hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
等方高圧アニール法によるビスマス系ペロブスカイト化合物薄膜の創製

常温スパッタ法により(001)配向(Bi0.5La0.5)(Ni0.5Ti0.5)O3 [BLNT]結晶核上に非晶質BLNT膜を作製し、等方高圧アニール(HIP)法により至適に調整された酸素分圧下で結晶化を行い、結晶核と同方向の配向性とペロブスカイト構造をもつBLNT薄膜の作製に成功した。作製した膜の諸特性(構造及び電気特性)評価を行い、すぐれた強誘電体であることを実証した常温スパッタ法により(001)配向(Bi0.5La0.5)(Ni0.5Ti0.5)O3 [BLNT]結晶核上に非晶質BLNT膜を作製し、等方高圧アニール(HIP)法により至適に調整された酸素分圧下で結晶化を行い、結晶核と同方向の配向性とペロブスカイト構造をもつBLNT薄膜の作製に成功した。作製した膜の諸特性(構造及び電気特性)評価を行い、すぐれた強誘電体であることを実証した高周波マグネトロンスパッタ法により、粉末ターゲットを用いてPt(100)/MgO(100)基板上に600°Cで膜厚が10nmの(Bi_<0.5>La_<0.5>)(Ni_<0.5>Ti_<0.5>)O_3(BLNT)結晶核を作製した。作製した結晶核はc軸配向のペロブスカイト構造単相膜であった。同一組成のセラミックターゲットを用いて常温スパッタ法により、その上にアモルファスBLNT膜を作製した。XRD測定から、作製した膜が非晶質であることを確認した。アモルファス膜を結晶化するための至適なHIPプロセス条件の検討を行った。保持時間(t)を30min、総酸素分圧(P_<02>)を0.3MPaに固定し、保持温度(T)を500-900°Cで検討した。700°C以下では十分な結晶化は得られず、900°Cでは高温分解が起こり層状構造のBi_4Ti_3O_<12>(BIT)相が生成した。よって、800°Cでもっとも結晶成長したBLNTペロブスカイト化合物薄膜を得た。つぎに、Tを800°C、P_<02>を0.3MPaに固定し、tを30-300minで検討した。結晶性はtの増加に伴い60minまで向上するが、それを超えると徐々にBIT生成量が増加した。この結果に基づき、60minを至適なtと判断した。最後にTを800°C、tを60minに固定し、P_<02>を0.02-0.4MPaで検討した。結晶性はP_<02>の低下に伴い徐々に向上する傾向を示し、0.02MPaでΔθ=0.83°を得た。また、このP_<02>ではPt電極とBLNT化合物中のNiOが極低P_<02>下で反応したと考えられる明瞭なNiPt相の生成が観測された。一方、0.1-0.4MPaで処理した試料は高抵抗率(10^9-10^<10>Ω・cm)を示した。この抵抗率に関連して、分極-電界(P-E)ヒステリシス特性は0.1-0.3MPa範囲において観測することができた。高周波マグネトロンスパッタ法により、[(Bi_<0.5>La_<0.5>)(Ni_<0.5>Ti_<0.5>)O_3+0.125Bi_2O_3]組成からなる粉末ターゲットを用いて膜厚が10nmの(Bi_<0.5>La_<0.5>)(Ni_<0.5>Ti_<0.5>)O_3(BLNT)結晶核をPt(100)/MgO(100)基板上に600°Cで作製した。同一組成のセラミックスターゲットを用いて常温スパッタ法により、先の結晶核上に非晶質膜を作製した。前年度の研究成果に基づき、非晶質BLNT膜の結晶化(HIP)条件についてHIP保持温度及び時間をそれぞれ800°C、1hに固定し、圧力媒体ガスにAr/O_2=80/20の混合ガスを用いて総酸素分圧(P_<02>)が0.02-0.4MPaの範囲で最高の強誘電性を示す至適なP_<02>を検討した。P_<02>=0.1-0.2MPaにおいて半価幅△θ=0.96-0.98°の良好な結晶性とペロブスカイト単相構造もつc軸配向膜を得た。原子間力顕微鏡(AFM)による膜表面モルフォロジー観察の結果、P_<02>の増加に伴い平均自乗表面粗さ(R_<ms>)は減少し、P_<02>=0.02MPaのとき最大のR_<ms>(=44.2nm)を示した。この結果は、低P_<02>下でペロブスカイトマトリックス中に析出した棒状あるいは針状形状を示すチタン酸ビスマス(BIT)粒子の生成による影響を受けていると考えられる。また、低P_<02>下ではペロブスカイト構造内に強固なBi/La-O結合を形成しにくく、その結果層状構造をもつBIT相が安定相として現れたと推察される。

誘電特性に関し、室温の比誘電率(ε_r)はP_<02>=0.1-0.2MPaにおいて約90であったが、P_<02>=0.3-0.4MPaにおいて60-70まで減少した。この減少は試料の小さな粒子サイズ(ドメインサイズ)による。強誘電性はP_<02>=0.2MPaの条件でHIP処理した試料において残留分極(P_r=5μC/cm^2)を有するもっとも良好な分極-電界(P-E)ヒステリシスループを観測した。
蛍光偏光観測による核ラミナのフィラメント構造と重合機構の解析

真核生物の核膜を裏打ちする核ラミナの主要構成成分であるラミンフィラメントを蛍光偏光顕微鏡で解析できるようにするため、ヒトLamin AおよびLamin B1とEGFPを立体的位置関係を固定した形で繋ぐことを試み、これに成功した。そのようにして作製したLaminB1-EGFPを、CRISPR/Cas9法によりHEK293細胞ゲノムの内在性遺伝子座に組み込んだが、測定系との相性が悪く、成果を得るに至らなかった。そこで親株をHeLa細胞にに変えてゲノムへの組み込みを行い、LaminA-EGFPについては導入に成功した。LaminB1-EGFPについても同様にHeLa細胞ゲノムへ組み込みを行っている。蛍光偏光観察のための偏光分岐光学系セットアップについて、事前の計画では、励起光の偏光面を回転させる予定であったが、顕微鏡本体の光学系の制約により、出力側の蛍光を二偏光に分岐する系を作るように計画を変更した。この光学系だとライブ観察も可能なため、事前の計画のものよりもむしろ用途が広くなる。スリットで視野を矩形にし、偏光ビームスプリッタで二成分に分岐したものを、ミラーで角度を調整したのち再度偏光ビームスプリッタで収束させ、一画面に隣り合わせて映るようにした。ただし、全反射によるエバネッセント光で励起した際の蛍光の偏光面の角度を確認する必要がある。同時に、蛍光異方性を有するLaminA-EGFPおよびLaminB1-EGFPの作製に取り組んだ。LaminB1-EGFPについて、コイルドコイルドメインのC末端部分とEGFPのN末端部分の様々な連結様式を試したところ、蛍光異方性を有する二つの構築を得た。これらの構築は、顕微鏡観察に必要な蛍光量になるように発現した際に、核の形状に異常を来さないことを確認できた。次に、これらの構築を恒常発現する細胞株の樹立を試みた。HeLa細胞を親株とし、ランダムインテグレーションと抗生物質によるセレクションにより、複数の安定発現株を得た。しかしながら、最終的に安定発現している細胞株を選択する際にはEGFPの蛍光観察に頼らざるを得ず、結果として、いずれの株も全反射蛍光顕微鏡や薄層斜光照明蛍光顕微鏡に適した発現量よりはるかに過剰な発現量となっていた。LaminA-EGFPについては現段階では蛍光異方性を有する構築を得られておらず、プラスミド作製とスクリーニングを継続中である。1.LaminB1平成26年度は、蛍光異方性を持つLaminB1-EGFPの安定発現細胞株をランダムインテグレーションにより樹立したところ発現量が大過剰になってしまったのが課題であった。平成27年度は、CRISPR/Cas9法を用いることにより、内在性LaminB1と同程度の発現量で発現する株を樹立することができた。2.LaminA平成26年度中に作製することができなかったLaminA-EGFPのconstrained taggingに引き続き取り組み、蛍光異方性を持つコンストラクトを得ることができた。上記LaminB1-EGFPの場合と同じようにCRISPR/Cas9法により細胞株を樹立した。蛍光異方性の強さについては改善の余地があったため、さらにconstrained taggingのスクリーニングを行った結果、新たに4種の蛍光異方性を持つコンストラクトを得ることができた。これらについても、CRISPR/Cas9法により細胞株の樹立を試みている。3.全反射蛍光顕微鏡による蛍光異方性解析協力研究者である谷博士の所属する、米国ウッズホール海洋研究所で全反射蛍光顕微鏡システムによる蛍光異方性解析を行った。このとき使用したのはHEK293細胞から樹立した細胞株であったが、当地の観察システムとの相性が悪く、残念ながら満足な観察をすることができなかった。そこで、新たにHeLa細胞で安定発現株の樹立を行っている。LaminAに関しては1種類のコンストラクトについて樹立済みである。平成27年度の達成目標としていた、LaminAとLaminB1両方のconstrained taggingに成功し、計画通り蛍光異方性解析も行った。結果的には細胞株の変更をしなければならなくなったが、LaminAに関しては既に新たに安定発現細胞株を樹立済みのコンストラクトもあり、LaminAの他のコンストラクトやLaminB1についても間もなく樹立予定である。以上から、全体としておおむね順調であると言って良いと思われる。昨年度までで、LaminAおよびLaminAに対するconstrained taggingが終了したことを受け、今年度はCRISPR/Cas9法による安定発現株の作製作りを中心に進めた。また、蛍光異方性の向きとラミンフィラメントの方向との相関を調べるため、精製タンパク質を用いたin vitroでのラミンフィラメントの再構成を行った。1.LaminB1:平成27年度にHEK293細胞を親株として作製した、蛍光異方性を有するLaminB1-EGFP安定発現株を用いて蛍光異方性観察を試みたが、協力研究者である谷博士の観察システムとの相性が悪く、データ取得に至らなかった。そのため、親細胞株をHeLa細胞に変更して再度安定発現株の作製を目指した。その際、CIRSPR/Cas9法に用いるgRNA配列を再検討し、より効率よく切断するものに変更した。現在、HDR(homology-directed recombination)用のコンストラクトを作製中である。

2.LaminA:平成27年度に新たに作製した蛍光異方性を有するLaminA-EGFPコンストラクトについて、HeLa細胞を親株に、CRISPR/Cas9法により安定発現株を作製し、5コンストラクトにつきそれぞれ十株程度の候補を得ている。現在、TIRF顕微鏡観察により、蛍光異方性解析に適した株をスクリーニングしているところである。3.in vitro蛍光ラミンフィラメントの再構成:蛍光偏光の向きとラミンフィラメントの対応をつけるために、大腸菌でEGFP融合LaminAおよびLaminB1を発現・精製し、in vitroでフィラメントの作製を試みた。申請者による実験ではフィラメントが作製できたが、共同研究者の谷博士の実験室では再現できていないため、より再現しやすいフィラメント形成条件を探っている。真核生物の核膜を裏打ちする核ラミナの主要構成成分であるラミンフィラメントを蛍光偏光顕微鏡で解析できるようにするため、ヒトLamin AおよびLamin B1とEGFPを立体的位置関係を固定した形で繋ぐことを試み、これに成功した。そのようにして作製したLaminB1-EGFPを、CRISPR/Cas9法によりHEK293細胞ゲノムの内在性遺伝子座に組み込んだが、測定系との相性が悪く、成果を得るに至らなかった。そこで親株をHeLa細胞にに変えてゲノムへの組み込みを行い、LaminA-EGFPについては導入に成功した。LaminB1-EGFPについても同様にHeLa細胞ゲノムへ組み込みを行っている。蛍光偏光観察のための偏光分岐光学系セットアップはまだ実用に至っていないが、あとは微調整を残すのみであるため、ほぼ完了していると言える。LaminB1-EGFPのconstrained taggingに初年度内に成功した点は、大きな成果であると言える。LaminA-EGFPについてはまだ成功していないが、これはもともと二年間のうちに達成する目標であったため、想定の範囲内である。安定発現株を平成28年度の早期に完了する。それを用いて、米国ウッズホール海洋研究所にて全反射蛍光顕微鏡システムによる蛍光異方性解析を行う。この時点で、学会発表、論文発表を行う。年度の後半では、HeLa細胞以外に解析対象を拡大し、核構造変化と核ラミナ構造の関連、細胞分化と核ラミナ構造変化との関連などに関して解析を行う。細胞生物学蛍光偏光観察のための偏光分岐光学系セットアップを次年度の早期に完了する。LaminA-EGFPのconstrained taggingを継続し、次年度の中盤までには成功させたい。コイルドコイルドメインとEGFPのN末端の連結は、試したバリエーションがまだ少ないため、さらに多くの連結様式を試す。必要があれば、circular permutationを行う。得られた構築については、安定発現株を作製する。方法としては、ランダムインテグレーションの代わりに、Genome Editingを用いる。安定発現株を用いて核ラミナ構造の詳細な検討を行う。HeLa細胞において成功したら、様々な種類の細胞について同様の実験を行い、細胞間の核ラミナ構造の共通点、相違点を明らかにする。
怒り経験における怒り感情の鎮静化および許し(Forgiveness)の過程

本研究では,怒りコントロールに関する検討として,6つの研究を行い,その成果を報告書としてまとめた.まず,第1章・第2章では,「怒り経験後の鎮静化過程における感情・認知・行動と"許し"の関連」について検討を行った.その結果,強い怒りを感じ,肥大化の認知を行った場合は,怒りの相手を"許せない"と思い,一方,自責化の認知を行った場合には,相手を"許す"ことが示された.また,行動に関しては,合理化・原因究明・怒りの伝達を行った際には相手を許し,社会的共有,逃避・回避といった行動を行った際に相手を許していないことが明らかとなった.次に,第3章・第4章において,中学生と大学生を対象に「怒り表出行動の抑制要因」に関する調査を行った.分析の結果,中学生男子では損得意識が,中学生女子では規範意識が,大学生女子では人間関係に配慮することが攻撃行動を抑制していることが示され,年代や性別によって,表出を抑制する要因の影響がそれぞれ異なることが明らかとなった.さらに第5章では,攻撃的行動を促進すると考えられる敵意と短気について,「自己の満たされなさ」との関連を検討した.その結果,自己の満たされなさは,不満や不安の感情を喚起させ,それが自己の存在認識の希薄さを介して敵意を,他者の存在認識の過剰化を介して短気を促進することが示された。最後に,第6章では,怒りコントロールとして,共感性トレーニングを用いた攻撃性の抑制に関する実験を行った.トレーニングの結果,攻撃性低群では攻撃性と共感性は変化しないが,攻撃性高群では,共感性が高まり,攻撃性が減少することが明らかとなった.また,視点取得が高まるほど,短気や敵意といった攻撃行動を促進すると考えられる感情や認知が減少することが示された.本研究では,怒りコントロールに関する検討として,6つの研究を行い,その成果を報告書としてまとめた.まず,第1章・第2章では,「怒り経験後の鎮静化過程における感情・認知・行動と"許し"の関連」について検討を行った.その結果,強い怒りを感じ,肥大化の認知を行った場合は,怒りの相手を"許せない"と思い,一方,自責化の認知を行った場合には,相手を"許す"ことが示された.また,行動に関しては,合理化・原因究明・怒りの伝達を行った際には相手を許し,社会的共有,逃避・回避といった行動を行った際に相手を許していないことが明らかとなった.次に,第3章・第4章において,中学生と大学生を対象に「怒り表出行動の抑制要因」に関する調査を行った.分析の結果,中学生男子では損得意識が,中学生女子では規範意識が,大学生女子では人間関係に配慮することが攻撃行動を抑制していることが示され,年代や性別によって,表出を抑制する要因の影響がそれぞれ異なることが明らかとなった.さらに第5章では,攻撃的行動を促進すると考えられる敵意と短気について,「自己の満たされなさ」との関連を検討した.その結果,自己の満たされなさは,不満や不安の感情を喚起させ,それが自己の存在認識の希薄さを介して敵意を,他者の存在認識の過剰化を介して短気を促進することが示された。最後に,第6章では,怒りコントロールとして,共感性トレーニングを用いた攻撃性の抑制に関する実験を行った.トレーニングの結果,攻撃性低群では攻撃性と共感性は変化しないが,攻撃性高群では,共感性が高まり,攻撃性が減少することが明らかとなった.また,視点取得が高まるほど,短気や敵意といった攻撃行動を促進すると考えられる感情や認知が減少することが示された.本年度は,怒り経験とその鎮静化過程について,個人内要因・怒りの抑制要因に関する検討を行った.【研究1】では中学生約2900名を対象に,【研究2】では大学生約380名を対象に調査を行った.質問紙では,まず強い怒りを感じた出来事を1つ思い出してもらい,感情(怒り・抑うつ),認知(肥大化・客体化・自責化・終息化),行動(攻撃行動・社会的共有・物への転嫁)の実行度,について評定させた.また,抑制要因については複数選択させ,個人内要因(自己愛・言語表現力)について評定させた.その結果,中学生では,自己愛が怒り・抑うつの感情と,肥大化・終息化の認知を促進し,それらを通して,攻撃行動,社会的共有,物への転嫁といった怒りを表出する行動を促進していることが明らかになった.一方,言語表現力は,客体化と自責化の認知を促進し,客体化の認知を介して,怒り表出行動を抑制し,自責化の認知を介して,怒り表出行動を促進していた.最後に抑制要因については,男子は損得意識のみが,女子は規範意識のみが,抑制的な効果を示していた.一方,大学生では,男子においては言語表現力が,女子においては自己主張性が,怒りの感情を抑制し,それによって,攻撃行動・社会的共有・物への転嫁といった怒り表出行動を抑制していることが明らかとなった.男女共通の部分として,優越感・有能感が,肥大化の認知を促進していた.また,怒り経験を冷静に受け止めることができるほど(客体化),攻撃行動や物への転嫁といった表出行動を抑制していることが示された.さらに,終息化の認知は男女とも,物への転嫁を促していた.最後に,抑制要因については,女子において,人間関係に配慮することが攻撃行動を抑制し,男子は自己像を考慮するほど社会的共有を高めていることが,明らかとなった.

本年度は,主に怒り経験後の鎮静化と"許し"に関する研究と,怒り経験の鎮静化過程のリアルタイム調査を行った.怒り経験後の鎮静化と"許し"に関する研究では,怒り経験の鎮静化過程における感情・認知・行動について,許した場合と許せなかった場合ではどのような差異が見られるかを検討した.その結果,強い怒りを感じた場合,また,怒りをますます高めるような肥大化の認知を行った場合に相手を許せないことが明らかになった.一方,自分の責任を認めるような自責化の認知を行った場合には,相手を許していた.また,行動に関しては,合理化・原因究明といった論理的な解決や怒りの伝達を行った際には相手を許し,社会的共有,逃避・回避といった行動を行った際に相手を許していないことが示された.このように,相手,もしくは,怒りを感じた経験と向かい合い,積極的に怒りを鎮静しようとすることが,相手を許すことにっながる可能性が示唆された.リアルタイムの調査については,調査協力者の同意のもとで調査用紙を携帯させ,怒りを経験した際の,当日,翌日,2日後,3日後1週間後の計4回の感情・認知・行動について,検討した.その結果,鎮静化過程の変化は,回想法を用いた研究結果とほぼ同様の傾向を示した.また,"許し"と鎮静化過程の時系列的変化の関係性については,2日後や1週間後の怒りの感情が強かったり,時期に関わらず一貫して,肥大化を行ったりするほど,結果として相手を許せない一方で,客体化・自責化・終息化を行うほど,最終的には相手を許せるようであった.最後に行動については,時期に関わらず,社会的共有や逃避・回避を行うほど相手を許せないが,合理化,原因究明や怒りの伝達を行うほど,結果的に相手を許していることが考えられた.
核内蛋白質ＨＭＧＢ１ーＲＡＧＥ経路を介した移植片対宿主病発症機構の解析

移植後早期に起こる生体内の変化“danger signal"として、内的要因(細胞障害など)の分子群はDAMPがある。HMGB-1は、細胞死に伴って受動的に細胞外へ放出さる。受容体としては、RAGEが知られている。今回、我々はマウスモデルを使ってDAMPであるHMGB1-RAGE系と同種造血幹細胞移植後合併症の関連について検討した結果、同種移植後にはHMGB1濃度が上昇すること、RAGEを欠損したホストではGVHDの重症度が異なった。さらに抗HMGB1抗体投与により急性GVHDの減弱及び生存率の低下を認めGVHDにおけるHMGB1-RAGE系の関与が明らかとなった。移植片対宿主病GVHDは、致死的移植後合併症として重要な克服すべき課題である。しかし、現在、用いられているシクロスポリンなどのカルシニューリン阻害薬やステロイドによるGVHDの予防法および治療法は主に活性化したT細胞に対する免疫抑制剤であるため、GVL効果や感染への免疫力の低下が避けられない。そこで過剰な“danger signal"であるHMGB1-RAGE系を制御することにより、免疫力を低下させることなくGVHDを抑制することを目的に以下の研究を行った。まず、我々は、RAGEがGVHDの病態に与える影響の検討として、ドナーであるB6(H2b)マウスの大腿骨から骨髄を採取し、autoMACSによってT細胞(CD90+)を除去した骨髄幹細胞(TCD BM 5x10e6)と脾臓から採取したT細胞(1x10e6)を用意。レシピエントにはB6 (H2b)とMHCの異なるBalb/c(H2d)マウスを使用しBalb/cに致死的放射線11Gyで前処置し、ドナー骨髄幹細胞およびT細胞を移植した。このマウスGVHDモデルで移植した結果、致死的GVHDが発生し組織学的にも確認された。次にこのマウスモデルを用い、RAGE欠損マウスがGVHDの病態に与える影響の検討を行った。RAGE欠損マウスをレシピエントとして用いた場合、コントロール群に比べ有意に致死的GVHDが発症し組織学的にも確認した。以上からRAGEがGVHDの病態に関与していることを明らかとなった。さらに、HMGB1がGVHDに与える影響をHMGB1抗体を用いて検討中である。GVHDの予防法および治療法は、ほとんど進歩しておらず、現在に用いられているシクロスポリンなどのカルシニューリン阻害薬やステロイドは主に活性化したT細胞に対する免疫抑制剤であるため、GVL効果や感染への免疫力の低下が避けられない。これに対し、過剰な“danger signal"であるHMGB1-RAGE系を制御する治療戦略は、免疫力を低下させることなくGVHDを抑制するため、これまでの免疫抑制剤とは全く異なるメカニズムによる理想的な予防・治療法と期待される。そこで、まず我々は、RAGEがGVHDの病態に与える影響の検討を以下の内容でおこなった。ドナーとしてB6(H2b)マウスの大腿骨から骨髄を採取し、autoMACSによってT細胞(CD90+)を除去した骨髄幹細胞(TCD BM 5x10e6)と脾臓から採取したT細胞(1x10e6)を用意する。レシピエントにはB6 (H2b)とMHCの異なるBalb/c(H2d)マウスを使用する。Balb/cに致死的放射線11Gyで前処置し、ドナー骨髄幹細胞およびT細胞を移植する。同種造血幹細胞移植は、移植片対白血病効果(GVL)により白血病に治癒をもたらす治療法として確立しているが、致死的合併症である移植片対宿主病(GVHD)は今日なお克服すべき課題である。まず、急性GVHDにおいて、抗癌剤や放射線による組織障害によって放出される核内蛋白質HMGB-1が、炎症メディエーターとして免疫担当細胞に発現しているRAGEに作用する結果、GVHDが増悪することを、マウスモデルを用いて明らかにする目的で以下の実験を行った。ドナーにB6、ホストにBALB/cを使ったマウスGVHDモデルを作成した。血清中のHMGB-1が移植後の障害により血中に放出されるかを経時的に測定した結果、同種移植後7日目には他の群に比べ、有意差をもってHMGB-1が上昇しており、免疫反応による組織障害を反映したと考えられた。次に、HMGB-1の受容体であるRAGEを欠損したRAGE KOマウスをレシピエントに使用し急性GVHDの発症を野生型WTと比較した。

RAGE KOマウス群では、WTと比較しても有意に生存率は低い傾向を示した。GVHDスコア、体重減少と合わせてKO群でWTより強い同種免疫反応が生じている可能性があると考えられた。さらに抗HMGB1抗体投与により急性GVHDの減弱及び生存率の低下を認めた。HMGB-1・RAGEの系がGVHDに関与している可能性が示唆された。次に慢性GVHDにおけるPDL1が果たす役割について研究し、組織PDL1の発現低下がドナーT細胞の活性化につながることを明らかにした。PDL1のレセプターであるPD1に対するアゴニスト抗体により慢性GVHDの軽減につながった。また、Th17細胞とTh1細胞が活性化していた。さらにp40抗体によりTh17細胞とTh1細胞の活性化を抑制することで慢性GVHDの軽減につながるとことが明らかとなった。移植免疫ドナーとしてB6(H2b)マウス、レシピエントにはB6 (H2b)とMHCの異なるBalb/c(H2d)マウスを使用し、Balb/cに致死的放射線11Gyで前処置、ドナー骨髄幹細胞およびT細胞を移植する。このマウスGVHDモデルで移植した結果、致死的GVHDが発生し組織学的にも確認された。次にこのマウスモデルを用い、RAGE欠損マウスがGVHDの病態に与える影響の検討を行い、RAGE欠損マウスをレシピエントとして用いた場合、コントロール群に比べ有意に致死的GVHDが発症し組織学的にも確認した。以上からRAGEがGVHDの病態に関与していることを明らかとなり、当初の目的の第一段階達成されている。抗HMGB-1抗体によるGVHD予防効果の検討をすでに行っており、おおむね研究の計画が達成されていると考えられる。ドナーとしてB6(H2b)マウス、レシピエントにはB6 (H2b)とMHCの異なるBalb/c(H2d)マウスを使用し、Balb/cに致死的放射線11Gyで前処置、ドナー骨髄幹細胞およびT細胞を移植する。以上からRAGEがGVHDの病態に関与していることを明らかとなり、当初の目的の第一段階達成された。抗HMGB-1抗体によるGVHD予防効果の検討が、まだなされていないが、すでに抗体は準備できており、マウスモデルで検討できる段階に来ている。また、免疫担当細胞のHMGB-1産生;移植後7日目のマクロファージ、DCからのHMGB-1の産生能をELISAで測定する系も完成しつつあり、おおむね研究の計画が達成されていると考えられる。抗HMGB-1抗体によるGVHD予防効果が確認されしだい、その詳細なメカニズムの検討に入る。また、RAGEがGVHDの病態に関与していることを明らかとなったが、血液系細胞か上皮系細胞に発現しているRAGEのどちらが重要であるかは、キメラマウスを作製することによって検討する。
インデンテーション法によるクリープ係数および指数同定の解析的および実験的研究

昨年度実施したインデンテーションクリープの有限要素法解析結果を分析し、インデンテーションクリープ試験から単軸クリープ試験でのクリープ指数およびクリープ係数を求める手法を開発した。開発した手法での2つの材料定数の推定精度を確認するため、インデンテーションクリープ試験から求めたクリープ指数および係数と有限要素法に用いたそれらとを比較照合した。インデンテーションクリープ試験から得られたクリープ指数および同係数は有限要素法解析に用いたそれらと良好な一致を見た。これらのことから、有限要素法シミュレーションの範囲内では開発した手法は十分な精度を有していることが検証された。開発した手法の妥当性を実験的に検証するため、錫ー鉛系共晶はんだを用いて、3つの温度でインデンテーションクリープ試験を実施した。3温度中の低温側の2温度では、インデンテーションクリープ試験から得られたクリープ指数と同係数とは比較的よく一致したが、試験した最高温度では余り良い一致が得られなかった。その原因を分析した結果、最高温度は錫ー鉛共晶はんだの融点に近く、試験温度としてはやや妥当性を欠いたのではないかと判断するに至った。新たに開発したインデンテーションクリープ試験装置については、全体のシステムは完成を見たが、試験片の温度上昇のためのヒーターの耐久性に問題が発生した。新たに採用した小体積・高密度ヒーターの基材がセラミックスであり、急激な温度変化に耐えられないことが原因であると判明した。当申請研究の最大のポイントであったインデンテーションクリープ試験から単軸でのクリープ指数およびクリープ係数を求める手法を開発し、開発した手法を有限要素法および実験的に検証することができたことから、本申請研究の総合的な進捗状況は順調といえる。ただし、新たに開発中の高温用インデンテーション試験装置の高密度ヒーターの耐久性に問題が見つかり、これについて対応する必要が出たことから、おおむね順調と判断した。新たに開発した高温用インデンテーション試験装置のヒーターの耐久性が短い問題は、ヒーター基材のセラミックスが急激な温度変化に耐えられないためであることが判明した。予備的な試験で、短時間での温度変化を抑えることによって、耐久性が上がることを確認した。今後は短時間での温度変化を抑えることによって、ヒーターの耐久性を検証する予定である。球圧子を用いてクリープ係数およびクリープ指数を大きく変化させた弾性クリープ有限要素法解析を実施した。これらのクリープ材料定数の範囲は現存するほとんどの材料定数の範囲を網羅している。有限要素法解析結果から、圧子直下の応力状態やひずみ状態を解析した。圧子直下での応力状態は多軸応力状態であることが判明し、応力多軸性を考慮したインデンテーション法によるクリープ定数解析の開発が必要であることを確認した。また、インデンテーション法によるクリープ指数は単軸クリープ試験によるクリープ定数と近い値をとることが、広範な材料定数を変化させた結果から確認することができた。しかし、インデンテーション法から得られたクリープ係数は単軸クリープ試験から得られたそれよりも大きかった。高温機器用のインデンテーションクリープ試験装置を設計・試作した。試作した装置は最高温度700C、最大荷重500Nであり、応力変動の試験も可能なようにモータで荷重を負荷する方法を採用した。試験荷重ロードセルを用いて、溶接部のインデンテーションクリープ試験を連続的に位置を変えてできるように、試験片移動用のステッパを有している。電気ヒーターには、電気炉の寸法を小さくするため、セラミックヒーターを用いている。試験装置の外形は、概略200幅×160奥行き×600高さである。電気炉周りの冷却も空冷方式をとり、卓上で100Vのコンセントがあれば、動作可能な装置である。当初予定していた弾性クリープ有限要素法解析は、予定通りに実施することができた。解析当初は解の収束にやや問題があったが、時間増分や要素分割の工夫により、解決することができた。高温用のインデンテーションクリープ試験装置については、全く新たな試作であり、基本設計に多くの時間を割くことになった。特に課題となったのは、荷重負荷機構と押し込み深さの検出機構である。前者は自動計測を前提としていることから、モータ負荷を採用した。後者は、差動変位計一対を熱膨張の影響をできる限り避けるため試験片に近い位置に設置することによって解決した。温度、モータ、押し込み深さ、荷重および試験片移動用のステッパはすべてコンピュータ制御である。試験装置は3月下旬に完成することができた。

その原因を分析した結果、最高温度は錫ー鉛共晶はんだの融点に近く、試験温度としてはやや妥当性を欠いたのではないかと判断するに至った。新たに開発したインデンテーションクリープ試験装置については、全体のシステムは完成を見たが、試験片の温度上昇のためのヒーターの耐久性に問題が発生した。新たに採用した小体積・高密度ヒーターの基材がセラミックスであり、急激な温度変化に耐えられないことが原因であると判明した。当申請研究の最大のポイントであったインデンテーションクリープ試験から単軸でのクリープ指数およびクリープ係数を求める手法を開発し、開発した手法を有限要素法および実験的に検証することができたことから、本申請研究の総合的な進捗状況は順調といえる。ただし、新たに開発中の高温用インデンテーション試験装置の高密度ヒーターの耐久性に問題が見つかり、これについて対応する必要が出たことから、おおむね順調と判断した。今後は弾性クリープ解析結果を検討し、クリープ係数の高精度な抽出方法を開発する。特に、圧子直下の多軸応力状態の時間変化をどのようにして定量化するのかを主眼におく。この点が本研究の最大の課題である。抽出方法をいくつか検討し、まず、有限要素法結果との検証を通して、抽出方法の妥当性や高精度化を図る。その後、実験結果との検証を進める。インデンテーションクリープ試験装置については、まず、試験装置の検定試験も含めた動作確認試験を実施する。その後、オーステナイト系ステンレス鋼や改良9Cr鋼の母材および溶接部のインデンテーション法によるクリープ定数の抽出試験を実施する。その際、試験装置動作用の制御プログラムも開発する。研究補助者として、前期課程の大学院学生と卒業研究学部生の研究テーマとして設定し、研究の推進を図る。新たに開発した高温用インデンテーション試験装置のヒーターの耐久性が短い問題は、ヒーター基材のセラミックスが急激な温度変化に耐えられないためであることが判明した。予備的な試験で、短時間での温度変化を抑えることによって、耐久性が上がることを確認した。今後は短時間での温度変化を抑えることによって、ヒーターの耐久性を検証する予定である。平成29年度に購入予定であった「高温機器材料用インデンテーションクリープ試験装置」の完成・納品が当初予定より遅れ3月末となり、平成29年度予算からの支払い期限に間に合わなかったため。試験装置の整備が遅れたことにより、当初予定していた試験片加工等も次年度に実施することになったため。
N-アセチルアミノ糖に着目したヘテロオリゴ糖の機能特性研究

各種糖質加水分解酵素の糖転移作用を利用してN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を構成糖として含む特殊構造オリゴ糖を合成し、それらのプレバイオティクス機能について評価を行った。その結果、以前に量産法を確立したN-アセチルスクロサミンを原料として用い、新規な6種類のGlcNAc含有オリゴ糖を合成することができた。これらのオリゴ糖は、ヒト腸内細菌由来の善玉菌であるビフィズス菌の中で特定の種を選択的に増殖させることが分かった。従来のオリゴ糖プレバイオティクスはこのような選択的ビフィズス菌増殖能が無いことから、今回合成したものは新しいタイプのプレバイオティクスとして開発できる可能性がある。平成26年度は、次の2つの項目について実験を行った。1、N-アセチルスクロサミンのプレバイオティクスとしての有効性を評価するため、人の腸内由来のBifidobacterium属細菌12株とLactobacillus属細菌4株について、本オリゴ糖に対する資化性を調査する。2、N-アセチルスクロサミンを原料として用い、新規なN-アセチルグルコサミン含有オリゴ糖の酵素利用合成について検討する。1の実験の結果から、Lactobacillus属細菌については、いずれもN-アセチルスクロサミンを資化できなかったが、Bifidobacterium infantisやBifidobacterium breveといった乳児の腸内に多く見られるBifidobacterium属細菌が特異的に本オリゴ糖を資化して良く増殖することが分かった。また、本オリゴ糖に少量のグルコースを一緒に加えることで、これらの細菌によるN-アセチルスクロサミンの資化・増殖がさらに促進された。この現象について詳細に調べたところ、グルコースを資化した後にSucNAcの資化が始まるという糖の2段階資化、いわゆるジオーキシーの現象が観察された。2の実験の結果から、高濃度でN-アセチルスクロサミンとメリビオースが溶解した溶液中にα-ガラクトシダーゼを添加し作用させることで、本酵素の糖転移反応によりガラクトースがα-グリコシド結合でN-アセチルスクロサミン中のN-アセチルグルコサミン残基の6位に結合したN-アセチルラフィノサミンを合成することができた。これらの研究の成果については、平成26年度に開催された「精糖技術研究会」、「キチン・キトサンシンポジウム」、「応用糖質科学会大会」、および「日本農芸化学会大会」にて発表を行なった。また、2の実験結果については、日本農芸化学会学会誌である「化学と生物」に報告した。さらに、関連する研究の成果については「Journal of Carbohydrate Chemistry」に投稿した。平成27年度に行った実験から、以下のことが分かった。1.ヒト腸内から単離したClostridium属細菌、Bacteroides属細菌、Eubacterium属細菌、およびEnterococcus属細菌の複数の菌株を用いて調べた実験から、これらの細菌は、幼児の腸内に多い特定のビフィズス菌と比較してN-アセチルスクロサミン(SucNAc)に対する資化性や本オリゴ糖による増殖の程度が低かった。2.SucNAcを良く資化して増殖する特定のビフィズス菌(Bifidobacterium breveやBifidobacterium infantisなど)が、本オリゴ糖を構成単糖に加水分解する酵素を他の菌より多く生産していることを明らかにした。また、これらの菌からSucNAc分解酵素を抽出し単離することを試みたが、まだ精製は成し遂げられていない。3.SucNAcを含む培地中で各種腸内細菌を共培養し、時間経過に伴う各種菌の増殖の傾向を調べる実験を計画したが、実験を行うための知識・技術に関する情報を得ることに終始し、まだ実行に移すことはできていない。4.N-アセチルラフィノサミン(RafNAc)の合成収率向上のために、酵素の反応条件を変えるなどの検討を行ったが、収率を飛躍的に上げることはできなかった。5.SucNAcを原料として用いた新規オリゴ糖の生産実験の一環として、β-ガラクトシダーゼの糖転移作用を利用して本オリゴ糖にガラクトースを結合させる実験を行った。その結果、まだ収率はあまり高くはないが、SucNAcのN-アセチルグルコサミン残基の6位水酸基にガラクトースがβ-グリコシド結合で結合した3糖(N-アセチルラクトスクロース)を合成することに成功した。「研究実績の概要」に記載した5つの実験について、進捗状況を以下に記載する。1.の研究については、多くの種類のヒト腸内細菌についてSucNAc資化性を調べることができたことから、当初の計画を達成することができたと思っている。2.の研究では、SucNAcを良く資化して増殖する特定のビフィズス菌が、特異的に本オリゴ糖を構成単糖に加水分解する酵素を多く生産していることを明らかにできたが。しかし、当初計画した本酵素の単離については、達成することはまだできていない。3.の研究については、実験の計画は行っているが未だ実験に着手できずにいるため、当初の目標を達成できていない。次年度は実験に着手したいと考えている。4.の研究については、様々な条件で酵素反応を行ったが収率を上げることはできず、当初の目標を達成できていない。今後は、酵素反応条件の検討ではなく酵素の探索も視野に入れることも考えている。5.の実験では、新たなオリゴ糖が合成できたことから、当初の目標を達成することができた。

平成27年度の実験から、Bifidobacteriumu infantis、Bifidobacterium pseudocatenuratum、およびBifidobacterium breveといった幼児の腸内に多く見られるビフィズス菌がNーアセチルスクロサミンを特異的に良く資化して増殖すると同時に低級脂肪酸を多く生産することが明らかとなった。また、少量のグルコース存在下において、糖の2段階資化(ジオーキシ)の現象が起こり、これらのビフィズス菌は、グルコースを食べ尽くして飢餓状態に陥ると、Nーアセチルスクロサミンの存在下で本オリゴ糖に対する資化能がさらに高まり良く増殖するようになることを突き止めた。これは、これらの細菌がグルコースを食べ尽くし飢餓状態に陥った後に、Nーアセチルスクロサミン存在下において本オリゴ糖を特異的に分解する加水分解酵素が誘導されている可能性を示唆している。そこで、平成28年度は、Nーアセチルスクロサミンを資化できる上記のビフィズス菌について、本オリゴ糖の分解に関わる酵素の探索を行なった。その結果、上記の細菌は、スクロースは分解できるがNーアセチルスクロサミンは分解できないβ-フルクトフラノシダーゼと、量オリゴ糖とも分解が可能なβ-フルクトフラノシダーゼの、2種類の酵素を生産していることが分かった。これらの2種類の酵素の性質を調べるため、両酵素の生産と抽出を行った。その結果、菌体破砕液中に明らかに2種類の酵素が存在することを確認した。また、Nーアセチルスクロサミンを原料として用い、各種のエキソ型グリコシダーゼの糖転移反応を利用した新たなNーアセチルグルコサミン含有ヘテロオリゴ糖の合成を試み、この3年間で新規構造を有する5種類の3糖と1種類の4糖を合成することに成功した。数種の腸内細菌に関して、これらのオリゴ糖に対する資化能を調べた。各種糖質加水分解酵素の糖転移作用を利用してN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を構成糖として含む特殊構造オリゴ糖を合成し、それらのプレバイオティクス機能について評価を行った。その結果、以前に量産法を確立したN-アセチルスクロサミンを原料として用い、新規な6種類のGlcNAc含有オリゴ糖を合成することができた。これらのオリゴ糖は、ヒト腸内細菌由来の善玉菌であるビフィズス菌の中で特定の種を選択的に増殖させることが分かった。従来のオリゴ糖プレバイオティクスはこのような選択的ビフィズス菌増殖能が無いことから、今回合成したものは新しいタイプのプレバイオティクスとして開発できる可能性がある。交付申請書において、平成26年度は、1、N-アセチルスクロサミンのプレバイオティクスとしての有効性について評価するため、人の腸内由来のBifidobacterium属細菌とLactobacillus属細菌の本オリゴ糖に対する資化性を調査することと、2、本オリゴ糖を原料として用い、新規なN-アセチルグルコサミン含有オリゴ糖をグリコシダーゼの糖転移作用を利用して合成することを目標に掲げた。「研究実績の概要」にも記載したように、1の実験については、特定の乳児腸内由来のBifidobacterium属細菌がグルコース存在下でN-アセチルスクロサミンを良く資化して増殖することが明らかとなり、本オリゴ糖にプレバイオティクスとしての有効性があるここが確認できた。
Ras阻害剤による乳がん骨転移抑制機構の解明

日本国民の死因の第一位を占めるがんにおいて、rasがん遺伝子産物Ras(H-、N-、K-Rasの3種類)の突然変異による恒常的活性化が高頻度に認められている(がん全体の約20%、大腸がんでは約40-60%、膵臓がんでは約60-90%)。申請者は、Rasの薬剤結合領域を世界に先駆けて解明し、この領域に結合してRasの機能を阻害するRas阻害剤の開発に成功した。このRas阻害剤は、個体レベルにおいて市販薬に匹敵する抗がん活性を有するだけでなく、がん転移への密接な関与が示唆されるリシルオキシダーゼ(LOX)の発現制御を介した抗転移活性を示したことから、Ras阻害剤は腫瘍の増殖のみならず転移をも阻止できる画期的な新規抗がん剤である可能性が示唆された。近年、LOXが乳がんの骨転移に深く関与することが報告された。乳がんによる最大の死因は、遠隔臓器、特に骨への転移であり、その多くが治療不能であることから、乳がんの骨転移の治療法の確立は世界的急務となっている。本研究は、LOXを介した乳がんの骨転移および転移腫瘍の増殖において、Rasが重要な役割を担うか培養細胞および個体レベルで検証するとともに、Ras阻害剤が乳がんの骨転移や腫瘍の増殖を阻止できる新規抗がん剤として抗がん剤開発に新局面を開拓する可能性があるか評価するものである。当該年度では、乳がん細胞の遊走に焦点をあて、Estrogen receptor-positive cancer cellsとは違い、高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、LOX依存的な遊走促進とRas阻害剤であるKobe0065による遊走阻害を確認することができたことから、高悪性化乳がんにおいてRasがLOXを介したがん細胞の遊走に重要な役割を担っている可能性を確認するに至った。当該年度では、ヒト乳がん培養細胞の遊走に焦点をあて、まずT47DやMCF-7などEstrogen receptor-positive cancer cells、もしくはMDA-MB-231やMDA-MB-468など高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、LOXが細胞遊走促進に寄与するかどうか検証するため、siRNA-LOX処理による遊走阻害を確認したところ、triple-negative breast cancer cellsにおいてのみ遊走阻害が確認できた。次にこれらの細胞において、siRNA-K-Ras処理、およびRas阻害剤であるKobe0065処理によっても同様に遊走阻害が見られたことから、高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、RasがLOXを介したがん細胞の遊走に重要な役割を果たしている可能性を確認することができた。これらの結果は、高悪性化乳がんの骨転移および転移巣での腫瘍の増殖におけるRasの中心的役割の可能性を示唆するものであり、Ras阻害剤の新規乳がん骨転移抑制剤としての可能性が提唱できれば、抗がん剤開発に新局面を開拓するだけでなく、世界初の革新的なRas分子標的がん治療薬の開発につながるものと考える。今後は、Rasがヒト乳がん培養細胞において、Ras-PI3K-AKTシグナル伝達経路を介したLOXの発現制御や、Ras-Raf-MEKシグナル伝達経路を介した細胞増殖への関与を明らかにする。そのために、Ras阻害剤もしくはRasのsiRNA処理によるLOX発現への影響についてmRNAおよび蛋白レベルで解析を加える。また同時に、これら処理によるMEKおよびERKの活性化レベルの解析、および細胞増殖アッセイを実施することにより、乳がん細胞において、このシグナル伝達経路を介したRasの細胞増殖への関与を検証する。検証の結果、Rasが乳がん細胞において、LOXの発現制御による遊走・浸潤抑制や細胞増殖抑制に関与することが明らかになれば、次に、骨転移モデルマウスを用いた骨転移試験を実施し、Ras阻害剤が新規乳がん骨転移抑制剤として世界に発信できるか検証する。検証方法としてはまず、ルシフェラーゼ遺伝子を導入した高悪性化乳がん細胞株MDA-MB-231を作製し、マウスに移植するとともに、マウスへのRas阻害剤の投与も開始する。その後、イメージング装置を使用することにより乳がん細胞の骨への集積を確認する。またCT(コンピュータ診断撮影)装置使用による骨の破壊(溶骨性損傷)について画像解析する。さらに、試験終了後にマウス後肢(大腿骨および脛骨)を取り出し、固定、脱灰後に骨切片を作成し、組織学的染色、ならびに免疫組織学的染色を実施して、転移組織レベルにおけるより詳細な解析を行う。

本研究は、LOXを介した乳がんの骨転移および転移腫瘍の増殖において、Rasが重要な役割を担うか培養細胞および個体レベルで検証するとともに、Ras阻害剤が乳がんの骨転移や腫瘍の増殖を阻止できる新規抗がん剤として抗がん剤開発に新局面を開拓する可能性があるか評価するものである。当該年度では、乳がん細胞の遊走に焦点をあて、Estrogen receptor-positive cancer cellsとは違い、高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、LOX依存的な遊走促進とRas阻害剤であるKobe0065による遊走阻害を確認することができたことから、高悪性化乳がんにおいてRasがLOXを介したがん細胞の遊走に重要な役割を担っている可能性を確認するに至った。当該年度では、ヒト乳がん培養細胞の遊走に焦点をあて、まずT47DやMCF-7などEstrogen receptor-positive cancer cells、もしくはMDA-MB-231やMDA-MB-468など高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、LOXが細胞遊走促進に寄与するかどうか検証するため、siRNA-LOX処理による遊走阻害を確認したところ、triple-negative breast cancer cellsにおいてのみ遊走阻害が確認できた。次にこれらの細胞において、siRNA-K-Ras処理、およびRas阻害剤であるKobe0065処理によっても同様に遊走阻害が見られたことから、高悪性化乳がんであるtriple-negative breast cancer cellsにおいて、RasがLOXを介したがん細胞の遊走に重要な役割を果たしている可能性を確認することができた。これらの結果は、高悪性化乳がんの骨転移および転移巣での腫瘍の増殖におけるRasの中心的役割の可能性を示唆するものであり、Ras阻害剤の新規乳がん骨転移抑制剤としての可能性が提唱できれば、抗がん剤開発に新局面を開拓するだけでなく、世界初の革新的なRas分子標的がん治療薬の開発につながるものと考える。今後は、Rasがヒト乳がん培養細胞において、Ras-PI3K-AKTシグナル伝達経路を介したLOXの発現制御や、Ras-Raf-MEKシグナル伝達経路を介した細胞増殖への関与を明らかにする。そのために、Ras阻害剤もしくはRasのsiRNA処理によるLOX発現への影響についてmRNAおよび蛋白レベルで解析を加える。また同時に、これら処理によるMEKおよびERKの活性化レベルの解析、および細胞増殖アッセイを実施することにより、乳がん細胞において、このシグナル伝達経路を介したRasの細胞増殖への関与を検証する。
脳磁図を指標とした精神分裂病患者の聴覚野に表現される情報処理構造に関する研究

まず最初に精神分裂病者(統合失調症者)の脳磁場(MEG)測定の前段階として、正常値を求めるために15人の対照健常被験者の脳磁場測定をし、また統合失調症患者の急性増悪期と寛解期の2つの病相期における事象関連電位(ERP)の測定を行なった。MEGデータは本研究計画書で申請した光磁気ディスクに記録した。脳磁場計測は約200チャンネルの全頭型脳磁図計(Neuromag社製)を用いて記録し、データをオフラインで解析し発生源推定を行なった。また、健常被験者の一部はさらに詳しい発生源推定を行なうためにMRI検査を施行した。被験者数がまだ不十分ではあるが、15人のdipoleの位置及びモーメント量の平均値を求めることで、正常値の推定を行なうことが出来た。統合失調症患者に関しては急性期から寛解期に至る病態を解明するための脳磁場計測の前段階として、脳波測定を行いMMNを計測した。13人の患者を対象にBPRS (Brief Psychiatric Rating Scale)、PANSS (Positive And Negative Syndrome Scale)で臨床症状評価および投与薬物の力価量計算をした。病相期に関わらず統合失調症のFzにおけるMMN振幅は健常者に比較して有意に低下していた。しかしながら、主に側頭葉の活動を反映する電極部位である両側mastoidに関しては、統合失調症患者の症状増悪期のMMN振幅は寛解期に比べ有意に低下しており、MMN振幅の回復とBPRS得点の間には有意な相関が認められ、これを誌上(Biological Psychology,2002)で発表した。さらに今年度はおもに、未治療の統合失調症患者を対象に、治療前・治療後の事象関連脳磁場計測を行い、事象関連電位と同様、その脳磁場成分においても、健常者と比較し、振幅低下が認められることを解明した。平成13年度は精神分裂病者の脳磁図(MEG)測定の前段階として、正常値を求めるために15人の対照健常被験者の脳磁場測定をし、また分裂病患者の急性増悪期と寛解期の2つの病相期における事象関連電位(ERP)の測定を行なった。また、健常被験者の一部はさらに詳しい発生源推定を行なうためにMRI検査を施行た。
揮発性吸入麻酔薬によるフィトクロームの構造変化の影響

多種の高等植物に含まれているフィトクロームは、プロトン(H^+)の関与する赤色光吸収型構造と近赤色光吸収型構造の相互可逆的な構造変化のよってその生理作用、たとえば発芽、開花などを生ずると言われてきた。一方、バクテリオロドプシンの紫膜表面のH^+転移現象に揮発性麻酔薬が重大な影響を与えていることが知られている。フィトクロームによる生理作用に基づくレタス種子の発芽が揮発性麻酔薬の影響を受けて赤色光照射時に促進することを申請者は、既に報告している。今回はフィトクロームを抽出し、その構造変化を吸収波長の測定することによって間接的にH^+転移現象を調べる計画を立てた。しかし、このフィトクロームには5種類のファミリーが存在し、どのファミリーが実際に発芽に関与しているかという問題があった。これにはその後の調査によりフィトクロームAとフィトクロームBによることが判明した。現在、フィトクロームAの数種類の抽出法しか検討されていない。今後はフィトクロームBについても検討していくつもりである。一方、これらのフィトクロームはin vivoとin vitroにおいて生理作用が異なるとする報告もあり、検討を要する。今だ、フィトクロームの吸収波長を測定するところには至っていないが、先に述べた検討課題を十分に克服した上で測定を実施したいと考えている。今後は、揮発性麻酔薬とH^+が直接どのような反応を行っているのか分子レベルで解明していきたいと考えている。