まれていないため、日系を含む在中国外資系自動車メーカーがどのような国籍のサプライヤーから部品を調達するか、また日系メーカーに部品を供給した中国企業の生産性が上昇したか否かをテストした(Fukao 2006)。中国の国際分業状況についても分析を行った(Athukorala 2007)。3.上場企業では、公開された財務データから生産性が分析可能である。上海と深センの全上場企業について全要素生産性を計測し、日本と韓国の全上場企業と比較する事で、どのような産業でキャッチアップが起きているか実証分析した(日本経済研究所編2007)。4.3より、日本の自動車メーカーの中国における現地調達が、欧米自動車メーカーの現地調達より少ない事が分かったので、現地調達、現地販売、現地人採用等の現地化が、日本企業の集積率に与える影響を分析した(Ito 2006)。17年度に行った主な研究は以下の通りである。1.研究対象地域・産業として平成17年度は、山東省、広東省、遼寧省の3省、紡績・アパレル、電子・通信設備、鉄鋼業、自動車関連産業の4産業について、劉が過去に築いてきた中国研究者のネットワークを活用して、以下のスケジュールで行った。2005年6月から2006年2月にかけて、既存研究のサーベイや問題の整理を行った。2006年2月から3月にかけて、日本側研究者劉・深尾・伊藤と中国側共同研究者である中国人民大学応用統計科学研究センター主任の趙彦雲教授が上記3省の中国独立系企業および日系を含む外資系企業、約30社を訪問し、民営化改革や企業経営、とりわけ貿易と直接投資を通じた技術移転を中心に聞き取り調査を行った。現地訪問から得られた情報を元に、アンケート調査表を確定し、中国側共同研究者に依頼し、2006年3月にアンケート調査を実施した。推計調査企業は約360社であった。2.16年度に他の科研の予算を用いて行った約280の中国企業(紡績産業および自動車産業)に関する調査結果を整理し、民営化や国際化と全要素生産性の関係を調べた。その結果、以下の結果を得た。第一に中国の紡績産業は2000年以降依然として速い成長を遂げているが、それ以上に自動車部品産業の発展が速かった。第二に、中国が比較優位を持つ紡績産業の全要素生産性上昇率は比較的低かった。第三に、中国の自動車部品産業では、全要素生産性上昇の大きな要因は規模の経済にあった。

今後、自動車産業発展に伴う企業規模の拡大と共に、更なる上昇が起きる可能性があると考えられる。3.日本と中国について、詳細な貿易・直接統計を整理し、中国との貿易が日本経済に与える影響について実証分析を行った(その成果は伊藤・深尾参照)平成18年度も中国で企業調査を実施した。調査対象として、アパレル企業、自動車部品企業、鉄鋼企業を中心とした。対象地域は、遼寧省、浙江省、華北省、吉林省、山東省である。これらの企業における2000年から2005年までの生産と経営に関する情報を収集し、中国企業の生産性の水準とその影響要因を解明しようとした。収集された企業の標本454社中、分析対象は364社である。分析結果によると、期間中、中国企業における生産性は大いに上昇した。この中でアパレル企業の生産性の伸びは年率8%、鉄鋼企業は13%、そして自動車部品企業の生産性は17%であった。中国経済の高成長の背景にはこのような生産性の高い上昇があることが示された。さらに、従来の労働集約的なアパレル産業より、資本集約的な鉄鋼業の生産性の伸びが速く、それ以上に知識集約的(または技術集約的)な自動車部品企業の生産性の伸びが速かった。生産性上昇の原因については解析中である。もう一つの分析として、既存のミクロデータを用い、外資との取引関係や、日中韓企業との生産性比較を行った。まず、日系海外現地法人のデータを利用し、欧米やアセアンに進出している現地法人と比較して、中国では現地販売比率が高いと収益性が低いという関係を見出した。しかし、近年に限れば、規制緩和や諸制度の整備の影響か、現地販売率が高い企業の収益率は必ずしも低くはなかった。また、自動車企業について分析した結果によると、日系組立メーカーは、生産性が低くても日系のサプライヤーを取引相手として選択する傾向が強かった。また、日系組立メーカーと取引のあるサプライヤーは、生産性の伸びが高い傾向が見られた。さらに、中国上場企業に焦点を当て、日本や韓国の上場企業と比較した生産性レベルの測定も試みた。上場企業に限れば、中国企業の生産性レベルは日韓より格段に低く、生産性の伸びも顕著には見られなかった。
マイクロ波アシスト記録ヘッド用の負の巨大一軸結晶磁気異方性Ｃｏ基合金薄膜の開発

本研究の目的は,マイクロ波アシスト記録ヘッド用磁界発振層のための,巨大な負の一軸結晶磁気異方性(Ku)を有するCoIr薄膜の作製およびグラニュラ化(金属コラムー酸化物粒界の複合構造),ならびにその高周波特性の明確化にある.本年度においては,歳差運動のダンピング定数についての検討を行った.検討の当初,発振に重要な実効ダンピング定数はほぼ材料の結晶構造が支配的に決定すると考えていたが,グラニュラ薄膜の組織や積層構造の差異等の外因的要因により実効的に2倍以上も変化することが判明した.そのため,Co基グラニュラ薄膜の積層構造が実効的なダンピング定数に及ぼす影響について強磁性共鳴の線幅を評価することにより検討した.その結果,実効ダンピング定数は下地層の差異によるCo基グラニュラ薄膜の組織変化では下地Ru層の成膜Ar圧力の変化により約2倍,また積層構造の差異により6倍以上も増大することが明らかとなった.また,上記結果は,国内および国外の学会にて報告しており,5月にはシンガポールの国際学会にて招待講演を行い,8月のマグネティックス研究会では研究奨励賞,12月にはマレーシアのポスター発表ではBest Poster Awardを受賞している.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,マイクロ波アシスト記録ヘッド用磁界発振層のための,巨大な負の一軸結晶磁気異方性(Ku)を有するCoIr薄膜の作製およびグラニュラ化(金属コラム一酸化物粒界の複合構造),ならびにその高周波特性の明確化にある.研究計画としては, 1-2年目においてCoIr合金の負のKuを増加させるプロセスの確立, 3年目においてそのグラニュラ化を行う予定を立てている.初年度においては,巨大Kuを実現する結晶構造を実現させるプロセスについて検討した.巨大Kuの実現には,まずCo合金の結晶構造として六方原子積層構造と, Co・Irの組成分離構造とを両立する必要がある.申請者は, CoPt系での実験において,上記構造がそれぞれCo合金の価電子数,および基板温度の時間変化により支配的に定まることを明らかとした.その結果,プロセスとしては,添加物濃度20%近辺において基板温度を約350°C一定に保ちながら成膜することで巨大Kuを実現させられる目処を立てた.また, CoIr合金薄膜のグラニュラ化についての検討も前倒しして行った.グラニュラ化における問題点は,組成分離構造形成のために加熱成膜を行うとグラニュラ化に必須な下地層の凹凸構造が消失する点である.そのため,申請者は,基板加熱から下地層の凹凸構造を保護するためのプロセスについて検討した.具体的には,凹凸下地層上に金属-酸化物の極薄膜を形成することで凹部に耐熱性の高い酸化物を充填し,下地層の表面拡散の抑制を実現した.上記結果は,国内および国外の学会にて報告した.また,後者については,論文が2014年3月に一般公開された.本研究の目的は,マイクロ波アシスト記録ヘッド用磁界発振層のための,巨大な負の一軸結晶磁気異方性(Ku)を有するCoIr薄膜の作製およびグラニュラ化(金属コラムー酸化物粒界の複合構造),ならびにその高周波特性の明確化にある.研究計画としては,1-2年目においてCoIr合金の負のKuを増加させるプロセスの確立,3年目においてそのグラニュラ化を行う予定を立てている.平成26年度においては,高周波特性の評価,および3年目の予定を前倒しして,巨大Kuを有するCo基合金-酸化物グラニュラ膜の作製指針について検討した.高周波特性については,発振のしにくさに対応するダンピングファクターと,グラニュラ膜の磁化状態との対応について検討した,まず基礎検討としてCoPtCr-SiO2膜について検討したところ,磁化状態が飽和状態から約40%が反転した状態へと変化するにともない,ダンピングファクターは約6倍もの値に増大することが判明した.また,巨大Kuを有するグラニュラ膜の作製指針について,前年度,巨大Kuの実現には六方原子積層構造と,Co・Irの組成分離構造とを両立する必要があり.上記構造がそれぞれCo合金の価電子数,および基板温度の時間変化により支配的に定まることを明らかとした.その結果,プロセスとしては,添加物濃度20%近辺において基板温度を約350°C一定に保ちながら成膜することで巨大Kuを実現させられる目処を立てた.しかしながら,グラニュラ化のために酸化物の添加および下地層の凹凸付与を実施すると著しくKuの大きさが低下することが判明した.上記結果は,国内および国外の学会にて報告した.本研究の目的は,マイクロ波アシスト記録ヘッド用磁界発振層のための,巨大な負の一軸結晶磁気異方性(Ku)を有するCoIr薄膜の作製およびグラニュラ化(金属コラムー酸化物粒界の複合構造),ならびにその高周波特性の明確化にある.本年度においては,歳差運動のダンピング定数についての検討を行った.検討の当初,発振に重要な実効ダンピング定数はほぼ材料の結晶構造が支配的に決定すると考えていたが,グラニュラ薄膜の組織や積層構造の差異等の外因的要因により実効的に2倍以上も変化することが判明した.そのため,Co基グラニュラ薄膜の積層構造が実効的なダンピング定数に及ぼす影響について強磁性共鳴の線幅を評価することにより検討した.

その結果,実効ダンピング定数は下地層の差異によるCo基グラニュラ薄膜の組織変化では下地Ru層の成膜Ar圧力の変化により約2倍,また積層構造の差異により6倍以上も増大することが明らかとなった.また,上記結果は,国内および国外の学会にて報告しており,5月にはシンガポールの国際学会にて招待講演を行い,8月のマグネティックス研究会では研究奨励賞,12月にはマレーシアのポスター発表ではBest Poster Awardを受賞している.高周波特性についての進捗に加え,H27年度に予定していた高温でのCo基合金薄膜のグラニュラ化についても,問題点が前年度に明らかとなったため.27年度が最終年度であるため、記入しない。ダンピングファクターの磁化状態依存性が小さいグラニュラ組織,およびKuの減少が小さい添加物について検討を行う.初年度に計画していたCo基合金薄膜の構造と一軸結晶磁気異方性との相関明確化に加え, 3年目に予定していた高温でのCo基合金薄膜のグラニュラ化(金属コラム-酸化物粒界の複合構造)についても,上述の通り目処を立てられたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。現在Co基合金結晶粒はグラニュラ化を行うと,行わなかった場合と比較してKuが半分程度にまで大きく低下する問題が判明している.今後はその原因について, Kuと下地層の表面形態および合金中の残留物との関係について検討することで明らかとし,高Kuとグラニュラ構造との両立を目指す.
小細胞肺癌オルガノイドを用いたPrecision Medicineの確立

本研究では、小細胞肺癌患者から得られた検体から1小細胞肺癌オルガノイドライブラリーを作成、2実臨床に還元できるモデルである事を検証、3同一患者より経時的にオルガノイドを樹立し小細胞肺癌の分子進化による動態を継時的に把握する。そのことにより進行が極めて速く、予後不良な疾患であるにもかかわらず今まで10年以上にもわたってほとんど進歩のなかった小細胞肺癌に対する治療発展および患者毎の最適な医療(Precision Medicine)の実現に繋がると考える。
天然キチン結晶多形の生合成機構を探る

本研究では、生物が結晶形の異なるキチンを作り分ける仕組みの解明へ向け、様々な天然キチン試料の構造解析とキチン合成生物の培養を進めた。Phaeocystisの大量培養で得た高晶性αキチンは、構造解析に有効な極めて高精度なX線回折像とC^<13>固体NMRスペクトルを与えた。ハオリムシ棲管に関する形態と構造解析により、βキチンの水和構造および棲管内のキチンの三次元構築を明らかにすることができ、生合成機構に関する重要な知見を得た。一方、ヤムシ類のキチン合成酵素遺伝子の部分配列の取得に成功した。本年度は多様な天然キチンの網羅的な構造解析とモデル生物の探索に重点を置いて研究を進めた。代表的なキチン合成生物として,αキチンを合成するガザミ,カイコ,ヤムシ,Phaeocystis,βキチンを合成する珪藻,サツマハオリムシ,イカなど各種キチン試料の収集を集中的に進めた。ここで得られたキチンサンプルに対してX線,放射光による回折,電子顕微鏡による構造解析,FTIR,ラマン分光法による解析を進め天然キチンの構造の多様性に関する基本情報を収集した。特にヤムシおよびPhaeocystisには,高結晶性αキチンを合成する生物として重要であり,室内飼育のシステムを確立し,キチン試料の大量収集の方法を検討した。キチン試料収集では,糸状菌や酵母が合成する低結晶性キチンを細胞壁から効率よく精製する手法の開発も同時に進めた。キチン生合成研究のモデル生物の探索としてカイコ,ヤムシの樹脂包埋試料から切片を作製し,組織化学とレクチン染色により,細胞内のキチン分布を光学顕微鏡レベルで解析した。特に発生過程におけるキチンの合成と分布状態に関して基礎データを収集した。これらの結果をもとに,電子顕微鏡による超微細構造観察により,細胞内のキチン合成部位に関して詳細な解するための基盤が整いつつある。ハプト藻の一種Phaeocystisは微細植物プランクトンとして海洋に広く分布する。一方、Phaeocystisはαキチンのミクロフィブリルを合成する植物であることも知られている。Phaeocystisのαキチンは高結晶性、良分散性、培養による生産が可能であることから、αキチンの構造解析のための優れた試料として注目されはじめている。αキチンの結晶構造は、1970年代に提案された逆平行鎖で2本鎖の斜方晶モデルが広く受け入れられていた。しかし、本研究課題により大量培養で得られたPhaeocystisのαキチンの高輝度X線回折によるデータおよびC^<13>固体NMRスペクトルを解析した結果、従来のαキチンのモデル試料である甲殻類のサンプルでは分離できなかった新規なX線回折スポットや新規なC^<13>固体NMRスペクトルが確認された。この発見は、天然αキチンは2本鎖ではなくより大きな単位格子の可能性を示唆し、αキチンの構造モデルの見直しが必要となった。X線回折の精度を高めるには高配向性の試料を調製することで解決可能だが、C^<13>固体NMRスペクトルの精度向上にはキチンに含まれるC^<13>濃度を人工的に高める必要がある。当該年度では、C^<13>炭酸ガス雰囲気下でPhaeocystisを試み、C^<13>エンリッチされたαキチンの回収を行なった。C^<13>エンリッチされたαキチンのC^<13>固体NMRスペクトルに関して現在測定を継続中である。海洋に広く分布数する微細植物プランクトンPhaeocystisはαキチンミクロフィブリルを合成することで知られる。Phaeocystisのαキチンは高結晶性、良分散性、培餐による生産が可能であり、αキチンの構造解析の優れた試料である。これまで、αキチンの結晶構造は甲殻類を試料して解析され、1970年代に提案された逆平行鎖で2本鎖の斜方晶モデルが広く受け入れられている。しかし本研究課題において、Phaeocystisのαキチンを高輝度X線回折およびC^<13>固体NMR測定により解析した結果、従来モデルでは分離できなかった新規なX線回折スポットおよびC^<13>固体NMRスペクトルが確認された。この発見は、天然αキチンは2本鎖ではなくより大きな単位格子の可能性を示唆し、αキチンの構造モデルの見直す必要がある。そこでC^<13>固体NMRスペクトルの精度向上を目指し、C^<13>炭酸ガス雰囲気下でPhaeocystisを試み、試料を得た。現在C^<13>エンリッチされたαキチンのC^<13>固体NMRスペクトルに関して測定を継続している。

これまで、ハオリムシの棲管を構成する高結晶性βキチンミクロフィブリルの3元構築を電子顕微鏡およびX線回折法により解析し、ミクロフィブリルは棲管内で3元的に配向し、ミクロフィブリルの還元末端が棲管の先端を向いていることを明らかにしてきた。本年度、水和構造から無水へとβキチンミクロフィブリルが転移する過程に新たに着目し、同実験系により結晶転移の過程を明らかにした。
金融サービス法構想における保険業の位置づけ

本研究の成果は、英国における損害保険募集の自主規制態勢につき、英国保険会社協会(ABI)から英国損害保険基準協議会(GISC)に移行する際の制度枠組及び自主規制ルールの特徴を明らかにしたことである。EC指令のレベルでは、損害保険商品の事前開示規制は生命保険よりもきわめて簡略なものにとどまるが、英国では、損害保険においても商品開示の自主規制ルールが1980年代から存在しており、規制の実効性確保についても大きな関心が払われてきた。顧客に対する説明義務については、募集機関が独立的であるか従属的であるかによる区別を認めず、顧客の属性による区別のみが認められている。また、顧客の加入目的と商品の間の適合性を保障するためのルールも承認されている。自主規制を行う上で、損害保険は投資商品とは理念上区別されているが、結論上、投資商品と同様のルールが採用されているのは、購入目的に適合した商品の選択が契約目的を達成する上で欠かせないとの認識が共有されているためと考えられる。多様な保険募集機関の規制類型についても、保険会社が募集機関の行為につき責任を負うか否かを規準とした分類がなされ、仲立人としての性質決定が紛争解決上重要な意味を持たないことを前提とした制度設計となっている。これらの規制理念は、2002年EC保険仲介指令にも反映されており、募集機関の規制ルールは、英国では、同指令の下、自主規制ルールを概ね承継した制度が制定法化される見込みである。生命保険募集を金融サービス法構想にどのように位置づけるかの問題については、生命保険の貯蓄性・投資性をいかなる意味で法的ルールに反映させるかを模索する作業が続いている。英国では、投資的生命保険はパッケージ商品として投資信託とパラレルな規制に服するが、規制理念の変革は、市場に変額保険が投入され始めた1970年代の保険会社法改正にまで遡るのである。わが国の金融サービス法構想は、金融システム改革法、金融商品販売法、投資信託法などの一連の立法によりひとまず実現されたと言えるが、横断的規制を実現する中で保険の位置づけが問題となるのは金融商品販売法である。同法においては、金融商品の投資性には直接言及せず、キャツシュフローの組み替え、リスクの移転を金融商品のメルクマールに挙げることにより、保険を金融商品に含めている。しかし、このメルクマールでは、変動金利型ローン.保証や損失填補契約を除外しつつ損害保険を含めることを実質的に正当化したことにならない。信用リスクの説明義務が金融商品のみに特有のリスクでないことを考慮すれば、同法上の説明義務の実質的な適用可能性に照らしても、掛捨ての損害保険を同法上の金融商品と捉えることの理論的説明は難しい。英国においては、損害保険会社の事業免許、財務監督面では横断的な規制機関である金融サービス委員会に規制権限が与えられたが、募集規制については、同法上の規制に服する投資商品とは性質が異なるために、損害保険業界が独立の規制機関を設けて従来よりも強化された態勢の下、自主規制を行うことで合意され、2000年6月に損害保険基準協議会(GISC)が発足した。GISCは詳細なルールブックを定めると共に、前身の事業者団体(ABI)によるコンプライアンス確保策を発展的に継承し、実質的に見て相当程度に強力な規制態勢を整えている。内容的にみれば、1986年金融サービス法の下で生命保険募集に関して形成された募集規制に対応し得るルールが、より抽象的ではあるがGISCルールにも投影されており、募集機関の保険会社との法律関係を基準とするよりも、消費者に必要な情報を提供するために必要な態勢の構築に重点が置かれた規制となっている。
口腔粘膜における感染防御機構の解明ならびに遺伝子治療の基礎的研究

本年度申請者は、昨年度の交付金で得られた結果を踏まえRIG-Iの細菌刺激やウイルス感染刺激による発現を明らかにし、さらに口腔内の免疫機構における同遺伝子の役割について検討した。歯肉線維芽細胞を培養し、RIG-IcDNAを遺伝子導入した後、細胞よりRNAを回収し逆転写酵素を用いてcDNAを合成した。その後マイクロアレイによる解析の結果しぼり込まれた遺伝子をLight Cyclerを用いて定量RT-PCRによりmRNAの発現量について検討したところ、炎症性サイトカインであるIL-1β、IL-6とケモカインであるIL-8のmRNAに発現増強が認められた。また、RIG-IcDNAを歯肉線維芽細胞に遺伝子導入した後、培養上清中にLPSならびにpolyICを添加したところ、IL-1β、IL-6、IL-8mRNAの発現が相乗的に誘導された。次に、定量RT-PCRにおいて発現増強が確認された遺伝子に対して、western blottingならびにELISAを施行し、蛋白産生レベルにおいても産生増強が認められることを確認した。また、RIG-Iの細胞内局在を検索するためにRIG-IcDNAを遺伝子導入後、western blottingならびに共焦点レーザー顕微鏡を用いて検討を行ったところ、RIG-Iは歯肉線維芽細胞の細胞質内に発現していることが明らかとなった。以上の結果より、培養歯肉線維芽細胞においてRIG-Iは細胞質内でLPSならびにpolyICの認識機序の一部に関与し、IL-1β、IL-6、IL-8の発現に関与していることが明らかとなった。口腔内は細菌や二本鎖RNAウイルスも含めたウイルスが多量に存在している環境でありながら恒常性を保っており、口腔粘膜に特異的な免疫機構を有するものと推測されたが、この初期免疫応答においてRIG-Iは重要な役割を担っているものと示唆された。本年度申請者らは、RIG-I(retinoic acid-inducible gene I)の細菌刺激やウィルス感染刺激による発現を明らかにし、さらに口腔内の免疫機構における同遺伝子の役割について検討した。はじめに、ヒト歯肉線維芽細胞を継代培養し、LPSならびに二本鎖RNAとしてpoly IC(polyinosinic-polycytidylic acid)を添加し、一定時間刺激後、細胞よりRNAを回収した。その後、発現増強の予想されるサイトカイン・ケモカイン遺伝子に対してRT-PCRを施行し、最適な刺激条件を検討した。刺激条件決定後、cDNAマイクロアレイを施行し、LPS刺激あるいはpoly IC刺激によって発現増強が認められる遺伝子を約3万の遺伝子の中から包括的に検討した。マイクロアレイによる解析の結果、当初より予想されていたサイトカイン・ケモカインの発現増強が認められたため、しぼり込まれた目的の遺伝子をlight Cyclerを用いて定量的RT-PCRを施行し、mRNAの発現量の定量を行った。次に、定量的RT-PCRにおいて発現増強が確認された遺伝子に対して、ウエスタンブロッティングならびにELISAを施行し、蛋白産生レベルにおいても産生増強が認められることを確認した。以上の検討の結果、ヒト歯肉由来線維芽細胞においてLPSもしくはpoly IC刺激によってRIG-I mRNAおよび同蛋白が時間依存性・濃度依存性に増加していることが認められた。さらに、LPS・poly ICによるRIG-I mRNA発現は他の蛋白を介さないdirectなものであることも明らかとなった。今後、今年度明らかとなった結果を下に、RIG-I遺伝子導入後の細菌・ウィルス刺激における反応を検討し、口腔粘膜における感染防御機構の解明をすすめる予定である。