hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超小型走査オージェ分析トンネル顕微鏡の開発

本研究では、オージェ元素分析機能と走査トンネル顕微機能という表面分析観察において不可欠ともいえる2つの重要な機能を併せ持つ新しいタイプの超小型分析装置開発・評価を行った。この装置の実現のために、走査トンネル顕微鏡を基本とした観測部に、表面内殻電子励起用の電子線源としての機能をもつ特殊な探針および試料から放出されたオージェ電子のエネルギー分析装置が必要であると考え、それらの設計・製作を行った。特殊探針については、電子軌道解析プログラムや集束イオンビーム描画装置等による計算・試作・評価を繰り返した後、探針が作る局所的な強い電場の影響(今までの問題点)を取り除くことのできる、引き出し電極を兼ねたシールド機能付き特殊探針を作成することに成功した。電子エネルギー分析器については、阻止電位型エネルギー分析タイプよりも信号対雑音比や感度の点で優位にある円筒鏡型エネルギー分析タイプを採用し、シールド機能付き特殊探針の背後に設置することにより、試料基板表面から各元素のオージェ電子を正確な運動エネルギーで観測し得ることを確認した。同時に、走査トンネル顕微鏡機能の正常動作も確認し、ここに同一システム、即ちトンネル顕微鏡モードとオージェ分析モードで測定可能な走査オージェ分析トンネル顕微鏡の試作が完成した。この開発した装置に、さらに探針周囲にレンズ電極を施すことによりオージェ分光測定の空間分解能が著しく向上することが分かった。これらの研究成果により、従来にはない超小型の走査オージェ分析トンネル顕微鏡のプロトタイプを開発することができ、それは新しい分析機器の発展に寄与するものと考えられる。本研究では新しいタイプの超小型分析装置の開発のために、光学、表面物理、量子物性科学、装置開発などの分野で分担を決め、お互いの専門を生かしながら開発研究を行った。従来の走査オージェ分析器では元素分析は可能であるが、空間分解能が低く、電子源・レンズ系が大きいという欠点を持っている。また、トンネル顕微鏡は分解能は高いが、原子種類の判別が出来ない欠点がある。それら走査オージェ分析器とトンネル顕微鏡の長所を併せ持った新しい装置の開発には、トンネル顕微鏡のアイデアを基本にしたレンズ機能付き特殊探針を考える必要があり、その基本的な設計指針および理論研究を推進した。さらに、新しい顕微鏡用のオージェ電子検出部、蛍光検出部および試料表面作成槽の理論的な計算や設計を行った。蛍光検出のためにシリコンナノ構造からの発光を測定し、必要な感度を評価した。走査オージェ分析トンネル顕微鏡用特殊探針の形状の検討は、探針局所電子軌道解析・探針局所電場解析プログラムを用いて行った。その結果、本目的のためにはトンネル顕微鏡用探針とその周囲の微小レンズ電極をピエゾ素子を用いて独立に制御する必要があることが分かった。これらのレンズ機能付き特殊探針は、本年度導入した集束イオンビーム描画装置で加工可能であり、実際に、3種類の結晶や金属を用いて探針のテスト加工を行った。また、オージェ電子の検出には高感度の円筒鏡型電子エネルギー分析器を使用する方針にした。これらの研究成果により、走査オージェ分析トンネル顕微鏡の開発指針をえることが出来た。本研究では、新しいタイプの超小型分析装置開発のために、お互いの専門分野を生かしながら共同で装置の研究開発を行った。走査オージェ分析器とトンネル顕微鏡の長所を併せ持った新しい装置の実現には、トンネル顕微鏡を基本とした観測部に、電子線源として収束機能を持った特殊な探針が必要となる。そこで電子軌道解析・電場解析プログラムを使用し、探針から放出される電界放出電子の軌道解析を行い、特殊探針の具体的な形状、各電極への電圧などを、特殊探針の作成方法などを考慮しながら検討した。その結果、探針先端から放出された電界放出電子が試料上へ収束する解が存在することを確認した。計算結果から、特殊探針としてマイクロスケールの微細な構造が必要となり、収束イオンビーム描画装置を用いて作製できると結論した。金属薄膜やSTM探針に対し収束イオンビーム描画装置を用いた加工を試み、特殊探針の作製に向けた基礎的な検討を行った。さらに、数種のミリスケールの特殊探針を作製し、レンズ電極電圧の変化に伴う電子線径の変化を観察し、これらの結果が電子軌道解析プログラムによる結果と一致することを確認した。オージェ電子の検出には高感度で広い立体角の取り込みが必要であると電子軌道解析により予測され、したがってMCP付き阻止電位型電子エネルギー分析器を採用した。これに関しては、すでに設計、組み立てを完了した。また、試料準備室および観測室についても完成し、観測部はトンネル顕微鏡として原子レベルの空間分解能を有することを確認した。

同時に、走査トンネル顕微鏡機能の正常動作も確認し、ここに同一システム、即ちトンネル顕微鏡モードとオージェ分析モードで測定可能な走査オージェ分析トンネル顕微鏡の試作が完成した。この開発した装置に、さらに探針周囲にレンズ電極を施すことによりオージェ分光測定の空間分解能が著しく向上することが分かった。これらの研究成果により、従来にはない超小型の走査オージェ分析トンネル顕微鏡のプロトタイプを開発することができ、それは新しい分析機器の発展に寄与するものと考えられる。本研究では、新しいタイプの超小型分析装置開発・評価のために専門分野の異なる研究者が各自の専門を生かし共同で装置の研究開発を行った。オージェ分析器と走査トンネル顕微鏡の長所を併せ持った新しい装置の実現には、走査トンネル顕微鏡を基本とした観測部に、高エネルギーの電子線源としての機能を持った特殊な探針および試料から放出された電子のエネルギー分析を行う電子分光装置が必要であることがわかった。そこで、軌道解析プログラムを使用し、探針、および試料から放出される電子の軌道解析を行い特殊探針、および電子分光装置を設計・作成した。この装置の開発において、探針が作る局所的な強い電場の影響を取り除くことが重大な課題であったが、われわれは引き出し電極を兼ねたシールド電極を探針周囲に取り付けることでこの問題を解決し、試料から放出されたオージェ電子を、探針後方に取り付けた電子分光器を用いて正確な運動エネルギーで観測できることを確認した。これにより、走査トンネル顕微鏡により原子レベルで表面構造を観察した試料表面に対する元素分析が可能となった。また、この探針周囲にレンズ作用を持つ電極を取り付けることにより、探針から放出される電子線が試料に収束されることを電子軌道プログラムにより導出した。さらに、収束イオンビーム装置等を用いて、探針および電極を加工し、電子軌道計算で得られた結果を実証する結果を得ることができた。これにより、走査トンネル顕微鏡の観測部におけるオージェ分光測定の空間分解能が著しく向上することがわかった。これらの研究成果により、走査オージェ分析トンネル顕微鏡を開発することができた。
法医解剖例における死因とアポトーシスによるDNA断片化との相関の基礎的検討

各種死因のうち温熱的損傷による死の際に誘導されるアポトーシスについて検討するために、動物実験で基礎的データを得、しかる後に実際の培検例から得た試料の分析結果と比較検討した。動物実験では、ICRマウスの死後直ちに取り出した肝臓と腎臓を試料として3765°Cで13時間加熱し、各試料から抽出したDNAの断片化の程度を比較した。65°CではDNaseの変性のためDNAの断片化は全く認められなかったが、3750°Cでは温度および時間と相関して断片化が進行した(50°Cでは高分子量DNAが残存しなかった)。また腎よりも肝組織で断片化の程度が強く、臓器による反応性の差異が示唆された。37°Cでも断片化は進行したが最高72時間加熱しても高分子量DNAは残存し、体温以上の加熱による断片化との識別が可能であった。37°Cで放置後の各試料の50°C加熱の影響を検討したところ、肝組織では37°Cで20分放置するだけで50°C加熱による断片化が有意に減弱したが、腎組織では6時間放置後も断片化が進行した。これらの臓器の反応性の差異は、死体からの臓器摘出の可否(温阻血時間の差異)と相関しているものと考えられた。以上の基礎的データをもとにして、実際の培検例から摘出した肝および腎組織のDNAを分析したところ、焼死以外の死因の死体のDNAは多少の断片化が認められ(高分子量DNAは残存)、動物実験で37°Cで加熱した場合のパターンに類似していた。一方焼死例では、ほとんどの試料で断片化はほとんど認められず、65°C程度以上の加熱を受けたものと示唆された。1例のみは断片化が進行していたが、高分子量DNAは残存しておらず、焼死例以外の死因の場合の断片化とは識別可能であった。以上のように、組織中DNAの性状の分析が死因と相関する可能性が示されたが、さらに断片化DNAの定量などを行なってより詳細に死因との相関を検討する必要があった。
ケイ素置換三重項ベンゼンジアニオンの有機強磁性体への展開〜多重項化、多次元化、高分子化の検討〜

最近、有機強磁性体について研究が活発化してきており機つかの有機(分子)強磁性体が報告されているがそれらは遷移金属または酸素などのヘテロ原始が磁性(スピン)の担い手となっている。真の有機磁性体として炭素原子自体にスピンを持つ磁性体の基本ユニットとして三重項ベンゼンジアニオンが有望視されている。既に前年度の奨励研究において、ベンゼンの水素を全てケイ素に置換し、さらに置換基のケイ素原子同士をメチレン鎖で架橋し立体的に堅固な構造を有するヘキサシリルベンゼンを合成し、そのリチウムによる還元反応により生成したベンゼンジアニオンジリチウム錯体(1)が電子スピン共鳴(ESR)スペクトルにおいて典型的な三重項のシグナルを示すことを明らかとし、そのX線結晶解析にも成功している。本研究では1の電子状態を明らかにし、また多重項化に向けて1をスピロ型に2分子連結した2の合成について検討した。1の黒色粉末のESRシグナル強度の温度変化を測定したところ、三重項に由来するシグナルは室温付近で最大となり、温度の低下にともない単調に減少し100K付近でほぼ消失した。この挙動は1の基底状態が一重項であり、観測された三重項は熱的な励起状態であることを示している。シグナル強度Iは、I=3C/[{3+exp(E/RT)}T]に従い、一重項-三重項のエネルギー差Eは約1kcal/molと見積もられた。また2の合成に関しては現在その前段階化合物である3の合成まで完了しており、3の脱水素芳香族化について検討中である。本研究において1の基底状態が1kcal/molと僅かなエネルギー差ではあるが一重項状態であったことは強磁性体の実現には更なる分子の改良が必要であることを示している。
エイズの総合的基礎研究 柱3、エイズの免疫異常に関する研究

本年度の主要な研究成果は以下の四点である。1.我が国のエイズ患者における悪性リンパ腫発生の実態をあきらかにした。すなわれ我が国エイズ患者の5/23に悪性リンパ腫の発生を認め、これの細胞特性がa.B細胞といての特性をもつ;b.リンパ節外に発生する;C.EBウイルスが高頻度に証明される、などの諸点において欧米型のエイズ合併リンパ腫と同一の特性をもつことを示した。2.エイズ患者においてはHIVキャリアーヤHIV陰性ヘモフィリア患者に系べてHTLVー1に対する感染率が高いことを示した。このことからHTLVー1感染がオーバーラップすることがキャリアにエイズ発症の引き金となりうることが推察された。3.診断・治療に利用できる可能性のあるあらたな抗ウイルス抗体を開発した。4.エイズ患者消化器病変の成立機序を調べる目的で患者消化管の免疫組織学的検索を行い、食道上皮下の特定の細胞(組織マクロファージ)がHIVに強く感染していること発見した。上記のうち1、2項は我が国エイズ患者の基本的特性を示すデータであり、この先の研究へつながるものである。また3.に関しては今後のエイズ研究の基礎的素材として貢献することが期待されている。4はエイズ患者の主要な病変の一つである消化器病変成立の機序の研究の中で今後その意義ずけが深められなければならない。このほか現在エイズのモデル実験系として重症複合免疫不全マウスへヒトリンパ球を移入する研究、ウイルス増殖動態を把握するための系を作る目的でtat、rev蛋白に対する抗体の作成などが進行している。
アルプスにおける観光業と農業の共生システム-日本の中山間地域と比較して-

アルプス地域の調査・研究の結果、次のような観光業と農業の共生システムの地域的形態が認識された。1.フランス・スルプスでは、観光業が過度に発達したため観光業と農業の共生システムが崩壊したところが多い。しかし、フランス・アルプスのエーギュブランシュコミューン連合区では、1976年6月のコミューン連合区と開発整備業者との地域開発契約によって、観光業と農業の新しい共生システムが構築された。その結果、コミューン連合区は建築面積m_2当たりへの課税による基金を備えており、その基金の3分の1は農業活動の維持に、3分の2は観光の活性化のために配分されている。この共生システムは、草地の保存と利用、観光施設における農業者の雇用などを通じての観光業と農業の共生に大きく貢献している。2.観光業が過度に発達していないドイツ・オーストリア・スイスのアルプスでは、観光業と農業の共生システムが、強力な直接支払制度(山地地域の農業者への直接支払,環境に特別配慮した生産方法をとる農業者への直接支払)のおかげて存続している.その結果、観光業と農業の共生にとって有用な緑濃き草地景観が維持され,農家民宿,観光施設における農業者の雇用,および地方生産物の販売などを通じて、観光業と農業が共生していることが認識された。3.ヨーロッパ・アルプスにおける観光業と農業の共生システムのパラダイムを日本の中山間地域に適用するには、まず何よりも、観光業に偏った,地域社会の過度の成長指向を是正することから始め、次に法定外目的税を地方自治体で創設することなどの検討に進むことが望ましい。日本における直接支払制度の充実については制度改善をまたねばならない。ヨーロッパ・アルプス内五地域の実態調査の結果,計画的・政策的に,美しい牧歌的な景観が維持されている観光地には、多くの観光客が訪れ,農家民宿を含めて、観光業(とりわけグリーン・ツーリズム)が盛んになり、地域住民の兼業収入が生ずるとともに、住民に対する誇りが芽生え、さらには後継者が増加し、持続可能な地域発展がもたらされるという形で、観光業と農業の共生システムが形成されていることが明らかとなった。このシステムは,地域的条件に配慮すれば、日本の中山間地域にも適用可能なモデルとなり得るものである。このシステムにおいては、牧歌的な景観がどういう計画・政策によって維持されているかが重要であるので、この点を各地域の実態調査で掘下げた。その結果、フランス・アルプスのヴァルモレルでは、観光業に課税して基金をつくり、それを牧草地の整備に投下するという形のユニークな地域開発計画契約の締結(コミューンが連合した地方分権化方式)によって、スイス・アルプスのシャトーデでは、ユネスコの「人間と生物圏」実験地域に指定されていることもあって、スイス連邦政府の強力な助成策(草地の生態系への配慮がなされている)によって、ドイツ・アルプスのヒンデランクやオーストリア・アルプスのヒィルゲンでは、EUの直接所得補償政策などのよって,牧歌的な景観が維持されていることが明らかとなった。1.フランス・アルプスでは、観光業が過度に発達したため、観光業と農業の共生システムが崩壊したところが多い.しかし、フランス・アルプスのエーギュブランシュコミューン連合区では、1976年6月のコミューン連合区と開発整備業者との地域開発契約によって、観光業と農業の新しい共生システムが構築された.その結果、コミューン連合区は建築面積m^2当たりへの課税による基金を備えており、その基金の3分の1は農業活動の維持に、3分の2は観光の活性化のために配分されている。2.観光業が過度に発達していないドイツ・オーストリア・スイスのアルプスでは、観光業と農業の共生システムが.強力な直接支払制度(山地地域の農業者への直接支払,環境に特別配慮した生産方法をとる農業者への直接支払)のおかげて存続している.

その結果,観光業と農業の共生にとって有用な緑濃き草地景観が維持され,農家民宿,観光施設における農業者の雇用,および地方生産物の販売などを通じて、観光業と農業が共生していることが認識された.3.ヨーロッパ・アルプスにおける観光業と農業の共生システムのパラダイムを日本の中山間地域に適用するには、まず何よりも、観光業に偏った,地域社会の過度の成長指向を是正することから始め.次に.法定外目的税を地方自治体で創設することなどの検討に進むことが望ましい。日本における直接支払制度の充実については制度改善をまたねばならない。
日本版「ＡＣＴダイエット」プログラムの開発とその効果

本研究の目的は,従来の問題対処型のダイエット・プログラムではく,生活の質(QOL)の向上を目的とした「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチとしてのダイエット・プログラムの開発とその効果検証を行うことであった。その具体的なプログラムは,当該アプローチとして位置づけられる「アクセプタンス&コミットメント・セラピー」(Acceptance and Commitment Therapy; ACT)を基礎にし,対象は「一般成人向け(生活習慣病に罹患していない者)」であった。参加者間マルチ・プローブデザインによる検証によって,当該プログラムの効果が一定に示された。本研究は,従来の問題対処型のダイエット・プログラムではく,生活の質(Quality of Life; QOL)の向上を目的とした「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチ」(Comprehensive life re-designing for enhancing your QOL)としてのダイエット・プログラムの開発とその効果検証を行うことを目的としている。その具体的なプログラムは,当該アプローチとして位置づけられる「アクセプタンス&コミットメント・セラピー」(Acceptance and Commitment Therapy; ACT)を基礎にし,対象は「一般成人向け(生活習慣病に罹患していない者)」とする。平成25年度は,前年度に開発した「日本版ACTダイエット・プログラム(初期版;ただし「むちゃ食い障害」に焦点化したバージョン)を4名の参加者に実施し(週1回,全12回),そのフォローアップの検証(第1期)が終了した。4名ともに,プログラム終了後,無理のない範囲の体重減少,むちゃ食い行動の低下,適応的な活動の増加,精神的な健康の改善が観察された。また,隔週のブースターセッション(6回),1ヵ月間隔のフォローアップ(3回),3ヵ月間隔のフォローアップ(継続中)による事後観察においても,その維持が見られた。このような結果は,本プログラムの「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチ」が有効であることを示していると考えられる。今後は,その維持について,継続して観察していく予定である。本研究は,従来の問題対処型のダイエット・プログラムではなく,生活の質(Quality of Life; QOL)の向上を目的とした「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチ」としてのダイエット・プログラムの開発とその効果検証を行うことを目的としている。その具体的なプログラムは,当該アプローチとして位置づけられる「アクセプタンス&コミットメント・セラピー」(Acceptance and Commitment Therapy; ACT)を基礎にし,対象は「一般成人向け(生活習慣病に罹患していない者)」としている。また,そのACTを日本文化に適合するような修正を加えることも目的としている。平成24年度は,日本版のACTダイエット・プログラムのプロトタイプ(初期版)を開発し,当該プログラムを一事例の実験デザインによって検証する準備に入ることを計画していた。また,プログラムは,週1回,全12回を標準としており,単なるプログラムの効果(アウトカム)だけではなく,ACT特有の変化が生じうるかいなか(プロセス)を検証することを計画していた。実際には,2013年1月に,タウン紙(無料配付)によって研究参加者を一般応募した。その結果,12名の応募があり,研究実施条件によって6名の参加者が3月末までに選定できた。同年2月より,その6名に対しては,当該プログラムの実施を開始し,進行中である。ただし,予定していた参加者数を下回っているため,引き続き応募を行い,参加者の増加をはかっている。前年度までに「日本版ACTダイエット・プログラム(初期版;ただし「むちゃ食い障害」に焦点化したバージョン)」を開発し,その効果を検証した。そこで,一定の効果が確認されたた。そのため,平成26年度は,上記の「初期版」を基に「日本版ACTダイエット・プログラム(修正版;「ダイエット反復失敗者」に焦点化したバージョン)」を開発し,2名の成人女性に試行した。現在,フォローアップ期中であるため,その効果を有無を判断するに至っていない。しかしながら,おおむね良好な経過が観察されている。前年度に開発した「日本版ACTダイエット・プログラム(初期版;ただし「むちゃ食い障害」に焦点化したバージョン)を4名の参加者に実施し(週1回,全12回),そのフォローアップの検証(第1期)が終了した。

4名ともに,プログラム終了後,無理のない範囲の体重減少,むちゃ食い行動の低下,適応的な活動の増加,精神的な健康の改善が観察された。また,隔週のブースターセッション(6回),1ヵ月間隔のフォローアップ(3回),3ヵ月間隔のフォローアップ,6ヵ月間隔のフォローアップ(継続中)による事後観察においても,その維持が見られた。このような結果は,本プログラムの「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチ」が有効であることを示していると考えられる。研究成果を公表および論文化して投稿中である。本研究は,従来の問題対処型のダイエット・プログラムではく,生活の質(Quality of Life; QOL)の向上を目的とした「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチ」(Comprehensive life re-designing for enhancing your QOL)としてのダイエット・プログラムの開発とその効果検証を行うことを目的としている。その具体的なプログラムは,当該アプローチとして位置づけられる「アクセプタンス&コミットメント・セラピー」(Acceptance and Commitment Therapy; ACT)を基礎にし,対象は「一般成人向け(生活習慣病に罹患していない者)」とする。前年度までに一定に効果が検証された「日本版ACTダイエット・プログラム(初期版;ただし「むちゃ食い障害」に焦点化したバージョン)の研究成果を国際学会にて発表をした。さらに,その内容を海外の学術雑誌に投稿し,現在審査中である。本研究の目的は,従来の問題対処型のダイエット・プログラムではく,生活の質(QOL)の向上を目的とした「ライフ・リデザインによる包括的なアプローチとしてのダイエット・プログラムの開発とその効果検証を行うことであった。その具体的なプログラムは,当該アプローチとして位置づけられる「アクセプタンス&コミットメント・セラピー」(Acceptance and Commitment Therapy; ACT)を基礎にし,対象は「一般成人向け(生活習慣病に罹患していない者)」であった。参加者間マルチ・プローブデザインによる検証によって,当該プログラムの効果が一定に示された。「日本版ACTダイエット・プログラム(初期版;ただし「むちゃ食い障害」に焦点化したバージョン)」を改良し,新たに「日本版ACTダイエット・プログラム(修正版;「ダイエット反復失敗者」に焦点化したバージョン)」を修正・開発しており,その有効性を検証中であるため。研究成果を公表する。特に海外の学術雑誌や日本語における書籍の公刊を予定している。臨床心理学
高速時間分解反応画像解析装置の開発と非線形反応の高次元分光計測への適用

これまで反応解析の方法は均一な系について濃度の時間変化を追跡する方法が主として行われてきた。空間的な反応場での動的な変化や微生物の細胞内の化学変化等を対象に、時間軸と空間軸情報を含む高次元の高感度分光分析を行うことが動的な分離検出法としてきわめて重要である。今回、マルチ分光測光法に基づいた定量的反応画像解析装置を開発した。装置開発については主に長村が担当し、プローブ反応系として、非線形化学反応、生物発光を選び、高速時間分解反応画像解析装置の適性について詳細な検討を行った。本研究では、薄層溶液の分光測定法として定量的なマルチ測光法を適用した。300nm-750nmの波長範囲を10個のフィルターを用いて分割し、設定波長±25nmの波長範囲の入射光で分光する方法を適用した。このような分光法に基礎をおいた高速時間分解反応画像解析装置は時空間構造変化を示す反応系に分光した光を照射し、観測物質のスペクトル変化を高感度CCDカメラで2次元画像として捉えることによって、反応に関与する化学種の濃度に基づいた時空間変化の定量化を可能にする。平成10年度は装置の設計と試作を行い、スペクトルの空間軸・時間軸の分解能、データ処理ソフトの開発を行った。平成11年度は高速時間分解反応画像測定装置の実用化のための検討を行った。非線形反応系および生物発光系反応系を観測プローブとして検証実験を行って、装置の再現性、分解能などの性能評価を行った。時間分解と2次元画像処理が同時に行われ、時空間的に変化する反応ダイナミクスが定量的に分光分析され、化学反応の時々刻々の形状的変化をそのままとらえて精密分析できる点がユニークである。高速時間分解反応画像解析システムは、分光画像の高速時間分解に必要な光学系や検出器の最適化を考慮して設計した。光源ー高速フィルタ回転器ー試料セルー顕微鏡ーCCD検出器ー制御・解析用コンピュータという基本設計を行ない,試運転を試みた。光源には150Wのキセノンランプ、紫外線励起による生物発光を観察するための150Wの水銀キセノンランプを用いた。高速フィルタ回転器単体のフィルタ切換最高スピードは150msであった。試料セルにはできる限り均一に光が照明されるように光学系を設計した。顕微鏡は、実体顕微鏡および生物発光を観測するための落射顕微鏡を光源導入部などに改良を加えて使用した。CCDは512x512のピクセルサイズをもつ科学計測用の高感度タイプを、冷却機構を付加して、顕微鏡にCマウント方式で取り付けられるようにした。高速時間分解画像計測のため2x2のビニング動作を行い、さらなる高感度化と200ms/frameの時間分解能を実現した。解析プログラムとしては、試料の濃度を定量するためにreference画像に対する試料画像の対数演算を行える機能や、任意の2点間のラインプロファイルの時間変化をプロットしてパターンの変化速度を計算する機能などを加えた非線形化学反応パターンの観測を行い、最高時間分解能200ms/frameで試料のODが0.005異なれば明確にパターンが認識できることが分かった。高速時間分解反応画像解析装置は、分光画像の高速時間分解に必要な光学系や検出器の最適化を考慮して設計した。光源-高速フィルタ回転器-試料セル-顕微鏡-CCD検出器-制御・解析コンピュータという基本設計を行い、試運転を試みた。

CCDは512×512のピクセルサイズをもつ科学計測用の高感度タイプを、冷却機構を付加して、顕微鏡にCマウント方式で取り付けられるようにした。高速時間分解画像計測のため2×2のビニング動作を行い、さらなる200ms/frameの時間分解能を実現した。解析プログラムとしては、試料の濃度を定量するためにreference画像に対する試料画像の対数演算を行える機能や、任意の2点間のラインプロファイルの時間変化をプロットしてパターンの変化速度を計算する機能などを加えた。非線形化学反応パターンの観測を行い、最高時間分解能200ms/frameで試料のODが0.005異なれば明確にパターンを認識がきることが分かった。非線形反応の代表的な系として知られるBelousov-Zhabotinsky反応の化学波の空間伝播について、開発した装置を用いて調べた。触媒として用いたFe(phen)^<2+>_3,Ru(bpy)^<2+>_3の薄層溶液中での濃度と吸光度との関係は,良い直線性を有し,定量的な測定が可能なことが確かめられた。この定量性を基本にして,薄層溶液中のBZ反応の化学波の伝播の様子を調べた。又、発光細菌のコロニーの発光状態についても観測が可能であることが分かった。
生ゴミから乳酸の生成と生分解性プラスチックの生産

本研究では生ゴミ処理と生分解性プラスチック生産の一石二鳥を達成することを目指し、生分解性プラスチックの原料になる乳酸を自然な乳酸菌を用いて生ゴミから生成することを試みた。その結果、pHを12時間毎に調整することにより系内のpHは周期的に7から4まで変化させることで、乳酸菌が優先種となり、乳酸が高い選択率と濃度で生成されることがわかった。この現象には優先種となった乳酸菌以外の微生物もデンプンの糖化やビタミン成分の生成で乳酸菌の生育を助けていることが示唆された。一方、周期的にpHが低下することで、クロストリジウム等、乳酸発酵を阻害する微生物の増殖を効果的に抑えることができた。本系では乳酸菌として常にLactobacillus plantarumとLactobacillus brevisが優先種として確認された。一方、多次元非線形数値最適化手法による生ゴミ乳酸発酵系のシミュレーションを遺伝的アルゴリズムと構造最適化の手法を用いて試みたが、L.plantarumが幅広いpH範囲にも良好に生育すること、L.brevisはpHを振幅させている制御法がその生育にプラスの影響を及ぼしていること、また、L.brevisはL.plantarumの生育を抑えることによって優先種になることが示唆された。さらに実験結果を増やすことによって、本シミュレーション技法が生ゴミの開放系での発酵という複雑な系を解明していく上で有効であることがわかった。本研究により生ゴミから乳酸を生成し生分解性プラスチックであるポリ乳酸やPHAを生成する基礎が固まり、問題点を明らかにすることができた。家庭から排出される生ごみは都市ごみの25%を占める。さらにその8割以上は水分であり、液だれ、腐敗等その処理に伴う問題も少なくない。我々はこれまでに生ごみの資源化をめざし、特別な菌を接種することなしに生ごみから高い選択率で乳酸を生成できる条件について検討してきた。今回は標準生ごみから乳酸を生成させた際、最終的に菌叢を形成した乳酸菌と大腸菌等、その他の菌の変化について追跡検討したので報告する。実験には標準生ごみを用いた。50mlの遠心チューブにこれを30g入れ、しっかりと蓋を閉めた後、37°Cの恒温槽に静置した。酸生成に伴うpHの変化は、12時間ごとにNaOHを添加することによって7に戻し調整した。菌数はコロニーカウント法によって計測した。寒天培地組成を変えることによって、乳酸菌群、大腸菌群、クロストリジウムの菌数変化を追跡した。最終的に菌叢を形成した乳酸菌については、顕微鏡観察とAPI50乳酸菌同定キットにより確認した。有機酸濃度はHPLCにより測定した。実験の結果、高い選択率で乳酸が生成されると同時に乳酸菌が急速に増殖し、10^9/ml以上に増殖た。最終的に生ごみ菌叢のフローラを形成した乳酸菌がLactobacillusplantarumとLactobacillus brevisの2種であることがAPI50の同定結果からわかった。発酵期間中、乳酸菌群は増殖する一方、他の菌は増殖なかった。これらより、標準生ごみを試料にした場合、検討した菌種の中では、乳酸菌だけが増殖し、最終的な菌叢を形成することがわかった。

本系では乳酸菌として常にLactobacillus plantarumとLactobacillus brevisが優先種として確認された。一方、多次元非線形数値最適化手法による生ゴミ乳酸発酵系のシミュレーションを遺伝的アルゴリズムと構造最適化の手法を用いて試みたが、L.plantarumが幅広いpH範囲にも良好に生育すること、L.brevisはpHを振幅させている制御法がその生育にプラスの影響を及ぼしていること、また、L.brevisはL.plantarumの生育を抑えることによって優先種になることが示唆された。さらに実験結果を増やすことによって、本シミュレーション技法が生ゴミの開放系での発酵という複雑な系を解明していく上で有効であることがわかった。本研究により生ゴミから乳酸を生成し生分解性プラスチックであるポリ乳酸やPHAを生成する基礎が固まり、問題点を明らかにすることができた。
子ども虐待の援助過程におけるインフォーマル資源の活用

本研究の目的は児童相談所における虐待対応の一環で活用されているファミリーグループ・カンファレンス(以下、FGC)や専門職と当事者である家族等が一堂に集い援助計画日本ではいくつかの自治体において、合同ミーティングなどと称してこうしたミーティングが活用されているが、十分にはその実践が広まっていない。本研究では神奈川県で行われている合同ミーティングに関与した児童相談所職員や保護者等へのインタビュー結果を踏まえ、その実践の意義や可能性について明らかにする。また諸外国におけるFGCの調査結果や諸外国におおけるその活用状況を明らかにし、日本におけるその活用のあり方について検討を行う。神奈川県内の児童相談所職員の方々と協働して、保護者等が参加する合同ミーティングやファミリーグループ・カンファレンス(FGC)に関する児童相談所職員のこうしたミーティングのあり方に関する意識について、評価を中心に明らかにするために、職員を対象としたインタビュー調査を行った。インタビュー内容の分析により、以下の項目に関する職員の意識を明らかにした。(1)FGCの目的・意義・強みについて、(2)子どもの参画促進・課題、(3)FGCの実施に際しての課題、(4)FGC活用ケース、(5)FGC活用の工夫である。各項目において以下の概念が明らかにされた。(1)については1「たいへんさ」の視覚化・理解の促進、2FGが見通しをもてること、3FG間での目標の共有、4課題の共有、5お互いの意識の把握、6専門職態度・姿勢の変革、7FG内コミュニケーションの活性化、8FGCのあり方の変容、9家族関係の変容、9家族構造の変容、10枠組みの明確化(2)1子どもが先に見通しをもてること、2・子どもへの説明の際、職員の現状認識が深く問われること(3)1FGを集める困難、2準備の大切さ、3準備時間の確保、4介入型援助と参画型実践のジレンマ対応、5開催継続の困難(4)1対立していないケース、2家庭復帰に向けたケース、3措置解除に向け子どもの自立支援として活用したケース(5)1効率的運営、2パワーバランスの調整また、アメリカ・ワシントン州の児童福祉機関を訪問し、Family Team Decision Makingという会議の実情を把握し、Family Group Conferenceとの相違やその進め方について把握したフランス・パリにおける里親養育およびインフォーマル資源の活用状況について視察を行った。パリの里親委託機関を訪問し、里親委託および里親養育支援の状況を視察し、専門職へのインタビューを行い、日本への示唆を整理した。フランスでは里親が職業として位置付けられ、給与が支給されている。親族里親は制度化されてはいないが、司法措置の中の《信頼される第三者》はそのほとんどが親族である。すなわちフランスにおいても身近な親族の元での養育が優先され、それが不可能な場合、正式の里親に子どもは措置される。日本への示唆として、1専門職としての「里親」の位置付け、2「育成チーム」の形成(子どもをチームで養育する必要性)、3子どもを中心に据えた委託の推進と子ども支援プログラムの促進、4多様な養育モデルの試み、5民間機関の存在意義、6子育て支援との連続性をもった社会的養護の必要性、7子どもと実親との交流の構造化の必要性について整理した。子どもは専門職やインフォーマルな支援者から構成されるチームや連携・協働システムの中心に位置付けられ、実親は状況によって中心あるいはチーム側に位置付けられる。課題の外在化を図り、対等な関係性に基づき、養育のあり方を考え、方針を立てるというスタンスで専門職や里親は位置付けられ委託機関が中心的役割を果たしている。養育計画作成に関する意思決定過程において、専門職、里親、保護者、親族、近隣の人々が関与し、インフォーマルな資源とフォーマルな資源の統合的アプローチがなされ、それがその後の支援において大きな役割を果たしている。児童相談所の子ども虐待への援助過程における当事者参画を指向した実践として「合同ミーティング」を取り上げ、神奈川県で行わされた「合同ミーティング」の評価を行った。関与した2家族へのインタビューを行った。インタビュー内容から以下のことが明らかにされた。・当初他人が関与することへの反発や不安感があった、・同居していても相互の思いは語らないので相互の思いの把握はできてよかった、・徐々に信頼関係が形成できた、・自身のことを両親が考えていてくれたことが実感できた(参加した子どもの声)、・こうした会話が家庭においても般化した、・自分たちで決定したという実感がもてた課題として以下のことが挙げられた。・開催場所が児童相談所だと圧迫感を感じる、・自宅から距離感があるので、近くで開催してほしい、・会議室の机や椅子の配置等に緊張感を感じる、・親子分離中の「家族タイム」はできるだけ長い時間がほしかったなどである。さらに神奈川県の児童相談所職員とともに、日本型当事者参画実践に関するテキストと模擬DVDを作成に向け検討を行った。児童相談所職員の方にシナリオ作成をお願いし、配役を決め、撮影を行う予定である。神奈川県の児童相談所の協力を得て、虐待問題を抱える3家族の方に対し、専門職とご家族が一堂に会し今後の援助計画を作成するミーティング(合同ミーティング)に参加された印象や感想を中心とした意識を明らかにすることを目的としてインタビュー調査を行い、分析を行った。結果によると、当初児童相談所の介入に疑問をもち戸惑ったが、ミーティングを重ねるに従い、職員と信頼関係ができ、協力姿勢を持つことができるようになったと述べている。職員による介入により状況を直視し、未来志向で今後どうすればいいか家族一同で考えることができるようになり、前向きに取り組むことができたとしている。

ただ、長期的なビジョンが見いだせず、明確な期限と行うべきことが不明確で苛立ちを感じることもあげられた。意思決定過程に当事者家族の意向や思いをいかに反映させるかは大きな課題であり、合同ミーティングの意義が再確認できた。またアメリカワシントン州における児童福祉施策の動向について現地のソーシャルワーカーへのインタビューや文献等を通して明らかにした。その上で子ども虐待援助過程における当事者参画のあり方について学ぶことができた。ワシントン州では「Family Team Decision Making」と呼ばれる会議が基本的に実施され、それが親族里親への委託を促している。それに関与するコーディネーターやアドボケイトの活動などについて理解できた。さらに神奈川県の児童相談所職員とともに、日本型当事者参画実践に関する模擬DVDを作成した。児童相談所職員の方にシナリオ作成をお願いし、配役を決め、撮影を行った。以前作成したDVDをより洗練させ、新宿スタジオから発売される。国内外研究ともに、計画通り着手でき、データの入手および分析を行った。神奈川県中央児童相談所と鎌倉・三浦地域児童相談所の2箇所で合同ミーティングに関与する職員および出席した家族を対象にインタビューを行った。そのインタビュー内容を逐語録化し、ある程度共通した内容を項目化し、整理を行った。以下は児童相談所職員から得られたデータからの分析結果である。職員は合同ミーティングの意義について、親にとって見通しがもてること、すなわち次に何をしなければならないかということを見通せることが大事であると捉えている。先を見越したこともミーティングを通して見えるとしている。その担当者が話を聴いて、児童相談所で検討すると言っても、親は本当に検討しているのかということで疑心暗鬼である場合もある。合同ミーティングは複数の人がかかわって、段階的に分離された子どもと交流して、ここができれば外出して、外泊して引き取りなんだと親は見通しをもてるといえる。ミーティングに出席した家族のインタビューからは、当初児童相談所に介入されたことへの「戸惑い」や「疑問」を感じ、ミーティングを通して「情報把握」ができるなかで、「職員への信頼関係」が形成され、「協力姿勢」をもって「事実への直面」が可能となり、「家族で意識を共有」できる傾向にあることが明らかになった。子ども虐待の援助過程において複数の専門職が関与し、各役割、立場が明確になっているのも、ファミリーグループ・カンファレンス(FGC)を導入している国々における大きな特徴である。すなわち親と対立傾向にあるソーシャルワーカー以外に、子どものアドボケイト、より中立的立場から関与するコーディネーター、実際のサービスを提供する現場のソーシャルワーカーなど複数対応が基本となっている。こうした実践のあり方は日本においても参考となり、実際に神奈川県の児童相談所で実施され、それなりの効果が得られた。
蛍光性金属ナノクラスター科学の開拓研究

極小構造を構成することで、量子性を顕在化し、電子エネルギー状態を離散化することで発光性を獲得する白金ナノクラスターの作製法を確立した。デンドリマーあるいはポリマー内で白金錯体を形成させた後、還元することで緑色発光および黄色発光の白金ナノクラスターを合成し、ナノクラスターの光学特性や分子量、電子状態、サイズなどの計測・評価を行った。また、白金ナノクラスターの表面修飾等を行うことでHeLa細胞に特異的に発現するケモカイン受容体の蛍光顕微イメージングを実現した。さらに、蛍光強度の変化を測定することで、金属イオン濃度の検出センサーやpHセンサーとして白金ナノクラスターが機能することを明らかにした。蛍光性白金ナノクラスターの発光波長を長波長化するため、ナノクラスターの構成原子数の増大を目指し、テンプレートとして用いるPAMAMデンドリマー内に取込まれる白金イオン数を極大化する条件等を評価した。具体的には、ナノクラスターの合成過程において、白金イオンがPAMAMデンドリマー内の窒素原子と錯体形成した際に観察されるLMCT(Ligand to Metal Charge Transfer)遷移による紫外光吸収(λ=250nm)を時系列に計測した。その結果、白金イオンとPAMAMデンドリマーを溶液内で混合後、24時間後に吸光度が極大となることを見出し、その時点で還元剤(クエン酸ナトリウム)を加え、撹拌することで、白金ナノクラスターを合成することとした。その後、PAMAMデンドリマーをメルカプト酢酸と配位子交換することで、白金ナノクラスターから分離し、高速液体クロマトグラフィーにより精製した。生成物の励起・蛍光マトリックススペクトルを測定したところ、420nmに吸収ピーク、520nmに発光ピークが観察された。さらに、エレクトロスプレーイオン化質量分析により生成物が8個の白金原子から構成されることを示した。白金ナノクラスターの原子数を5個から8個に増大することで、発光波長を長波長化することに成功した。さらに、合成した緑色白金ナノクラスターの絶対量子収率を測定したところ、28%に達することが分かり、これまでに報告されている緑色性を有する金ナノクラスターや銀ナノクラスターより高い量子収率が実現できることを明らかにした。蛍光の長波長化を目指し、高分子の一種であるポリエチレンイミン(PEI)をナノクラスター合成のテンプレートとして用いることで、クラスター構成原子数の増大を図った。六塩化白金酸(H2PtCl6)溶液と超分岐ポリエチレンイミン溶液を純水中で混合し、白金錯体をポリエチレンイミン中で形成した後、アスコルビン酸により還元し、白金ナノクラスターを合成した。この際、白金イオンと還元剤であるアスコルビン酸のモル比を1:5、1:20、1:25と変えることで、合成後の蛍光のピーク波長が465nm、530nm、560nmと変化することを見出した。これまでのポリアミドアミン(PAMAM)をテンプレートとして用いて合成した場合にと比べて、黄色の蛍光(560nm)を有する白金ナノクラスターをはじめて合成することに成功した。つぎに、合成した白金ナノクラスターの機能性について検討を行った。黄色性白金ナノクラスター(560nm)溶液の水素イオン指数(pH)を変化させながら、蛍光スペクトルを測定したところ、発光ピーク波長はpHに依存することなく一定であった。一方、蛍光強度はpHに依存し、pHが低くなると蛍光強度が上昇し、pHが高くなると蛍光強度が減少した。とくに、pHが4以下のとき蛍光強度が急峻に上昇したことから、強酸下でのpHセンサーとしての利用が可能であることが示唆された。さらに、白金性ナノクラスター溶液内に各種金属イオンを加えたところ、カルシウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオン、白金イオン等では蛍光強度に変化がない一方、コバルトイオンおよび銅イオンでは蛍光が減少することを見出した。このことから、蛍光強度の変化からコバルトイオンおよび銅イオンを定量的に検出する試薬として利用することができる。とくに、コバルトイオンでは検出限界が500nMを達成している。白金ナノクラスター合成時における錯体形成過程を明らかにするため、フーリエ変換赤外分光等の振動分光法を用いて解析を行った。その結果、白金の錯体が形成されるPAMAMデンドリマー内のアミド基を特定することができた。また、合成し、メルカプト酢酸によりリガンド交換を行った緑色蛍光性白金ナノクラスターの拡散定数、濃度を測定するため、蛍光強度揺らぎからそれらパラメーターを決定できる蛍光相関分光システムを構築した。その結果、拡散定数が(2.83±0.79)×10-10 m2/s、濃度が0.443±0.088 nmol/Lとなることを示した。さらに、得られた拡散定数から緑色蛍光性白金ナノクラスターの流体力学的半径が0.87±0.24 nmであることを明らかにした。

つぎに、ポリエチレンイミン(PEI)をテンプレートとして用いて合成した白金ナノクラスターの電子状態を、X線光電子分光法を用いて、解析した。得られたXPSスペクトルでは、4f7/2のピークが72.4eVに4f5/2のピークが75.9eVに観察された。この結果から、合成した白金ナノクラスターの酸化状態は0価であり、十分に還元されていることを見出した。また、透過電子顕微鏡を用いて、青色蛍光性、緑色蛍光性、黄色蛍光性の白金ナノクラスターの構造をそれぞれ観察した。その結果、発光波長が長くなるほど、ナノクラスターサイズが大きくなることを明らかにした。さらに、電気化学アナライザーを用いて、白金ナノクラスターの酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリー(CV)法により測定した。その結果、白金ナノクラスターは可逆的な酸化還元反応を有することを示した。また、ナノクラスターサイズが大きいほど、酸化還元のピーク電流が大きく、触媒作用が高いことを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。ナノフォトニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。白金ナノクラスターの構成原子数を増大させることで、蛍光波長の長波長化に成功するとともに、合成したナノクラスターの発光・吸光スペクトル、絶対量子収率、蛍光寿命などの光学特性を計測した。その中でも、蛍光波長520nm付近の緑色蛍光を示す白金ナノクラスターの絶対量子収率が同様の蛍光特性を示す金や銀のナノクラスターの量子収率よりも高く、明るい蛍光特性を有することを見出した。新たに合成場としてPEIを用いたことで、蛍光ピーク波長を560nmにまで拡張することに成功した。また、白金ナノクラスターがpHセンサーおよび金属イオンセンサーとしての機能を有することについても実証することができた。引き続き、蛍光波長の長波長化を目指す。そのために、ナノクラスターの合成過程や構造を解析し、原子数を精密に制御し合成する技術の確立を目指す。また、白金ナノクラスターの蛍光以外の機能についても検討を行う。分子量を増大したPEIによる合成などを行い、蛍光の更なる長波長化を目指すとともに、詳細な合成過程や構造等を各種分光法や透過型電子顕微鏡などを用いて、解明していきたい。また、白金の触媒能を蛍光によりプローブするなどの機能化についても引き続き検討する。順調に進展したため消耗品費が想定より少なく済むとともに旅費も研究に時間を集中したため想定より少なく済んだ。ナノクラスターの触媒性能等を評価するための電気化学アナライザーの購入を予定している。ナノクラスター合成に注力し、ナノクラスターの物性評価については従来の方法のみで対応していたことから、当初予定よりも使用額に差額が生じた。また、旅費についても当初計画から変更したため、差額が生じた。ナノクラスターの物性評価のため、光学部品・機器等の購入、委託分析などを推進していく予定である。
NS5A蛋白によるHCV replicon増殖制御機構の解明およびその応用

HCV replicon増殖制御するNS5A蛋白は、以前より種々の宿主細胞側蛋白と相互作用することが明らかとされてきた。しかし、これらの相互作用がHCV増殖に実際にどのような影響を与えているかはreplicon systemの開発までは解析不可能であった。本研究では、HCV repliconHCV増殖におよぼすHCV遺伝子変異の効果をまず検討した。その結果、repliconの増殖が種々のNS5A ISDRの変異により変化すること、このISDR変異はNS5A蛋白の過剰リン酸化を制御していることを明らかとした。さらに、NS3 helicase domainの遺伝子構造がHCV replicon増殖能に影響する知見も得た。IRF-1の低下が認められること、IRF-3の活性化障害が生じていること、さらにNF-kB誘導遺伝子群の発現低下が認められることを見出した。さらにHCV replicon増殖細胞およびinterferonによりHCV repliconを除去したcure細胞ではISGおよびIRF-1の活性低下が回復しないことから、何らかのメカニズムによるdsRNAに対する自然免疫系の破綻がHCV replicon増殖に必須であると考えれた。このような自然免疫系の低下した細胞では、NS5Aに認められるadaptive mutationの必要性が低下することから、NS5Aの機能は自然免疫系によるHCV増殖抑制と密接な関連があることが示された。一方、HCV replicon系を応用した新たなHCV増殖制御法の開発として、5'UTRをtargetとしたsiRNAを作成、HCV増殖抑制系の開発に成功した。この成果はadenovirus vectorを用いたshRNAによるin vivoでのHCV増殖抑制に展開している。また、HCV増殖が免疫抑制剤であるcyclosporin Aによる抑制されることを見出した。Cyclosporin Aは分子シャペロンであるcyclophilinの阻害剤であり、小胞体ストレスの制御がHCV増殖と密接な関連にあることを明らかとした。Chimpanzee infectious cloneであるHC-J4 cloneを用いて独自にHCV replicon系を構築したが、このrepliconの増殖にはISDR上流のserine cluster領域の変異が必須であり、さらにISDR変異はHCV repliconの増殖を促進した。この領域はNS5A蛋白のリン酸化に関与すると考えられており、NS5Aがそのリン酸化状態に応じてHCV replicon増殖を制御していると考えられた。一方、HCV replicon増殖細胞における宿主遺伝子発現をDNA micoarrayを用いて包括的に検討すると、NF-kB誘導遺伝子群の発現低下が認められたが、interferon誘導遺伝子群の活性化は認められなかった。これはviral dsRNAを認識するTLR3下流の遺伝子群はreplicon細胞で抑制されており、それにより二次的に活性化されべきinterferon系がHCVにより抑制されていることを示唆している。これに関与するHCV非構造蛋白、特にNS5A蛋白との相互作用は今後解明していく予定である。また、C型慢性肝炎治療の主軸をなす、interferonおよびribavirinの抗HCV replicon効果を解析し、HCV増殖抑制効果、変異促進効果および両者の相乗効果を明らかとした。このように、HCV repliconはHCVの分子病態解明に有力な系であり、今後NS5A蛋白を中心としたウイルスおよび宿主遺伝子・蛋白による制御を解析を展開する予定である。本研究は新たに開発されたC型肝炎ウイルス(HCV)増殖系であるHCV replicon増殖系を用いてHCV-NS5A蛋白によるHCV増殖制御機構を解析し、より有効なC型肝炎治療方法の基盤を確立するために行われ、今年度、次の成果を得た。

1.HC-J4株から独自に構築したレプリコンにおいて、NS5A領域の特定のアミノ酸変異を有するクローンが高レベルのゲノム増殖を生じることを明かにした(J Viral Hepatitis 2004 in press)。2.キメラ・リポーター発現レプリコンを用いたウイルス増殖定量システムを構築し、インターフェロン、リバビリン等の薬剤を用いたウイルス増殖抑制効果の定量的解析の結果を報告した(J Infect Dis2004 in press)。3.宿主遺伝子を特異的に破壊するsmall interfering RNA(siRNA)の効果を解析するためHCVゲノムを標的とするsiRNAを構築し、レプリコン発現細胞に導入したところ、強い遺伝子破壊効果(最大96%)が認められた。さらに、細胞内でヘアピン型siRNAを発現するDNAプラスミドベクターを構築し抑制効果を確認した。4.インターフェロン誘導遺伝子の発現を制御するinterferon regulatoryfactor (IRF)1及びIRF-3を遺伝子導入することにより、レプリコン増殖が著明に抑制された。またIRF-3をsiRNAにより抑制したところHCV増殖が上昇し、細胞内においてIRFの機能がウイルス持続感染増殖に密接に関与することを見いだした(論文投稿中)。本研究により同定される分子群はいずれもHCV研究あるいは治療開発の新しい分野への展開が期待できるものであり、今後さらにウイルス増殖に関与する宿主蛋白の同定、抗ウイルス療法の新たな標的分子の探索を遂行して行く。HCV replicon増殖制御するNS5A蛋白は、以前より種々の宿主細胞側蛋白と相互作用することが明らかとされてきた。しかし、これらの相互作用がHCV増殖に実際にどのような影響を与えているかはreplicon systemの開発までは解析不可能であった。HCV replicon増殖細胞、NS5A発現細胞での遺伝子発現変化をmicroarrayおよびsubtractionで包括的に検討し、HCV増殖が宿主細胞遺伝子発現へ及ぼす影響の全体像を解明する。その結果、HCV replicon増殖細胞では、interferon誘導遺伝子の活性化が全般に低下していることが明らかとなった。IRF-1の低下が認められること、IRF-3の活性化障害が生じていること、さらにNF-kB誘導遺伝子群の発現低下が認められることを見出した。さらにHCV replicon増殖細胞およびinterferonによりHCV repliconを除去したcure細胞ではISGおよびIRF-1の活性低下が回復しないことから、何らかのメカニズムによるdsRNAに対する自然免疫系の破綻がHCV replicon増殖に必須であると考えられた。