hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SiC溶液成長界面のIn-situ観察と理論予測に基づく超高品質結晶の育成

高品質4H-SiCの溶液成長の実現に向け、Fe-SiおよびSi-Cr溶媒を用いた溶液成長界面のIn-situ観察を16731880Kにて実施した。異種ポリタイプである3C-SiCの発生頻度を調査した結果、温度の上昇に伴い急激に3Cの発生頻度が減少し、4Hの継続成長における温度制御の重要性がわかった。また、スパイラル成長と競合するステップの高さ解析より、スパイラル中心を通過する際のステップの高さ制御が成長モードの決定において重要であることが明らかになった。また、ファンデルワールス力を考慮した第一原理計算により3Cが最安定ポリタイプであることが予測され、実験による低温での安定性の傾向と一致した。平成26年度は、溶液成長界面における貫通転位欠陥の動的挙動の調査を行った。研究代表者らが独自に確立した可視光透過観察法により、FZ法による溶液成長界面のIn-situ観察を実施した。Fe-Si系溶媒を用いた4H-SiC(0001) Si面上への15001600°Cでの溶液成長界面の観察により、種結晶中に内在する貫通らせん転位を起点とした4H-SiCのスパイラル成長が進行する様子が確認された。一方、成長温度が1500°C以下の場合には、しばしば二次元核生成・成長する様子が確認された。二次元核生成では種結晶と異なるポリタイプの成長が進行しており、高品質化を目指す上で必須の単一ポリタイプ成長への妨げとなる。そこで、成長温度と二次元核生成頻度を系統的に調査したところ、核生成の数密度の対数は過飽和度に対して線形関係を持つことがわかった。過飽和度の比較的大きな1400°Cでは成長開始時に二次元核生成が多発しポリタイプの制御が困難であったのに対し、1600°C以上では成長モードを種結晶中の貫通らせん転位を起点としたスパイラル成長に制御可能であり、4H-SiCを継承した成長が可能であることがわかった。以上より、成長温度と過飽和度を正確に制御することで、本研究での観察対象である種結晶中の貫通らせん転位を継承したスパイラル成長を促すよう、成長モードを制御できることが分かり、その条件を概ね決定することが出来た。【溶液成長界面における貫通転位欠陥の動的挙動の調査】研究代表者らが独自に確立した可視光透過観察法により、溶液成長界面のIn-situ観察を実施した。Fe-Si溶媒を用いたon-axis 4H-SiC(0001) Si面上への1400°Cでの溶液成長界面の観察により、種結晶中に内在する貫通らせん転位を起点とした4H-SiCのスパイラル成長の進行が確認された。さらに、スパイラル成長とステップが競合する過程を観察した結果、スパイラル成長の活動を停止させるためには、数百nmの高さのステップがスパイラル中心を通過する必要があることがわかった。この競合ステップの高さ解析により、スパイラル成長との競合によるステップの高さ変動や、前進速度の変動の予測が可能になった。これを応用することで、スパイラルの活動停止に必要なステップの条件を概ね決定することができた。次いで、1600°CにてFe-Si溶媒およびSi-Cr溶媒を用いてon-axis 4H-SiC(0001)Si面上への溶液成長の界面観察を行った。1400°Cの場合と同様に、溶媒系に依らず種結晶中の貫通らせん転位を起点とした4H-SiCのスパイラル成長とステップフロー成長が競合する過程が観察された。また、溶媒組成により規定される炭素溶解度の温度依存性によって成長速度が整理できることも確かめた。一方、Fe-Si溶媒では面内の異方性が見られなかったのに対し、Si-Cr溶媒では面内の異方性が顕著に現れることを確認し、さらにバンチングの挙動にも差異が認められた。以上より、溶液成長界面のIn-situ観察により溶媒系および温度の成長挙動への影響を定量評価することに成功した。溶液成長界面のIn-situ観察に関しては、種結晶中の貫通らせん転位を起点とするスパイラル成長を促すために適切な条件を見出しており、転位の挙動の観察を進めている。しかし当初の予定であった、貫通らせん転位の構造転換に必要な因子の決定には至らなかった。そのため、並行して行う予定であったTEMを用いたin-situ観察箇所の転位周辺の原子構造解析については未実施である。以上を鑑みて、進捗状況が遅れていると判断した。工学In-situ観察とTEM観察による成長結晶の構造解析に加え、本研究では第一原理計算によりSiC結晶中転位、界面の安定性と原子構造の解明に挑戦する。

必要な計算機類は整っており、予備的な計算を開始しており、今後SiC結晶中の転位近傍での不純物成分の安定性の解明を目指す。In-situ観察に関しては、継続して貫通転位の挙動を調査する。溶媒成分の影響を調査するため、これまでに実施したFe-Si系に加え、Si-Cr系およびSi-Ti系での挙動を観察する。また、界面の平滑性に及ぼす微量成分の寄与を検討するため、各系にAlを最大5mol%添加した溶媒を用いて成長界面の挙動を観察する。また、転位近傍の構造解析については、作製試料を順次TEM観察に供していく予定である。進捗の遅れにより論文投稿の準備段階であるため、投稿を見据えた費用は次年度に持ち越した。また、次年度に追加予定の物品が新たに複数見込まれたため、当初の予定を変更し、消耗品等での出費を抑えた。第一原理計算およびそのデータ解析にあたり、パソコン作業の増加は不可避であるため、PCおよび周辺機器を整備する予定である。また、in-situ観察用の装置の新規作製と、雰囲気調整システムの導入、種結晶等の消耗品等に使用するほか、TEM装置の使用料等にも充当する予定である。
ウイルス誘導性脱髄疾患の発症機序における免疫分子生物学的研究

タイラー脳脊髄炎ウイルス(TMEV)によるマウス免疫性脱髄疾患(TMEV-IDD)はヒトの多発性硬化症(MS)と,臨床的にも,組織学的にも類似しており,MSのよい動物実験モデルとされている.MSは女性に多く,性差の明らかな疾患である.自己免疫疾患発症における性差の原因の要因としで性ホルモンが注目されているが,TMEV-IDDにおける性差の生じる理由は研究されておらず,性ホルモンの果たす役割も不明である.今回,我々はTMEV-IDDにおける性ホルモンの役割を検討した.TMEV抵抗性の5-6週齢の雄BALB/cマウスに精巣摘除(castration : CA)を施行し,testosterone,5α-androstanを定期的に皮下接種した.対照群にはsham operation(SO)を施行した.これらのマウス大脳半球内にTMEVを接種し,TMEV-IDDを作成した.SOを受けた雄BALB/cマウスのcontrol群では20%程度の発症が見られた.これに対しCAを受けた群では80%がTMEV-IDDを発症しており,明らかな発症促進が見られた.更にCAの後にtestosteroneあるいは5α-androstanの投与を受けた群では対照SO群と比して臨床経過に差は見られず,CAの効果を消失させた.組織学的には発症マウスでは脊髄白質の広汎な脱髄と血管周囲のリンパ球浸潤を認めた.マウス脊髄を用いたゲルシフトアッセイでは発症マウスでNF-kBの発現がみられた.脾細胞のTMEV抗原特異的DTHおよびTNF-α産生細胞とIFN-γ産生細胞はCA群で対照SO群に比し,有意に増加していた.RT-PCRを用いたサイトカインの検索ではTNF-αとIFN-γはCA群で対照SO群に比し,有意に増加していた.TMEV抗原特異的抗体価は各群間に有意差はみられなかった.以上よりCAは雄BALB/cマウスに於けるTMEV-IDDの発症を促進することが判明した.testosteroneと5α-androstanはいずれもCAにより促進されたTMEV-IDDの発症を抑制することも明らかとなった.TMEV-IDDの発症率とTNF-α産生およびIFN-γ産生はよく相関していた.この抑制はtestosteroneあるいは5α-androstanの投与により解除された.testosteroneは雄マウスに於けるTMEV-IDDの発症の抑制に重要な役割を担っており,その機序としてサイトカインの産生抑制が推測される.タイラー脳脊髄炎ウイルス(TMEV)によるマウス免疫性脱髄疾患(TMEV-IDD)はヒトの多発性硬化症(MS)と,臨床的にも,組織学的にも類似しており,MSのよい動物実験モデルとされている.MSは女性に多く,性差の明らかな疾患である.自己免疫疾患発症における性差の原因の要因としで性ホルモンが注目されているが,TMEV-IDDにおける性差の生じる理由は研究されておらず,性ホルモンの果たす役割も不明である.今回,我々はTMEV-IDDにおける性ホルモンの役割を検討した.TMEV抵抗性の5-6週齢の雄BALB/cマウスに精巣摘除(castration : CA)を施行し,testosterone,5α-androstanを定期的に皮下接種した.対照群にはsham operation(SO)を施行した.これらのマウス大脳半球内にTMEVを接種し,TMEV-IDDを作成した.SOを受けた雄BALB/cマウスのcontrol群では20%程度の発症が見られた.これに対しCAを受けた群では80%がTMEV-IDDを発症しており,明らかな発症促進が見られた.更にCAの後にtestosteroneあるいは5α-androstanの投与を受けた群では対照SO群と比して臨床経過に差は見られず,CAの効果を消失させた.組織学的には発症マウスでは脊髄白質の広汎な脱髄と血管周囲のリンパ球浸潤を認めた.マウス脊髄を用いたゲルシフトアッセイでは発症マウスでNF-kBの発現がみられた.脾細胞のTMEV抗原特異的DTHおよびTNF-α産生細胞とIFN-γ産生細胞はCA群で対照SO群に比し,有意に増加していた.RT-PCRを用いたサイトカインの検索ではTNF-αとIFN-γはCA群で対照SO群に比し,有意に増加していた.TMEV抗原特異的抗体価は各群間に有意差はみられなかった.以上よりCAは雄BALB/cマウスに於けるTMEV-IDDの発症を促進することが判明した.testosteroneと5α-androstanはいずれもCAにより促進されたTMEV-IDDの発症を抑制することも明らかとなった.TMEV-IDDの発症率とTNF-α産生およびIFN-γ産生はよく相関していた.この抑制はtestosteroneあるいは5α-androstanの投与により解除された.testosteroneは雄マウスに於けるTMEV-IDDの発症の抑制に重要な役割を担っており,その機序としてサイトカインの産生抑制が推測される.原因不明の難治性疾患である多発性硬化症(MS)はその発症機序に中枢神経系の髄鞘に対する自己免疫が関与していると考えられているが,現在もなおその起炎抗原は不明である.髄鞘塩基性蛋白(MBP)誘導による実験的

自己免疫性脳脊髄炎(EAE)はMSの動物実験モデルとしてMSの病因解明に大きく貢献してきたが,MSの病理学的特徴である脱髄がみられないといった難点があった.さらにまたMSでは自己免疫を誘導する因子は不明であるが何らかのウイルス感染がその引き金になっているものと考えられている.この観点より感受性マウスにMSに酷似した脱髄性病変を引き起こすタイラー脳脊髄炎ウイルス(TMEV)による免疫性脱髄疾患の動物実験モデル(TMEV-IDD)はMSの病因の解明及び治療の開発に非常に有用である.TMEV-IDDはこれまでの脱髄疾患モデルとされてきたMBPを用いたEAEに比べ,臨床的にも病理学的にもはるかにMSに酷似し,MSの病因解明に新たな飛躍をもたらした動物モデルである.本研究ではTMEV-IDDの発症機序を免疫分子生物学的に検討した.B7-1およびB7-2はT細胞の活性化に必要な補助シグナル分子である.我々はTMEV-IDDにおけるB7-1,B7-2の役割を検討した。B7-1に対するモノクローナル抗体を投与するとTMEV-IDDは有意に抑制されたが,B7-2に対するモノクローナル抗体を投与してもTMEV-IDDは抑制されなかった。抗B7-1モノクローナル抗体投与マウスでは脾細胞のtumor necrosis factor-α(TNF-α)産生細胞およびinterferon-γ(IFN-γ)産生細胞は有意に減少していた.以上よりTMEV-IDDにおいてはB7-1分子は発症に関与しており,抗B7-1モノクローナル抗体はMSの新しい有力な治療として用いられる可能性が見い出された.タイラー脳脊髄炎ウイルス(TMEV)によるマウス免疫性脱髄疾患(TMEV-IDD)はヒトの多発性硬化症(MS)と,臨床的にも,組織学的にも類似しており,MSのよい動物実験モデルとされている.MSは女性に多く,性差の明らかな疾患である.自己免疫疾患発症における性差の原因の要因として性ホルモンが注目されているが,TMEV-IDDにおける性差の生じる理由は研究されておらず,性ホルモンの果たす役割も不明である.今回,我々はTMEV-IDDにおける性ホルモンの役割を検討した.TMEV抵抗性の5-6週齢の雄BALB/cマウスに精巣摘除(castration:CA)を施行し,testosterone,5α-androstanを定期的に皮下接種した.対照群にはsham operation(SO)を施行した.これらのマウス大脳半球内にTMEVを接種し,TMEV-IDDを作成した.SOを受けた雄BALB/cマウスのcontrol群では20%程度の発症が見られた.これに対しCAを受けた群では80%がTMEV-IDDを発症しており,明らかな発症促進が見られた.更にCAの後にtestosteroneあるいは5α-androstanの投与を受けた群では対照SO群と比して臨床経過に差は見られず,CAの効果を消失させた.組織学的には発症マウスでは脊髄白質の広汎な脱髄と血管周囲のリンパ球浸潤を認めた.マウス脊髄を用いたゲルシフトアッセイでは発症マウスでNF-κBの発現がみられた.脾細胞のTMEV抗原特異的DTHおよびTNF-α産生細胞とIFN-γ産生細胞はCA群で対照SO群に比し,有意に増加していた.RT-PCRを用いたサイトカインの検索ではTNF-
西南日本の新生代火成活動とテクト二クス

1.新しい島弧マグマ成因観へのbreak throughとしての新生代マグマ活動の意義づけがなされ,その問題点と成因に関わる共通の条件が考察された。2.西南日本の新生代火成活動を特徴づける玄武岩の起源マントルの化学的特徴やマグマの成因が議論された.特に,東山陰地域の玄武岩類が,特異なSr,Nd同位体アレイを形成することの意味づけや,五島列島宇久島に産する日本列島で唯一のプレート内ソレアイトの分化岩体(玄武岩デイサイト)のマグマ過程が明らかにされた。3.安山岩,デイサイトについては,中部九州の大量の安山岩の活動とテクトニクスとの関係が検討された.南部九州の肥薩,北薩,南薩火山岩類と,プレートの運動(火山フロントの東進)やマントル・ダイアピルとの関係が議論された.また,雲仙火山や九重火山の噴火についても研究が行われ多くの火山学的な新知見が得られた.さらに,雲仙地溝の構造についても明らかにされた.最近,岩石学者の注目をひいている,スラブが融解してできたデイサイト(アダカイト)と類似の岩石が青野山火山群を構成していることがわかった.また,西南日本の下部地殻物質と大山火山帯マグマの成因についても検討され,下部地殻物質の部分融解でアダカイト様マグマが生産されうることが明らかにされた.また,高マグネシア安山岩が,西南日本に多産する事実が報告され,その成因が議論された.4.白亜紀古第三紀のプルトニズムがプレート運動との関連で議論された.5.東北日本と西南日本の比較岩石学的な研究によって,西南日本の火成活動の特徴が明らかにされた.6.超低カリウムでも簡便に定量する方法が開発され、オフィオライト及び火山岩から分離した角閃石や輝石のK-Ar年代測定も可能なことが示された.1.新しい島弧マグマ成因観へのbreak throughとしての新生代マグマ活動の意義づけがなされ,その問題点と成因に関わる共通の条件が考察された。3.安山岩,デイサイトについては,中部九州の大量の安山岩の活動とテクトニクスとの関係が検討された.南部九州の肥薩,北薩,南薩火山岩類と,プレートの運動(火山フロントの東進)やマントル・ダイアピルとの関係が議論された.また,雲仙火山や九重火山の噴火についても研究が行われ多くの火山学的な新知見が得られた.さらに,雲仙地溝の構造についても明らかにされた.最近,岩石学者の注目をひいている,スラブが融解してできたデイサイト(アダカイト)と類似の岩石が青野山火山群を構成していることがわかった.また,西南日本の下部地殻物質と大山火山帯マグマの成因についても検討され,下部地殻物質の部分融解でアダカイト様マグマが生産されうることが明らかにされた.また,高マグネシア安山岩が,西南日本に多産する事実が報告され,その成因が議論された.4.白亜紀古第三紀のプルトニズムがプレート運動との関連で議論された.5.東北日本と西南日本の比較岩石学的な研究によって,西南日本の火成活動の特徴が明らかにされた.6.超低カリウムでも簡便に定量する方法が開発され、オフィオライト及び火山岩から分離した角閃石や輝石のK-Ar年代測定も可能なことが示された.本総研は,西南日本の火成活動とテクトニクスを統一的に理解することを目的にしている.平成6年12月26,27日の2日間,研究集会を開いて,研究の成果を発表し今後の総研の進め方について議論した.その結果,以下のようなことが明らかになった.1.西南日本の新生代火成活動を特徴づける玄武岩について,その岩石学的特徴が明らかにされ,マグマの成因モデルが提案された.また,東山陰地域の玄武岩類が,特異なSr,Nd同位体アレイを形成することの意味づけや,マントル・メタソマティズムと特異な化学組成を持つ玄武岩の関係が明らかにされた.2.安山岩,デイサイトについては,中部九州の大量の安山岩の活動とテクトニクスとの関係が明らかにされた.また,南部九州の肥薩,北薩,南薩火山岩類と,プレートの運動(火山フロントの東進)の関係,さらに鉱化作用との関係が議論された.また,最近岩石学者の注目をあびている,スラブが融解してできたデイサイト(アダカイトと呼ばれる)が,青野山火山群を構成していることがわかった.また,高マグネシア安山岩が,西南日本に多産する事実が報告され,その成因について議論された.3.プルトニズムについては,白亜紀のプルトニズムの意義づけ,アジア大陸との関係が議論された.

また,それに引き続く古第三紀プルトニズムとテクトニクスの関係が明らかになった.また,これらの火成岩の起源物質についても,Sr,Nd同位体の研究をもとに議論された.4.東北日本と西南日本の比較岩石学的な研究によって,西南日本の火成活動の特徴が浮き彫りにされた.本総研は,西南日本の火成活動とテクトニクスを統一的に理解することを目的にしている.1.西南日本の新生代火成活動を特徴づける玄武岩についての成因モデルと起源マントルの化学的特徴が明らかにされた.また,日本列島で唯一のプレート内ソレアイトの火山体(五島列島宇久島)の玄武岩デイサイトのマグク過程が明らかにされた.さらに,東山陰地域の玄武岩類が,特異なSr,Nd同位体アレイを形成することの意味づけや,マントル・メタソマティズムと特異な化学組成を持つ塩基性岩の関係が明らかにされた.2.安山岩,デイサイトについては,中部九州の大量の安山岩の活動とテクトニクスとの関係が検討された.また,南部九州の肥薩,北薩,南薩火山岩類と,プレートの運動(火山フロントの東進)やマントル・ダイアピルとの関係が議論された.また,雲仙火山や久重火山の噴火についても研究が行われた.最近,岩石学者の注目をあびている,スラブが融解してできたデイサイト(アダカイト)と類似の岩石が青野山火山群を構成していることがわかった.また,高マグネシア安山岩が,西南日本に多産する事実が報告され,その意義について検討された.特に,多良岳火山地域では,高マグネシア安山岩がプレート内玄武岩と時空的に密接に関係して活動しており,高マグネシア安山岩の成因を考える上で新たな視点を与えた.3.プルトニズムについては,白亜紀のプルトニズムの意義づけ,アジア大陸との関係が議論された.また,それに引き続く古第三紀のプルトニズムとテクトニクスの関係が明らかになった.また,これらの火成岩の起源物質についても,Sr,Nd同位体の研究をもとに議論された.4.東北日本と西南日本の比較岩石学的な研究によって,西南日本の火成活動の特徴が浮き彫りにされた.1.新しい島弧マグマ成因観へのbreak throughとしての新生代マグマ活動の意義づけがなされ、その問題点と成因に関わる共通の条件が考察された。2.西南日本の新生代火成活動を特徴づける玄武岩の起源マントルの化学的特徴やマグマの成因が議論された.特に,東山陰地域の玄武岩類が,特異なSr,Nd同位体アレイを形成することの意味づけや,五島列島宇久島に産する日本列島で唯一のプレート内ソレアイトの分化岩体(玄武岩デイサイト)のマグマ過程が明らかにされた.安山岩,デイサイトについては,中部九州の大量の安山岩の活動とテクトニクスとの関係が検討された.南部九州の肥薩,北薩,南薩火山岩類と,プレートの運動(火山フロントの東進)やマントル・ダイアピルとの関係が議論された.また,雲仙火山や九重火山の噴火についても研究が行われ多くの火山学的な新知見が得られた.さらに,雲仙地溝の構造についても明らかにされた.最近,岩石学者の注目をひいている,スラブが融解してできたデイサイト(アダカイト)と類似の岩石が青野山火山群を構成していることがわかった.また,西南日本の下部地殻物質と大山火山帯マグマの成因についても検討され,下部地殻物質の部分融解でアダカイト様マグマが生産されうることが明らかにされた.また,高マグネシア安山岩が,西南日本に多産する事実が報告され,その成因が議論された.4.白亜紀古第三紀のプルトニズムがプレート運動との関連で議論された.5.東北日本と西南日本の比較
技術指導支援モデル構築に向けたサッカーにおけるドリブル指導法の開発と効果検証

近年ICT教育が重視される中、スポーツ教育でもその技術が活用され始めている。しかし、生徒の課題認識が困難で、簡易利用可能なツールもなく実用化されていない。例えば、サッカーのドリブルは競技特性上長年重要視されているが、学術的技能構造が未解明なため適切な指導法も未確立である。そこで本研究はサッカーのドリブルにおいて1モーションキャプチャーによる3次元動作分析で習熟度別技能構造の解明、2解明した技能構造に沿った習熟度別チェックリストを用いて生徒の動作課題を可視化し、見える化指導に繋がるアプリ開発、3開発したアプリを5年間の高専教育での長期的な効果検証することで、技術指導支援モデルの構築を目的とする。
自己組織化により次元制御した分子空間の分子組織化学

本研究は、自己組織化による分子組織構築を行い、孤立系、連続系の次元制御された分子空間を構築し、プログラムされた固有の電子的相互作用の発現による柔らかい機能の創発を目的とした。可逆的分子集積による刺激応答性スピンアレイや反応場の創製、柔らかい分子組織・反応場としての大環状金属錯体カラムナー液晶創製、金属錯体形成・分子認識による2次元電子系の機能変換、共役型環状面に囲まれた孤立3次元空間を用いた分子認識場の創製についての研究成果が得られた。本研究は、自己組織化による分子組織構築を行い、孤立系、連続系の次元制御された分子空間を構築し、プログラムされた固有の電子的相互作用の発現による柔らかい(=分子間相互作用の能動的制御に基づく)機能の創発を目的としている。今年度は、以下の成果が得られた。(1)階層的自己組織化をもとにしたナノ空間を内包したカラムナー液晶の構築を行った。多孔性材料として、結晶性もしくは固体の材料が作られてきたが、本研究では、流動性、相転移性をもつ多孔性材料として大環状金属錯体型カラムナー液晶の構築に成功した。内部に形成した柔らかいナノ空間を利用して分子の認識、集積、配向、反応場の構築を目指している。(2)自己組織化と結合の不活性化を組み合わせることによる新規分子組織構築法の開発を行った。自己組織化の利点として、熱力学的安定性を設計することにより多数の分子コンポーネントを一度に組織化することが挙げられる。一方、自己組織化は可逆的な結合形成をもとにしているため、生成物が条件の変化により不安定化することがある。本研究では、金属錯生成の可逆性をもとにした自己組織化と金属イオンの酸化による反応不活性化を組み合わせることにより、速度論的な反応性を抑えた安定な大環状金属錯体を合成することに成功した。また、その安定性に基づき、機能性分子の組織構造の構築を行った。これらの研究成果は、Dalton Trans.誌やChem. Lett.誌などへ報告した。当初、構築を目的としていた、液晶性大環状化合物によるソフトマテリアルの構築、自己組織化による分子組織構築の欠点克服に向けた解決への指針を示すことができたため、研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。今年度は、以下の研究成果が得られた。(1)内部に分子を包摂する場を有する超分子的ポルフィリン・フタロシアニン分子組織の構築に成功した。本研究成果はChem. Eur. J.誌に報告し、Hot PaperおよびInside Coverとしてハイライトされた。(2)ポルフィリン・フタロシアニン分子組織内での電子的コミュニケーションの創製に成功した。本研究はChem. Commun.誌に報告し、精密な分子間コミュニケーションの創出法として評価されinside Back Coverとしてハイライトされた。(3)ポルフィリン・フタロシアニン分子組織内での異核種複核錯体の選択的合成に成功した。本研究成果はBull. Chem. Soc.誌に報告し、Selected Paperとしてハイライトされた。(4)ポルフィリン・フタロシアニン超分子複合体を用いて、酸素やアジドイオンなどの小分子活性化に成功した。またこの錯体をもとに、電気化学的酸素還元反応触媒や酸化触媒としての追うように展開した。(5)大環状金属錯体のマクロな組織構造を金属錯形成によるわずかな分子構造変化によって制御することに成功した。本研究成果はChem. Eur. J.誌に報告し、分子材料としてナノとマクロを繋ぐ新しい取り組みとして評価され、Frontispieceとしてハイライトされた。当初の目的では予想をしていなかった、ポルフィリン・フタロシアニン分子組織を用いた小分子活性化と触媒への展開を行うことができたため。本研究は、自己組織化による分子組織構築を行い、孤立系、連続系の次元制御された分子空間を構築し、プログラムされた固有の電子的相互作用の発現による柔らかい(=分子間相互作用の能動的制御に基づく)機能の創発を目的とした。今年度に得られた研究成果を以下に示す。(1)ポルフィリン・フタロシアニン分子組織を用いたオキソ架橋鉄二核錯体を構築し、その超分子錯体が酸素還元反応の電気化学的に高効率触媒として機能することを見出した。本研究成果はChem. Eur. J.誌に報告し、Back Coverとしてハイライトされた。(2)新規のトポロジーを持つマルチインターロックされた分子をポルフィリンとフタロシアニンを用いて構築した。この超分子を用いたポルフィリンの分子認識を行い、新しい動的な分子包接メカニズムを提唱した。本研究成果はAngew. Chem. Int. Ed.誌に報告した。(3)ポルフィリン・フタロシアニン分子組織を用いた金属イオンの配列化とスピン配列化を基にした分子タグの創製をDalton Trans.誌に報告した。(4)世界で最も大きい液晶性大環状化合物を合成し、そのサーモトロピックカラムナ液晶性を評価した。(5)金属錯形成を基にした自己組織化を用いた、世界で初めてのサーモトロピック液晶性大環状化合物の合成に成功した。本研究成果はInorg. Chem.誌に報告した。

(6)大環状化合物からなるサーモトロピック液晶について、温度によって変化するカラムナ液晶相の分子組織構造を固体核磁気共鳴スペクトル測定から動的に解析した。本研究成果はBull.Chem.Soc.Jpn.誌に報告した。本研究は、自己組織化による分子組織構築を行い、孤立系、連続系の次元制御された分子空間を構築し、プログラムされた固有の電子的相互作用の発現による柔らかい機能の創発を目的とした。可逆的分子集積による刺激応答性スピンアレイや反応場の創製、柔らかい分子組織・反応場としての大環状金属錯体カラムナー液晶創製、金属錯体形成・分子認識による2次元電子系の機能変換、共役型環状面に囲まれた孤立3次元空間を用いた分子認識場の創製についての研究成果が得られた。自己組織化をもとにした分子組織構築をさらに大きく展開し、分子空間を利用した機能構築へと展開する。ソフトマテリアルとしての大環状金属錯体液晶を利用した、分子組織場、分子反応場の構築を行う。ポルフィリン・フタロシアニン分子組織を用いた酸化触媒の検討を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。超分子化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
新規オートファジー制御因子Rufy4の機能と免疫応答における意義の解明

生体防御を担う免疫システムにおいては、オートファジーは単なる分解機構ではなく免疫システムそのものを調節する役割があることが示唆されている。我々は免疫細胞においてのみ機能するオートファジー制御因子Rufy4を同定しているが、今回その役割を明らかにするためRufy4遺伝子を破壊したマウスを作製し、解析をおこなった。このマウスを用いて気管支炎モデルを作製したところ、野生型と比較し肺における炎症応答が減弱している事が明らかとなった。この結果はRufy4が炎症応答をコントロールする新たな免疫制御システムを担っている事を示しており、オートファジーがより広範な免疫応答に関わっていることが明らかとなった。当該年度では免疫系特異的なオートファジー制御分子であるRufy4の結合分子の検索と、遺伝子編集によって作製したノックアウトマウスの解析を行った。プロテオミクス解析により、Rufy4の機能的ドメインの一つであるN末端側のRUNドメイン特異的に結合する分子が複数認められた。現在、質量分析による候補タンパクの同定を進めており、Rufy4によるオートファジー活性化機構の分子メカニズムの解明を引き続き進める。ノックアウトマウス由来の樹状細胞ではIL-4によるRufy4タンパクの発現が消失しており、IL-4依存的なオートファジーの活性化も認められなかった。これらのデータはIL-4による樹状細胞のオートファジー亢進がin vivoにおいてもRufy4遺伝子依存的に起きていることを明確に裏付けていると同時に、遺伝子編集によって作製したマウスが実際にRufy4の機能的ノックアウトマウスであることが確認された。これまでの培養細胞を用いた実験では、Rufy4にはインフラマソームを介した炎症応答の抑制機能があることが予測されている。そこで、このノックアウトマウスにおいて、LPSの気道曝露による気管支炎モデルを作製したところ、野生型のマウスと比較しノックアウトマウスでは炎症像の悪化が認められた。このことからRufy4が感染性の炎症応答の抑制に寄与していることが示唆される。今後は他の炎症疾患モデルにおいても検討を加えるとともに、Rufy4の炎症抑制機能がオートファジー機構に依存するものであるか、また実際のヒトにおける疾患性疾患との相関があるかについても調べる予定である。当研究の目的は、Rufy4がオートファジーを活性化させる分子機構の解明と、生体内特に免疫系における生理的役割の解明という2点に大別される。いずれも計画書に記載した通り、初年度ではRufy4結合候補分子の同定、およびノックアウトマウスの作出と予測された表現型の確認が取れ、期待された通りの展開となっている。細胞内分解系であるオートファジーは細胞の恒常性維持に寄与しているが、免疫系においては単なる分解機構としてではなく、細胞内寄生体排除やその抗原処理を介した獲得免疫誘導、さらにはサイトカイン産生機構やシグナル伝達分子を標的にすることで、炎症応答の調節機構を担っていることが近年明らかになってきている。われわれが同定したRufy4は液性免疫応答において重要な機能を持つサイトカインIL-4により抗原提示細胞である樹状細胞に発現が誘導される免疫系特異的な新規オートファジー制御因子である。今回の研究においてわれわれはCRISPR/Cas9システムによりRufy4欠損マウスを作製し、生体内におけるその生理学的機能について検討を行なった。IL-4存在下で誘導した樹状細胞ではオートファジーが亢進するが、Rufy4欠損マウス由来の樹状細胞ではタンパクレベルでRufy4の発現が消失しており、野生型マウス由来の樹状細胞において認められていたオートファジーフラックスの増加やLPS刺激によるオートファジー抑制に対する抵抗性が失われていた。またIL-4存在下で誘導した樹状細胞においてはインフラマソームを介したIL-1βのプロセシングと分泌が抑制されているが、Rufy4欠損マウスにおいてはこの効果が認められなかった。これはRufy4がIL-4環境下では炎症応答に対して抑制的に機能することを示唆している。この結果と一致して、LPSの気道曝露による気管支炎モデルマウスを作製したところ、Rufy4欠損マウスでは肺胞血管壁周縁部における炎症像の悪化が認められた。一方、未処置のRufy4欠損マウスのごく一部においては腎炎を発症するマウスが認められた。今後はこの腎炎の発症メカニズムと病態解明について引き続き取り組む予定である。プロテオミクス解析により同定されたRufy4結合分子のそれぞれについても遺伝的手法により解析を加え、Rufy4との機能相関やオートファジー機構そのものへの寄与についても明らかにする。これらの知見から現在まだ詳細が明らかとなっていないオートファジーにおける隔離膜の伸長制御機構についても迫る予定である。ノックアウトマウスの解析では現状炎症応答におけるRufy4の機能解析を行っているが、細胞内寄生細菌に対する防御機構についても感染モデルを用いて検討する。
強誘電性液晶における動的過程

液晶における秩序化過程をテレビカメラ計測システムにより研究し、以下のことを明らかにした。1.強誘電性液晶の分極反転1)強誘電性液晶DOBAMBCの分極反転過程の温度および即加電圧依存性を調べた。その結果、スイッチング時間,核の数および分域壁の移動速度がV/τ(但し、Vは即加電圧,τはSmAからC相への転移温度からの温度差)だけに依存することを見出した。このことから、defectを核にするための"活性化電圧"がτに比例していることがわかった。2)負の誘電異方性をもつ強誘電性液晶において、スイッチング時間が高電圧下で遅くなるという異常を見出した。さらに、スイッチング異常が、誘電異方性を考慮した運動方程式により、良く説明できることを示した。2.TNセル中のディスクリネーションのダイナミクス1)TN(Twisted Nematic)セルを等方相から液晶相に急冷した時に発生するディスクリネーションの運動を観測し、動的スケーリング則を見出した。また、この様なディスクリネーション系に、U場の理論が適用できることがわかった。2)非直交TNセル(ラビング方向が直交していないセル)中のディスクリネーションの運動方程式を導出した。円形のディスクリネーションの運動を観測し、この式を実験的に検証した。また、非直交TNセルでは、TNセルでみられた様な動的スケーリング則が成立していないことがわかった。
野生マウスの遺伝子プールから発掘したヘテローシスＱＴＬの候補遺伝子解析

ヘテローシスは100年以上前に発見され動植物の育種改良に必要不可欠な遺伝現象であるが、その責任遺伝子は未だにクローニングされていない。コンジェニックマウスを用いた以前のQTL解析により、野生マウスの遺伝子プールから、体重に関与しヘテローシス効果をもつ新規の量的形質遺伝子座(QTL)を限られた染色体領域内に位置づけた。本研究では、コンジェニックとサブコンジェニックマウス系統を用いて、エクソーム解析、表現型解析および遺伝子発現解析を行った。その結果、今回の研究ではヘテローシス効果は明確ではなかったが、体重QTLを約6 Mbのゲノム領域内に位置づけ、このQTLに関する4つの候補遺伝子を発見できた。今までに、ヘテローシスQTLの存在する野生マウス由来染色体領域約44MbをC57BL/6J近交系に導入したコンジェニック系統を樹立した。さらに、コンジェニック系統を元にして、4種類のサブコンジェニック系統を樹立した。これらの系統を用いて、本年度は、以下のことを実施した。(1)シークエンス解析今年度の交付補助金額は計画調書で申請した研究費から減額されているので、エクソンとイントロンを含む全44Mbのコンジェニック領域をシークエンス解析することができない。そこで、シークエンスキャプチャー法により遺伝子のエクソン領域のみを濃縮し、次世代シークエンサーRoche GS FLXを用いてシークエンス解析を行った。その結果、153個の遺伝子の全エクソン領域の塩基配列を決定することができた。その配列をデータベース上のレファレンス配列と比較した結果、非常に多くのアミノ酸置換を伴うSNPsを発見することができた。(2)サブコンジェニック系統とC57BL/6J系統間F2交雑群の作製今年度は2種類のサブコンジェニック系統をレシピエント系統であるC57BL/6Jにそれぞれ交配し、F1世代を得た。得られたF1同士を交配し、それぞれ約150個体のF2世代を生産した。得られたF2個体の耳介からゲノムDNAを抽出し、PCR法とアガロースゲル電気泳動法によりマイクロサテライトマーカーの遺伝子型を決定した。また、体重、体長および臓器重量を計測し、表現型の特徴データを蓄積した。昨年度に、ヘテローシスQTLが存在すると考えられる野生マウス由来染色体領域約44Mb内に存在する153個の遺伝子のエクソン領域を次世代シークエンサーRoche GS FLXを用いてシークエンス解析を行った。また、C57BL/6J近交系に導入したコンジェニック系統と2種類のサブコンジェニック系統を交配し、それぞれ約150個体のF2世代を生産した。本年度は、以下のことを実施した。(1)サブコンジェニック系統とC57BL/6J系統間F2交雑群の作製および表現型の特徴解析昨年度に引き続き、1種類のサブコンジェニック系統についてF2世代の個体数を増加させるために、C57BL/6Jと交配し、F1とF2世代を生産した。また、新たなサブコンジェニック系統1種類をC57BL/6Jと交配し、F1とF2世代を生産した。得られたF2個体について、耳介からゲノムDNAを抽出してマイクロサテライトマーカーの遺伝子型をPCR法とアガロースゲル電気泳動法により決定した。また、体重、臓器重量などを計測し、表現型の特徴データを蓄積した。(2)新たなサブコンジェニック系統の樹立昨年度に得られたF2世代の表現型特徴解析の結果、ヘテローシスQTLが存在すると考えられる野生マウス由来染色体領域をさらに狭める必要が出てきた。上記(1)のF2世代の遺伝子型を決定していたところ、幸運にも着目している染色体領域を有する組換え個体を発見することができた。新たなサブコンジェニック系統を樹立するために、この個体をC57BL/6Jと交配し、子孫を得ることができた。昨年度までに、ヘテローシスQTLが存在すると考えられる染色体領域約44Mb内に存在する153個の遺伝子のエクソン領域を次世代シークエンサーRoche GS FLXを用いてシークエンス解析を行った。また、C57BL/6J近交系に導入したコンジェニック系統と2種類のサブコンジェニック系統を交配し、150310個体のF2世代を生産した。(1)新たなサブコンジェニック系統の樹立:昨年度に得られたF2個体群の中で有用な組換え個体を発見した。この個体は、着目したヘテローシスQTLの存在領域をさらに狭めることができるものと考えられたので、この組換え個体を用いて新たなサブコンジェニック系統を樹立した。(2)サブコンジェニック系統とC57BL/6J系統間F2交雑群の作製および表現型の特徴

解析:上記(1)で樹立したサブコンジェニック系統をC57BL/6Jと交配してF1とF2世代を生産し、得られたF2個体の耳介からゲノムDNAを抽出し、マイクロサテライトマーカーの遺伝子型をPCR法とアガロースゲル電気泳動法により決定した。また、F2個体の体重、体長と臓器重量を計測し、データを蓄積した。(3)候補遺伝子の探索と発現解析:一昨年得られたシークエンス解析結果とバイオインフォマティクスによる検索結果に基づき、着目した染色体領域内においてヘテローシスQTLの候補遺伝子を探索した。得られた一部の候補遺伝子について、リアルタイムPCR解析を行った。昨年度の交付申請書に記載した研究実施計画のとおり、順調に研究を遂行することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要に記載したように、新たなサブコンジェニック系統を樹立する。樹立したサブコンジェニック系統をC57BL/6Jと交配し、F1とF2世代を生産し、表現型の特徴解析を行う。候補遺伝子の発現解析を開始する。
新奇分子リチウム内包フラーレンを用いた有機ｎ型ドーパントの開発と応用研究

今年度は主にリチウム内包フラーレン(Li@C60)の中性体,つまり,内部にLi+イオンを持ち外側のC60殻がラジカルモノアニオンになった状態のものを合成・キャラクタリゼーションする検討を行っていた.中性Li@C60は陽イオン塩Li+@C60TFSI-(TFSI-=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)をデカメチルフェロセンを用いて一電子還元することにより,簡便に合成できることがわかった.それまでのプロセスでは長時間を要する電解合成のみが合成方法であり,これにくらべ大幅な時間短縮・スケールアップが可能となった.得られた固体については,フラーレンアニオンラジカル研究の大家である,Kosmas Prassides教授(2018年当初は東北大,2018年秋から大阪府立大)との共同研究としてその評価を行い,ラマンスペクトルやXRD測定により,固体中で結合を作ったダイマー構造をとることが示唆された.この結果は論文としてまとめ投稿中である.その他の研究としては,ドーピング材料の候補となるフラーレンやリチウムイオン内包フラーレンの誘導体研究を行った.中国東北師範大(中国・長春市)上野副教授との共同研究で,臭素を置換基として持つフラーレンが銀塩存在下アルコールとの反応で八付加の高溶解性誘導体を与えること,導入する置換基によりそのエネルギー準位をコントロールできることを見出した.また,東北大岩渕教授との共同研究として,任意の官能基をリチウムイオン内包フラーレンに導入するリンカーにシクロヘキサジエンユニットが有用であることがわかった.前者については論文発表済みであり,後者については論文化するため基質適用性確認の実験中である.簡便なフラーレンドーピングに向けて,化学的な還元方法が適用可能であることを見出したのは大きな進歩であり,未だ受理されていないものの論文として投稿できた.また共同研究も積極的に行っており,新規の誘導体化手法を2件開発することができた.C60固体中にLi@C60中性体をドーピングする検討はすでに行っており,その物性をコントロール可能なことはわかっている.この結果をまとめ,本研究の概念である,全く同じ構造を持つ有機半導体ドーピングの効果を示す.次年度は3年目であり最終年度なので,研究の総括としてのまとめを行っていく.本年度は,関連する三報の論文を発表することが出来た.まず,リチウム内包フラーレンの化学修飾として,ジフェニルメタノおよびフルオレノ基をそれぞれ導入したリチウムイオン内包フラーレンについて,各々発表した(J. Org. Chem. 2017, 82, 5868およびJ. Org. Chem. 2017, 82, 11631).いずれにおいても新規化合物の合成であり,それらの興味深い特性を構造化学的な見地と共にまとめた.これら新規のリチウムイオン内包フラーレン修飾分子は,今後その還元による中性体の取得と,有機半導体膜としてのフラーレン修飾体固体中へのドーピング検討のために用いる予定である.次に,リチウム内包フラーレンが有機半導体素子中でドーパントとして働くことを示す検討として,有機無機ペロブスカイト太陽電池のホール輸送層に加えることを試みた.spiro-MeOTADと呼ばれるホール輸送材料と共に用いたところ,リチウムイオン内包フラーレンからへの電子移動によりホールドープが起こることがわかった.通常このホールドープはリチウム塩を共存させた上で酸素により起こすのが一般的であるが,そのようなプロセスを経ずに素子として働くことがわかった.またホールドープによりリチウムイオン内包フラーレン自体は還元され中性体となり,これが酸素や水等によるペロブスカイト太陽電池素子の劣化を妨げることがわかった.この結果は,直接的にはリチウム内包フラーレンの電子ドナーとしての働きとは違うが,有機半導体素子中でドーパントとして働きうること,また中性リチウム内包フラーレンが酸素に対するドナーとして働くことを示したものである.本成果はAngew. Chem. Int. Ed.,2018, 6, 5746.にて発表した.その他,化学還元による中性体合成やフラーレン固体中へのドーピング検討を開始した.リチウムイオン内包フラーレンの化学修飾や,それを用いた有機半導体素子の実証に成功し,論文発表も行うことができた.いずれも今後のリチウム内包フラーレンドナーとしての研究に重要な知見である.中性のリチウム内包フラーレンそのものを用いたドーピングによる素子検討や特性評価は進んでいるが,いまだ論文の形にはできていないため,順調な進捗ではあるが予定を上回る程のものではないと判断する.今年度は主にリチウム内包フラーレン(Li@C60)の中性体,つまり,内部にLi+イオンを持ち外側のC60殻がラジカルモノアニオンになった状態のものを合成・キャラクタリゼーションする検討を行っていた.中性Li@C60は陽イオン塩Li+@C60TFSI-(TFSI-=ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)をデカメチルフェロセンを用いて一電子還元することにより,簡便に合成できることがわかった.それまでのプロセスでは長時間を要する電解合成のみが合成方法であり,これにくらべ大幅な時間短縮・スケールアップが可能となった.得られた固体については,フラーレンアニオンラジカル研究の大家である,Kosmas Prassides教授(2018年当初は東北大,2018年秋から大阪府立大)との共同研究としてその評価を行い,ラマンスペクトルやXRD測定により,固体中で結合を作ったダイマー構造をとることが示唆された.この結果は論文としてまとめ投稿中である.その他の研究としては,ドーピング材料の候補となるフラーレンやリチウムイオン内包フラーレンの誘導体研究を行った.

中国東北師範大(中国・長春市)上野副教授との共同研究で,臭素を置換基として持つフラーレンが銀塩存在下アルコールとの反応で八付加の高溶解性誘導体を与えること,導入する置換基によりそのエネルギー準位をコントロールできることを見出した.また,東北大岩渕教授との共同研究として,任意の官能基をリチウムイオン内包フラーレンに導入するリンカーにシクロヘキサジエンユニットが有用であることがわかった.前者については論文発表済みであり,後者については論文化するため基質適用性確認の実験中である.簡便なフラーレンドーピングに向けて,化学的な還元方法が適用可能であることを見出したのは大きな進歩であり,未だ受理されていないものの論文として投稿できた.また共同研究も積極的に行っており,新規の誘導体化手法を2件開発することができた.リチウム内包フラーレンを用いた有機半導体素子作製の検討を前倒しで進めている.当初は単純にバルクヘテロ型有機薄膜太陽電池のフラーレン材料にリチウム内包フラーレンを混入させることを考えたが,初期的な検討で変換効率の低下がみられたためその方針は変更することとした.対してより単純かつ直接的な素子として,有機無機ペロブスカイト型太陽電池のキャリア輸送層に適用することを開始した.ホール輸送層にはホールドーパントとしてのリチウムイオン内包フラーレンが適用可能であり,論文としてすでに報告した.電子輸送層にはフラーレンが用いられ,これに中性リチウム内包フラーレンを適用する検討をすでに始めており,変換効率の向上が確認されている.今年度はこの,リチウム内包フラーレンを分散させたフラーレン膜の特性評価(エネルギー準位や伝導度)と素子としての最適化に重点を置く.また溶液での分散状態を調べ,そこから得られる膜の性質との相関を得る.C60固体中にLi@C60中性体をドーピングする検討はすでに行っており,その物性をコントロール可能なことはわかっている.この結果をまとめ,本研究の概念である,全く同じ構造を持つ有機半導体ドーピングの効果を示す.次年度は3年目であり最終年度なので,研究の総括としてのまとめを行っていく.概ね予定通りの予算執行出会ったが,中国共同研究先から原料であるLi+@C60塩を提供いただくことができたため,当該年度(2017年度)の予算には若干の余裕が生じた.次年度(2018年度)には,2017年度で得られた知見を元に中性Li@C60を用いたデバイス検討が本格化するため,原料の購入が必須となり,予算を使うことになる.年度末に行う予定であった実験の都合がつかず,若干の残額が生じた.次年度の検討に使用する.
肝移植に対する臓器特異的造影剤を用いたMRI診断の研究

肝移植においてはCT、MRI、超音波など様々の画像診断が行われるがこれまでの方法では限界がある。肝移植おいては肝臓の形態的情報として肝臓の体積測定や、肝動脈、門脈、静脈などの脈管構造と胆管構造の把握が必要である。本研究班では肝移植に対するイメージングを目的として主に造影剤使用MRIを重点的に研究してきた。まず初年度はMRIの肝臓のイメージングの研究を重点的に行い、造影剤使用MRIの臨床応用について多くの研究成果をあげることができた。さらにCTによる造影剤の検討も行った。次年度には主に実際の移植患者の臨床応用に移ったわけであるが、ここではMRIよりむしろCTによる三次元画像が臨床的には優れていることが明かとなり、研究の主体を三次元画像に移した。そこでは肝移植のドナーにおいては、浸襲性の高い血管造影の代用として造影剤を用いたMRangiogrphyならびにCTangiographyを利用することで患者の負担が軽減され非常に有用であった。また薬剤の認可などの問題により、当該研究期間では鉄の造影剤以外の肝特異性造影剤は入手困難となり、十分な検討を行えなかったことをお断りする。肝移植においては肝臓の形態的情報として肝臓の体積測定や、肝動脈、門脈、静脈などの脈管構造と胆管構造の把握が必要である。我々は造影剤を用いたMRIならびにCTによってこれらが正確に測定できることを明らかにした。肝臓に特異的に集積する造影剤にはGdキレート剤と鉄製剤があるが、特にT1を短縮するGdキレート剤においては呼吸停止下で肝臓全体を三次元的に撮像できるため正確に肝臓の体積を求めることができることが明らかとなった。また肝移植のドナーにおいては、侵襲性の高い血管造影の代用として造影剤を用いたMR angiographyならびにCT angiographyを利用することで患者の負担が軽減され非常に有用であった。肝移植においてはdonorならびにreceipientの肝臓の機能的な評価が重要である。肝実質の代謝が低下すると臓器特異的造影剤の取り込みが低下することも最近の症例の集積で明らかになりつつある。さらに肝移植においてはdonorの肝臓の脂肪肝の有無を評価することも重要である。我々はMRIのgradient echo法を用いたdual contrast MRIを用いることによって肝臓内の脂肪の量が正確に定量できることも明らかにした。次年度には主に実際の移植患者の臨床応用に移ったわけであるが、ここではMRIよりむしろCTによる三次元画像が臨床的には優れていることが明らかとなり、研究の主体を三次元画像に移した。また薬剤の認可などの問題により、当該研究期間では鉄の造影剤以外の肝特異性造影剤は入手困難となり、十分な検討は行えなかったことをお断りする。
レンサ球菌群に共有される新奇なフィブロネクチン結合性物質の解析

フィブロネクチン(Fn)は細胞外基質タンパクの1つであり、感染症の発症においては細菌の標的物質として重要視されている。私の所属する研究室では、心内膜炎原因菌のひとつであるGranulicatella (Abiotrophia) adiacensの固相化ヒトFnへの付着能を阻害する抗Fnモノクローナル抗体(mAb ; Fynit-I01)を樹立し、これがFn分子のポリペプチド中央領域を認識することを明らかにしている。菌体表層のFn結合物質を同定・解析するための菌体受容体を認識するmAbを得る目的でFynit-I01に対する抗イディオタイプmAbの作製を試みた。Fynit-I01を同系統のBALB/cマウス、アロジェニックのA/Jマウスに免疫したところ、Fynit-I01に対して結合するものが18株、Fynit-I01およびG.adiacensの両者に結合性を有する可能性のあるものが28株得られた。抗イディオタイプ抗体産生ハイブリドーマ細胞46株のにおけるG.adiacensとFynit-IO1の両者に結合性を有するかどうか更にELISAにて検討したところ、1株に反応がみられた。この1株は、G.adiacensの表層物質を認識するモノクローナル抗体として確立された。今回用いた機能的抗リガンド抗体に対する抗イディオタイプ抗体を作製することによって、リガンドの受容体を解析するという方法論が、細菌のフィブロネクチン結合性物質の解析に有用であることが示唆された。感染症の発症においては、細菌の細胞外基質タンパクへの付着が重要な役割を示しており、中でもフィブロネクチン(Fn)との関連が重要視されている。私の所属する研究室では、心内膜炎原因菌のひとつであるGranulicatella(Abiotrophia)adiacensの固相化ヒトFnへの付着能を阻害する抗Fnモノクローナル抗体(mAb ; Fynit-I01)を樹立し、これがFn分子のポリペプチド中央領域を認識することを明らかにしている。まずFynit-I01を同系統のBALB/cマウスに免疫した。数回の融合実験により、G.adiacensに対する結合性を有する抗イディオタイプ抗体産生ハイブリドーマ細胞が18株得られたが、G.adiacensに対する結合活性は弱く、本菌のFnに対する付着を十分に阻害することはできなかった。また追加免疫により免疫応答増強を試みたが、目的とするmAbを得られなかった。そこで、免疫するマウスを同系統のBALB/cからアロジェニツクのA/Jマウスへと変更し、抗イディオタイプmAbの作製を試みたところ、G.adiacensとFynit-I01の両者に結合性を有する可能性のあるものが28株得られており,現在その特異性とクローンの安定性を確認中である。目的のハイブリドーマ株については,さらにFnに対するG.adiacensの付着を阻害する能力およびFnに対するmAbの結合を阻害する能力を確認しつつ、クローニングを繰り返すことでmAbを確立し、菌体のFn結合物質の同定・解析を行う予定である。