hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ抗体:進化分子工学による分子標的ペプチドの創出

抗体は,分子標的化合物の第一候補として注目されているが,抗原性や細胞膜透過性,また高い製造コストなどその限界も明らかにされてきている。これらの問題点は,抗体の基本構造に起因するものである。そこで,イムノグロブリ構造を利用せず,目的の標的タンパク質に対して特異的に結合する抗体様物質の開発が望まれている。そこで,抗原性のない,低分子性の抗体様物質の開発を提案する。抗体様物質とは,IgGを利用せず,特定の標的抗原に対して特異的に結合するヘリックス-ループ-ヘリックス構造ペプチドのことであり,「マイクロ抗体」と名付けた。本研究では,ファージ表層提示ペプチドライブラリーにより得られたマウス顆粒球コロニー刺激因子受容体(G-CSFR)結合ペプチドの獲得の生体内での安定性や膜透過性,また抗原性を検討し,次世代抗体としての可能性を検証するとともに,血管内皮細胞増殖因子(VEGF)に結合するマイクロ抗体の獲得に成功した。本提案では,抗原性のない,低分子性の抗体様物質の開発を提案する。抗体様物質とは,IgGを利用せず,特定の標的抗原に対して特異的に結合するペプチドのことであり,「マイクロ抗体」と名付ける。このマイクロ抗体は,強固な立体構造をもつペプチドで,ヒトに投与しても安定であり,かつ低分子量のため抗原性を示さない。すなわち,抗体の機能を低分子ペプチドで実現する。本研究では,試験管内進化法とタンパク質構造構築理論とを組み合わせることにより,IgGとは全く異なる構造モチーフをもつマイクロ抗体の分子ライブラリーを構築し,抗体に代わる分子プローブや分子標的医薬の開発を行う。本年度は,これまでのG-CSF結合ペプチドの開発研究において培われてきたマイクロ抗体・ライブラリー法を,血管内皮増殖因子(VEGF)に適用し,VEGF結合性マイクロ抗体を獲得した。本マイクロ抗体が,抗体に匹敵する高い親和性(Kd = 0.1 nM)を示したことから,本手法の汎用性と有用性を証明することに成功した。(1)VEGF結合性マイクロ抗体のスクリーニング:前年度までに作製済みのマイクロ抗体ファージライブラリーについて,VEGF固定化磁気ビーズを用いてスクリーニングし,VEGF結合性のファージ粒子を獲得した。(2) VEGF受容体結合性マイクロ抗体の合成:単離されたファージをクローニングし,対応するペプチドのアミノ酸配列を決定し,マイクロ抗体をペプチド固相法により合成した。(3) VEGF結合性マイクロ抗体の結合性試験:合成されたサイトカイン受容体結合性マイクロ抗体の受容体結合活性を,表面プラズモン共鳴法(BIA-CORE)を使って評価したところ,抗体に匹敵する高い親和性(Kd = 0.1 nM)を示した。また,円二色性スペクトル(CD)により,ヘリックス構造の安定性を確認した。本年度は,すでに獲得に成功しているG-CSF受容体結合性ペプチドを用いて,マイクロ抗体の潜在能力を評価した。(1)G-CSF結合性マイクロ抗体の機能解析と生体内安定性:G-CSF結合性マイクロ抗体を固層法によりペプチド合成し,CDを測定したところ,安定なαーヘリックス構造を持つことが判明した。また,マイクロ抗体のN末端とC末端とをジスルフィド結合によって架橋した環状ペプチドを合成したところ,ヘリックス構造がさらに安定化された。さらに本マイクロ抗体の血清中での安定性を検討したところ,半減期が2週間であることが判明した。(2)マイクロ抗体の抗原性試験:マイクロ抗体をマウスに検疫し,抗原性が無いことを確認した。(3)マイクロ抗体の膜透過性の検討および膜透過性ペプチドの導入:マイクロ抗体を蛍光分子(FITCなど)で化学修飾し,共焦点顕微鏡により,細胞膜透過性を確認した。本年度は,G-CSF受容体結合性ペプチドを用いて,構造,生体内安定性,抗原性,細胞膜透過性を検討し,マイクロ抗体の潜在能力を評価した。その結果,マイクロ抗体が抗体に代わる分子標的化合物であることを明らかにした。

従って,当初の計画をほぼ順調に遂行することができた。来年度は,本マイクロ抗体・ライブラリーをインターロイキン5受容体(IL-5R),インターロイキン6受容体(IL-6R)さらに,血管内皮増殖因子(VEGF)に適用し,各標的タンパク質結合性のマイクロ抗体を取得する。このような一連の研究からマイクロ抗体の開発法を確立する本年度行ったペプチド合成が,順調に進んだため次年度に繰り越す研究費が生じた。そこで,新たにマイクロ抗体の誘導体を合成し,構造ー活性相関を検討する。その遂行のために,前年度繰り越した研究費を使用することとした.
プラズマ刺激を感知する細胞機構の解明―プラズマ医療の推進に向けた分子基盤の確立―

低温大気圧プラズマ(NTP)を利用した「プラズマ医療」は新しい医療分野として期待されている。NTP照射によりがん細胞が選択的に死滅することから、NTPは新しいがん治療法として特に注目されている。本研究を実施し、NTPにより惹起される細胞死では細胞内の亜鉛ストアから遊離した亜鉛が細胞死に関与すること、この遊離亜鉛量の違いがNTPに対する細胞の感受性に影響を及ぼしていることを明らかにした。本研究成果は、NTPを利用するがん治療において有益な情報になると考えられる。ラジカル、イオン、電子、光などの集合体であるプラズマを利用した「プラズマ医療」は、新しい治療法として期待されている医療分野である。止血や皮膚創傷に対するプラズマ照射の効果がin vivoおよびin vitroの実験系おいて認められており、すでに臨床応用されている治療もある。また、プラズマ照射によりがん細胞の選択的な細胞死が引き起こされることから、近年、がん治療の新しい治療法としても注目されている。プラズマ照射により生じるDNA切断や細胞死が抗酸化剤により抑制されることなどから、プラズマの細胞傷害作用の発現には活性酸素種(ROS)が重要な役割を担っていることが示唆されているが、その作用機序には不明な点が多い。亜鉛(Zn2+)は生体内で鉄に次いで多い必須微量元素である。これまで、Zn2+は酵素の活性や転写因子などの構造維持に関与する分子と考えられてきたが、最近の研究から、Zn2+はカルシウム(Ca2+)と同様なシグナル伝達分子としてその重要性が認識されるようになった。ほとんどのZn2+は細胞内ではメタロチオネイン(MT)やジンクフィンガー構造を有するタンパク質のチオール基に結合した状態で存在している。しかし、ROSや活性窒素種(RNS)によりこれらタンパク質のチオール基が酸化修飾されると、タンパク質からZn2+が遊離し、遊離Zn2+はセカンドメッセンジャーとして機能する。この現象は「Znシグナル」と呼ばれている。本研究では、プラズマという物理的刺激が細胞内でZnシグナルに変換された後、遊離Zn2+が細胞死の経路を活性化し、細胞死を誘導している可能性を生化学および細胞生物学的な手法を用いて検証した。その結果、ヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞において、プラズマ照射により細胞内遊離Zn2+が増加すること、この遊離Zn2+は細胞死を惹起することが明らかとなった。ラジカル、イオン、電子、光などの集合体であるプラズマを大気圧下で安定して生成することが可能となり、現在、この大気圧プラズマを医療に応用する試みが進行している。プラズマ照射培地(plasma-activated medium, PAM)を用いて細胞を間接的にプラズマ刺激したとき、がん細胞が選択的に死滅することから、プラズマ刺激は新しいがん治療法として期待されている。PAMには活性酸素種(ROS)が含まれていることから、PAMによる細胞死ではROSの関与が示唆されている。我々は、昨年度、PAM中のROSにより細胞内亜鉛(Zn2+)プールからZn2+が遊離し、この遊離Zn2+が細胞死を惹起することを報告した。PAMによる細胞傷害の程度はがん細胞と正常細胞で差異が認められるが、その理由については不明な点が多い。そこで本研究では、正常線維芽細胞とPAMに対して感受性が高いヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて、その差異について細胞内Zn2+動態の面から検討した。その結果、PAMにより遊離する細胞内Zn2+が多いほど、PAMによる細胞傷害が大きくなることが明らかとなった。また、肺がん由来のA549細胞に細胞障害を惹起しない低レベルのPAMを短時間曝露したとき、細胞増殖が抑制されることを見出した。この条件下で、がん抑制遺伝子p53タンパク質の細胞内蓄積(分解抑制)が亢進すること、このp53タンパク質の分解抑制に細胞内Zn2+が関与していることを明らかにした。これら結果から、低レベルのPAMを短時間がん細胞に曝露するだけで、抗腫瘍効果が発揮される可能性が示された。以上の結果から、プラズマという物理的刺激が細胞内遊離Zn2+の増加という亜鉛シグナルに変換されることが、プラズマによる細胞の初期応答に重要であることが示された。細胞へのプラズマ照射には、細胞に直接照射する直接法と、無細胞系でプラズマを照射した培養液(plasma-activated medium;PAM)を用いる間接法がある。本研究では、PAMを使用した間接法を採用し、PAMの細胞傷害と細胞内Zn2+との関連を中心に解析した。本年度は、正常線維芽細胞とPAMに対して感受性が高いヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて、PAMによる細胞傷害の差異が生じる理由を細胞内Zn2+動態の面から検討した。PAMは用量依存的にSH-SY5Y細胞の細胞死を引き起こしたが、線維芽細胞ではPAMによる細胞傷害はほとんど認められなかった。PAMによる細胞死は細胞内エネルギー産生障害により生じることから、PAM曝露後の細胞内NAD+およびATP量を測定した。その結果、SH-SY5Y細胞および線維芽細胞においてNAD+は同程度減少したが、ATPの減少はSH-SY5Y細胞でのみ認められた。今回認められたNAD+およびATP量の減少はZn2+キレート剤TPENにより抑制された。また、PAMはSH-SY5Y細胞においてのみアコニターゼ活性を阻害したが、この阻害もTPENにより部分的に回復した。さらに、酸化剤により遊離する細胞内Zn2+の量は、線維芽細胞に比べSH-SY5Y細胞の方が多かった。

以上の結果から、PAMによる遊離するZn2+レベルの違いが、PAMによる細胞傷害の程度に差が認められる原因の一つであると考えられた。肺がん由来のA549細胞に細胞障害を惹起しない低レベルのPAMを短時間曝露したとき、細胞増殖が抑制される機序についても検討した。その結果、低レベルPAMで処理したA549細胞はG2/M期で細胞周期が停止すること、がん抑制遺伝子p53タンパク質が発現すること、このp53タンパク質の発現に細胞内Zn2+が関与していることなどを明らかにした。以上の研究推進状況から判断し、申請者は実験計画がおおむね予定通り進行していると考えている。大気圧プラズマを医療に応用するプラズマ医療が進行している。プラズマ照射はがん細胞に対して選択的な傷害作用を示すことから、がん治療はプラズマ医療の期待される分野の一つとなっている。プラズマ照射の方法には、がん細胞や組織にプラズマを直接照射する直接法と、プラズマを培地に予め照射し作製したプラズマ照射培地(plasma-activated medium , PAM)を負荷する間接法がある。昨年度までに、我々は、PAM負荷により細胞内で増加する遊離亜鉛(Zn2+)が細胞死に関与していること、Zn2+の遊離はPAM中の活性酸素種(ROS)により惹起されることなどを明らかにした。本年度は、PAMによる細胞傷害の程度はがん細胞と正常細胞で差異が認められる原因について細胞内Zn2+動態の観点から解析し、PAMによる遊離する細胞内Zn2+量の多い細胞では、ミトコンドリア障害によるエネルギー産生低下が起きやすいことを明らかにした。これらの結果から、細胞内Zn2+量の違いがPAMに対する細胞感受性に影響を及ぼしていると考えられた。また、肺がん由来のA549細胞に細胞障害を惹起しない低レベルのPAM負荷は細胞増殖を抑制する。PAMによりがん抑制遺伝子p53タンパク質の細胞内蓄積が亢進すること、p53の上流のATMの活性化やp53タンパク質の蓄積がZn2+キレーターにより抑制されることなどから、PAMによる細胞増殖抑制には遊離Zn2+によるATM-p53経路の活性化が関与している可能性が示唆された。以上より、プラズマという物理的刺激が亜鉛シグナルに変換されることが、プラズマによる細胞傷害の初期応答に重要であること、細胞内Zn2+含有量の多いがん細胞はプラズマの抗がん効果が表れやすいことが明らかとなり、本研究成果はプラズマを利用するがん治療において有益な情報になると考えられた。低温大気圧プラズマ(NTP)を利用した「プラズマ医療」は新しい医療分野として期待されている。NTP照射によりがん細胞が選択的に死滅することから、NTPは新しいがん治療法として特に注目されている。本研究を実施し、NTPにより惹起される細胞死では細胞内の亜鉛ストアから遊離した亜鉛が細胞死に関与すること、この遊離亜鉛量の違いがNTPに対する細胞の感受性に影響を及ぼしていることを明らかにした。本研究成果は、NTPを利用するがん治療において有益な情報になると考えられる。本年度は、プラズマ照射により惹起される細胞死における細胞内Zn2+の関与をヒト神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて検討した。
NADワールドによる骨軟骨代謝制御機構の解明

組織特異的Sirt6欠損マウスを詳細に解析することにより、Sirt6による骨軟骨老化の制御機構を明らかにすることを目的とした。軟骨特異的Sirt6欠損マウス、骨細胞特異的Sirt6欠損マウスを詳細に解析したところ、関節においてはSirt6欠損により加齢に伴う軟骨基質の発現低下、脂肪組織の炎症亢進が認められた。骨細胞特異的Sirt6欠損マウスでは骨量が変化した。本研究の目的はNADによって活性化されるサーチュイン遺伝子による骨、軟骨代謝のメカニズムを解析することである。本年度には、Sirt6floxマウスを用いて、骨芽細胞特異的、骨細胞特異的、破骨細胞特異的、間葉系細胞特異的にSirt6を欠損するマウスを作成した。現在これらのマウスを飼育、繁殖させ、骨、軟骨標本を作製し、解析を進めている。またSirt4ノックアウトマウスを繁殖させ、高脂肪食負荷、卵巣摘出などの負荷を与えて骨、軟骨標本を採取し、解析している。NAD (nicotinamide adenine dinucleotide)は,水溶性ビタミンであるニコチン酸,ニコチンアミドを前駆体として我々の体内で生合成され,酸化還元酵素の補酵素としてエネルギー獲得に重要な役割を有する。NADを利用した様々な生化学反応が,種々の細胞イベントにおいて重要であることが報告されつつあるが、サーチュイン遺伝子による代謝制御はその代表的なものである。今井らは、NADによってコントロールされる全身性の代謝、老化の制御機構を「NAD」ワールドと名付けた。本研究ではNADワールドによる骨軟骨老化の制御機構を明らかにする。本年度には、Sirt6floxマウスを用いて、骨芽細胞特異的、骨細胞特異的、破骨細胞特異的、間葉系細胞特異的にSirt6を欠損するマウスの組織評価を行った。現在、標本数を増やし、データの確度を高めている。またSirt4欠損マウスの骨組織評価も行っている。いずれも興味深い骨組織の表現型を認めているため、そのメカニズムを解析するために、骨粗鬆症、破骨細胞の初代培養系を用いて、サーチュインの標的因子の評価を行っている。また、Sirt6欠損マウスは早期老化症の表現型を呈して1ヶ月程度で死亡するが、ある遺伝子改変マウスとの交差により、著明に寿命を延長させることに成功した。現在、追試を行うと共に、メカニズムを解析中である。骨芽細胞特異的、骨細胞特異的、破骨細胞特異的、間葉系細胞特異的にSirt6を欠損するマウスの骨組織を解析したところ、それぞれに特有の表現型を特定することができた。現在、骨芽細胞、破骨細胞を採取して分子メカニズムを解析中である。間葉系細胞でSirt6を欠損するマウスは軟骨組織の細胞外基質産生に支障を来たし、細胞老化も促進されていた。本年度には、Sirt6floxマウスを用いて、骨芽細胞特異的、骨細胞特異的、間葉系細胞特異的にSirt6を欠損するマウスの組織評価を行った。その結果、コントロールと比較し、これらの骨組織には特有の表現型が認められた。骨組織から採取したmRNAを解析したところ、骨代謝に重要な因子Xが著明に減少していた。骨芽細胞、破骨細胞初代培養系を用いて、サーチュインの標的因子の評価を行うと共に、因子Xのプロモーターアッセイを行っている。また、Sirt6欠損マウスは早期老化症の表現型を呈して1ヶ月程度で死亡するが、ある遺伝子Y改変マウスとの交差により、有意に寿命を延長させることが明らかになった。現在、メカニズムを解析中である。またYの低分子阻害剤を投与して寿命に対する影響を評価している。骨代謝におけるSirt6の標的を絞りつつある。またSirt6欠損マウスの寿命を延長させる因子を同定できたことで、将来的に抗老化剤を開発するための重要な知見が得られた。臓器特異的サーチュイン欠損マウスの作成は順調に進行している。組織特異的Sirt6欠損マウスに骨組織の異常が認められているため、骨芽細胞、破骨細胞を採取してSit6の分子メカニズムを解析する。

Sirt6欠損マウスは早期老化症の表現型を呈して1ヶ月程度で死亡するが、ある遺伝子改変マウスとの交差により、著明に寿命を延長させることに成功した。現在、追試を行うと共に、メカニズムを解析中である。分子生物学的手法により骨代謝におけるSirt61の標的を明らかとする。また、因子YがSirt6欠損マウスの寿命を延長させるメカニズムを解明するとともに、Yの低分子阻害剤がSirt6欠損マウスの寿命を延長させることができれば、その応用を広げる。たとえば、軟骨特異的Sirt6欠損マウスは変形性膝関節症を呈するが、このマウスにY阻害剤を投与することにより関節表現型のレスキューを試みる。整形外科骨芽細胞特異的、骨細胞特異的、破骨細胞特異的、間葉系細胞特異的にSirt6を欠損するマウスの骨、軟骨標本解析を進める。高脂肪食負荷、卵巣摘出などの負荷を与えたSirt4ノックアウトマウスをの骨、軟骨標本を解析する。残額が少額のため、目的とする物品を購入できなかった。ほぼ予定通り補助金を使用してきたが、極少量が残った。これは軽微な誤差である。残額が少額にて目的の消耗品を購入できなかったため次年度に消耗品費として使用する。次年度使用額はごく少量であり、試薬など消耗品の購入に充当する。消耗品として使用する。
共有結合性界面を有した高性能高分子系有機EL素子の創製

表面開始リビングラジカル重合法を用い、ITO基板表面上から正孔輸送層、発光層、電子輸送層をブロック共重合で積層した多層型有機EL素子を作製した。正孔輸送、発光、電子輸送の各機能を分離した結果、発光層のみからなる単層型有機EL素子よりも、効率的な発光をしめした。高分子系有機EL素子においても、三層構造化の重要性が認められ、三層構造化を可能とする本手法の有用性が示された。本基盤研究では、表面グラフト重合により透明電極上に高分子をほぼ垂直に成長させ、すべての電荷輸送、発光性官能基が共有結合で透明電極に繋がった新たな高分子系有機EL素子の創製に挑む。この素子では、透明電極であるITO基板上に重合開始剤を結合させ、その開始剤から高分子を成長させる。そのため、ITO電極と高分子鎖を繋ぐ重合開始剤の電荷注入への影響を明らかにすることは、重要である。このような観点から、当該年度は、特に、ITO基板上に固定化された重合開始剤の正孔注入特性に関する検討を行った。固定化開始剤のモデルとしてトリエトキシシラン誘導体を用いてホールオンリーデバイスを作製し、ホール注入特性の比較を行った。開始剤には、各種トリエトキシシラン誘導体RSi(OEt)_3(R=CH_3,C_2H_5,C_5H_,C_8H_,またはPh)を用いた。NH_3 aq.を含むTHF溶液に、UV/O_3処理を施したITO基板を浸漬することにより、トリエトキシシラン誘導体をITO基板表面に結合させた。その後、正孔輸送材料NPDを、次に、陰極としてAlを成膜した素子を作製した(素子構造:ITO(-O-)_3Si-R/NPD 100nm/Al 120nm)。またUV/O_3処理のみを施した基板に対しても、同様の条件でNPD、Alを蒸着した素子を作製した。得られた素子に対して一度12Vまでの電圧を印加し、素子を安定化させた後、電流密度-電圧特性評価を行った。その結果、正孔注入性が-CH_3の順に良くなることがわかった。すなわち、適切なアルキル鎖長を有する開始剤を選択することにより、従来のUV/O_3処理のみを行った素子よりも特性が向上することが明らかとなった。以上の知見に基づき、今後、上述の新たな高分子系有機EL素子の創製を進める。本研究では、すべての電荷輸送、発光性官能基が共有結合で透明電極に繋がった新たな有機EL素子の創製に取り組んでいる。しかし、現状、十分な特性を有する素子の作製には至っていない。これまでの実験から、特に、ITO電極と高分子鎖を繋ぐ重合開始剤が、うまくSAM膜として形成されているかが、鍵を握っていると考えられる。そのため、昨年度に続き、ITO表面修飾に関して詳細な検討を行った。具体的には、ペンチルトリエトキシシラン(PTES)をITO表面の修飾剤に用い、酸性および塩基性条件下で、H_2O/PTESの比(r)、PTESの濃度(C_<PTES>)を系統的に変化させ、SAM膜の形成状態を調べた。また、ホールオンリー素子、有機EL素子を作製し、その素子特性を調べた。その結果、rおよびC_<PTES>の値により、同じ材料であっても素子特性が大きく変化すること、すなわち、SAM膜形成条件の制御が素子特性向上に極めて重要であることがわかった。さらに重要なことは、昨年度までは塩基性条件下で反応させていたが、酸性条件下でSAM膜を形成させることにより、より優れた特性が得られることに加え、極めて再現性の高い素子が形成できることが示された。これまでは再現性のある素子の作製が困難であったが、本検討により、塩基性条件下で開始剤をITO表面に結合させていたことが、その主たる原因であったと考えられる。また、電子輸送層には、PBDを側鎖に有する高分子の適用を当初考えていたが、正孔ブロック特性に優れないことが明らかとなってきた。そこで種々の材料を検討・合成した結果、優れた電子輸送性と電子注入性に加え、正孔ブロック性をも有するリン系材料を新たに開発することができた。さらに、金属フリーリビングラジカル重合基礎技術(RTCP法)の確立を進めた。今後、これら新たに得られた知見を基に、素子作製に取り組む。本研究では、電極表面からの表面開始リビングラジカル重合を利用し、すべての電荷輸送性・発光性官能基が共有結合で透明電極に繋がった新たな有機EL素子の創製に取り組んでいる。昨年度までは、発光層のみからなる単層型素子を作製してきた。本年度は、三元ブロック共重合により、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の三層構造からなる素子を作製し、その特性評価(電流密度-電圧-輝度の測定)を行った。その結果、正孔輸送層の導入により、電流密度-電圧特性を向上させることができた。陽極からの正孔の注入性が向上したためと考えられる。さらに、電子輸送層の導入により、輝度が向上した。

電子輸送層が正孔ブロック層としても機能し、正孔が発光層に閉じ込められ、電荷(正孔と電子)の再結合が発光層で効率的に生じたためと考えられる。このように、高分子系有機EL素子においても、三層構造化による素子特性への効果が認められた。ただ、得られた素子特性はまだ有機EL素子として初歩的であったため、今後、階層構造の最適化などによる素子特性の向上を検討する。また、本年度は、有機触媒を用いた金属フリーリビングラジカル重合基礎技術の確立を進めた。有機触媒として、新たに、四級アンモニウム塩や四級ホスホニウム塩などの有機塩が、特に高活性の触媒として働くことを見いだし、従前の有機触媒では難しかった高分子量体の合成などが溶液系でなされた。高分子量化は、今後の表面開始重合への適用において、高分子層の厚膜化に寄与しうる。本研究では、電極表面からの表面開始リビングラジカル重合を利用し、すべての電荷輸送性・発光性官能基が共有結合で透明電極に繋がった新たな有機EL素子の創製に取り組んだ。昨年度までに、三元ブロック共重合により、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の三層構造からなる素子を初歩的に作製しており、本年度は、各層の膜厚を最適化するなどして、三層型素子の素子特性の向上を検討した。昨年度までの課題として、三層の合計膜厚が30 nm程度とやや小さいことがあり、厚膜化を図ったところ、グラフト密度と分子量の増大により、合計膜厚を100 nm程度にまで調節できた。この結果に基づき、各層の膜厚を系統的に変えて素子特性の最適化を進めたところ、最大輝度が、昨年度までの三層型素子よりも5倍程度高い三層型素子を作製することができ、素子特性が向上された。この三層型素子は、発光層と正孔輸送層、または、発光層と電子輸送層のみをグラフトした二層型素子、および、発光層のみをスピンコートした単層型素子と比較して、同程度の膜厚において、最大輝度が1.5倍から2.5倍程度高かった。これより、高分子系有機EL素子においても、三層構造化の重要性が認められ、三層構造化を可能とする本手法の有用性が示された。また、本年度は、有機触媒を用いた金属フリーリビングラジカル重合基礎技術の確立も進めた。新たに、光アンテナを有する有機触媒を利用し、光で重合を誘起することが可能となった。光誘起型重合は、今後の表面開始重合への適用において、光パターニングなどに寄与することが可能となるものである。研究計画はおおむね一通り着手することができ、主な検討事項であった、単層型素子の作製から三層型素子の作製へも研究が進捗した。最終年度の来年度は、素子特性の向上を検討する段階となり、研究はおおむね順調に進展していると評価した。24年度が最終年度であるため、記入しない。素子特性の向上を検討する。三層型素子では、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の各層の膜厚を最適化するなどして、素子特性の向上を図る。表面グラフト重合においては、明確な界面を有する素子のみでなく、仕込むモノマーの組成を徐々に変化させることによって組成を傾斜させた素子も創製しうる。素子のHOMO,LUMOをスムースに変化させることが可能と考えられ、組成傾斜素子の作製による特性向上も試みる。
簡約可能概均質ベクトル空間の分類とその応用

ある条件下の概均質ベクトル空間の分類を行いその応用として既約弱球等質空間の分類を完成させた。またI型2単純概均質ベクトル空間の相対不変式で存在はわかるが具体的な形が不明なのが多かったが、それらをすべて明らかにした。次に大島利雄氏の研究による超幾何関数が生み出される概均質ベクトル空間をスカラー倍が制限される場合も含めて分類を完成させた。さらに佐藤幹夫氏による簡約可能概均質ベクトル空間の研究を、その方法でかなり進展させた。大目標はスカラー倍が独立に作用する場合の簡約可能概均質ベクトル空間の分類の完成であるが、これは極めて難しいと思われている(KacやLunaなど)。しかし色々な場合が分類できる可能性があるので着実に研究を進めたい。概均質ベクトル空間の分類においてもっとも難しいところは、一般線形代数群とその標準表現のみが関係するところで、その簡単な揚合としてクイバーの表現で表わされる揚合がある。一応カッツが、その場合に概均質性の判定条件を出しているが、具体的なものではなく、実際には使い物にならない。クイバー型のうち、その有限型の揚合は出来ており、テイム型の揚合は、クイバーの立揚では出来ているが、スカラー倍が独立の作用するという条件をつけた揚合は、研究されていなかったので、それを完成させた。また一点から5本の足か出ているクイバーの概均質性を研究したが、この図形がワイルド型であり、極めて難しく、ある場合だけが分類できた。さらに進めるには何か新しいアイデアが必要である。空間全体に2次の一般線形代数群の標準表現をテンソルした概均質ベクトル空間の分類は分離型の場合には完成した。一般には2次ではなく、n次の線形代数群の標準表現がテンソルされた空間を分類したい。今のところは、この型で有限個の軌道を持つ場合の、スカラー倍の条件をつけない場合がほぼ完成している。スカラー倍が各規約成分に独立に作用する場合は、既に木村-笠井-保倉により分類が出来ている。この有限個の軌道という条件をはずした場合の一般のn次線形代数群がテンソルされる場合は、自明な概均質ベクトル空間が関連する揚合の分類が特に難しいが、今回得られた興味ある結果の一つは、そのnに関して被約ではない概均質ベクトル空問で生成的等方部分群がn次一般線形代数群を含めば、それは一般線形代数群とのテンソル積である、というものがあり、これで何を法として分類すればよいか、ということは完全に決定することが出来た。自明な場合を除けば分類は可能であると思われる。2以上のnに対して、n次一般線形代数群の標準表現がテンソルされた簡約可能代数群の表現で有限軌道を持つものは、大島利雄氏の研究により超幾何関数と関係があることが指摘されたのを受けてその分類を始めたが、完成するのに1年近くを必要とした。もう少し一般化してやるために一般線形代数群のかわりに特殊線形代数群の場合にやった。これは一般線形代数群の場合を含む。このとき既約成分の個数は高々3個になることが証明される。1個の場合は、佐藤幹夫-木村達雄、V. Kacにより1970年代に完成した。また一般線形代数群の直積の場合は、既約成分が2個の場合は名倉一二井谷により、また既約成分が3個の場合は神吉知博により分類された。そこで一般線形代数群に限らない一般の場合を、木村達雄が大学院生の神吉知博、牧徳達、大内将也、高野みずほと共に研究した。難しいのは斜交群が関係してくる場合なので、まず社交群と一般線形代数群の直積の標準表現の軌道分解と各軌道における等方部分群のリー環を完全に計算して、その結果を駆使して詳しく調べていった。スカラー倍が各既約成分に独立に作用する場合の分類は、木村達雄-笠井伸一-保倉理美によって完成しているので、それを基礎にしてスカラー倍を減らしても有限軌道になるものを調べた。2個の場合は基本的に4通りのスカラー倍の制限が存在するが、3個になると、制限の方法が飛躍的に増えてしまうので、分類の計算もすごく長くなってしまう。一応全体の分類は完成したが、証明がわかり難い上に長いので、すっきりした簡潔な証明を考えているところである。スカラー倍の微妙な違いを系統的に取り扱う方法が見つかれば、すごく整理されると期待される。3個の既約成分を持つ場合で斜交群が関係する場合の証明は、スカラー倍が微妙に異なる二つの空間の軌道の有限性に帰着するので、ここが整理されれば、すごく簡潔になると期待される。超何関数に関係する(G×GL(n),ρ〓1)のタイブの表現で有限個の機動をもつ概均質ベクトル空間でスカラー倍がいろいろ制限された場合を含めて分類を完成できた。非常に難しいケースカ§あってそこで長い間研究が進展しなかったが、新しい発想によりやっと解決した。

これはAlgebra,Groups and Geometryという学術雑誌に発表された。コンピューターで与えられた空間が概均質ベクトル空間かどうかを判定するプログラムを研究した。とくに3個の特殊線形代数群が標準表現で作用する空間は、次に調べるべきケースであるが、この場合にスカラー倍が各既約成分に独立に作用するという条件のもとで具体的な数値を入れた場合に概均質性を判定するプログラムを大学院生とともに開発した。さらに小さい数値については、かなりの量の例について実際に概均質性を判定した。これらの結果は今後の分類の研究にきわめて役に立つと思われる。群が特殊線形代数群の直積で表現が標準表現のテンソル積で自明な表現が出てこない場合に分類を完成させたが、私の指導する院生がそれを一般の群と一般の表現の場合に拡張して博士号を取得した。さらに既約成分が2個の場合の分類で未解決な部分を研究した。これに関してはいろいろ新しい結果があるがまだ完成には至っていない。さらに自明な概均質ベクトル空間が接着されて、その空間自体が別の既約表現を持つ場合の分類の研究も大学院生らと行った。これも色々な結果が得られているがまだ未解決な場合が存在する。既約概均質ベクトル空間の分類は佐藤幹夫氏と完成することが出来たが既約でない一般の簡約可能概均質ベクトル空間の分類は依然として手がつけられない状況にある。作用する群の半単純部分が単純代数群か、二つの単純代数群の直積の場合だけが完成しており、既約成分が2固の場合すら未解決部分がある。それに対し佐藤幹夫氏は既約でない場合の簡約可能概均質ベクトル空間の分類をする手段として、一見特殊な形にみえる概均質ベクトル空間の分類に取り組んだ。それはn次特殊線形代数群の半単純部分代数群HとGL(V)の簡約可能部分代数群Gの直積がV(n)〓Vに作用する群と空間の組をPとする。Vは既約表現空間の直和に分解し、各既約表現空間V(i)はGの単純成分の既約表現空間V(i,j)のテンソル積になる。dim V(i,j)の中で最大のものをδとおく。このδを与えるiをtとしてV(t)のjの固をkとおく。δ≦n≦dim V-δという条件をつけるとk=0,1,2であることを佐藤幹夫先生は証明して,更にk=2の場合を完全に類した。k=0の場合は簡単ですぐ出来るが,k=1の場合の研究は全くされていなかった。k=1の場合は、V(t)は単純代数群の既約表現空間になる。今年度の研究で例外型単代数群に対応する場合の分類を完成することが出来た。古典単純代数群の場合はextreme case即ちn=δまたはn=dim V-δの場合に研究が進み、対応する単純代数群がSL(d)以外である場合の分類も完成することが出来た。なおSL(d)の場合が完成することと、スカラー倍の作用を持つすべての概均質ベクトル空間の分類が完成することは同等であり、それは現段階ではきわめて難しい問題である。
膀胱再生を目指した排尿平滑筋幹細胞の創出とその応用

低活動膀胱(underactive bladder)は,膀胱収縮不全を基本病態とする,膀胱機能のいわば終末像である。現在有効的な治療は存在せず,世界的に見ても尿道カテーテルを留置されたまま放置されている患者も多く,倫理的また医療経済的にも問題となっている。患者の生活の質(QOL)は,著しく損なわれており,医学上の喫緊の課題である。米国をはじめとして本病態のメカニズムの解明,有効な治療法の確立へ向けた動きが活発となっている。従来の低分子化合物による膀胱収縮増強に期待する治療法では限界があり,近年,細胞治療,再生医学の応用へ向けた基礎研究ならびに臨床応用が期待されている。我々は従来より泌尿器科領域においてiPS細胞ならびに間葉系幹細胞を用いた再生医学の基礎研究を進めている。本研究の目的は,膀胱収縮力獲得を目的とした尿路平滑筋細胞の創出,さらに得られた平滑筋細胞移植による膀胱再生である。具体的方法論は,組織特異的幹細胞分離法を用いて間葉系幹細胞,排尿平滑筋幹細胞を誘導・分離し,これらの幹細胞としての特性をin vitroで検証する。さらに,誘導・分離した排尿平滑筋幹細胞を膀胱機能障害マウス・ラットモデルの膀胱へ移植するための効率の良い注入法を開発し,検証することである。また排尿平滑筋幹細胞ならびに平滑筋細胞をシート化することにより,膀胱機能障害マウス,ラット膀胱への移植法も視野に入れる。本年度は,排尿平滑筋幹細胞株樹立へ向けた基礎実験を行ない,間葉系幹細胞を用いた尿路平滑筋細胞分化への基礎的な実験を行なった。排尿機能を復活させ,排尿効率を求めた機能的な膀胱再生を本研究の最終目標に置いている。本年度は,排尿平滑筋幹細胞株樹立へ向け,間葉系幹細胞を用いた尿路平滑筋細胞分化への基礎的な実験を行なった。間葉系幹細胞を用いた基礎的実験では排尿平滑筋細胞への分化を確認できている。その基礎的な実験の過程において,平滑筋幹細胞に特異的なプロモーターを峻別しする必要性が認められた。尿路平滑筋細胞における発現活性を高める手法の確立へ向けた基礎的実験を行う予定である尿の排出障害は生活の質(QOL)を大きく低下させる病態である。特に,膀胱収縮不全をきたす低活動膀胱,ならびに神経障害に起因する神経因性膀胱に対しては,有効な薬物治療は存在せず,いわば,膀胱機能の終末像を呈し,尿道留置カテーテルを永久に留置されたまま,半ば放置されている患者がいまだ多く存在する。本病態下では,尿路感染,腎機能不全を高頻度に誘発するため,倫理面また,医療経済的にも多くの問題を抱えている。泌尿器科領域においても再生研究は行われているが,幹細胞移植により臨床応用に直結するような排尿平滑筋幹細胞の樹立は未だ成されていない。われわれの研究目的は,「膀胱再生を目指した排尿平滑筋幹細胞の創出とその応用基盤の確立」である。その方法論として,組織特異的幹細胞分離法を用いて間葉系幹細胞,排尿平滑筋幹細胞を誘導・分離し,これらの幹細胞としての特性をin vitroで検証する。一方で,排尿平滑筋幹細胞ならびに平滑筋細胞をシート化することにより,膀胱機能障害マウス,ラット膀胱への移植法も視野に入れる。本年度は,まず,方法論としての第一段階である誘導・分離した幹細胞の,分化の各段階での特性の検証,ならびに効率的な移植・注入法の確立を目指し,排尿平滑筋細胞へと効率に誘導する間葉系幹細胞の基礎的な実験を行った。我々は排尿平滑筋,ならびに尿道括約筋機能の再生を含めた機能的な膀胱再生を目指している。本年度は,排尿平滑筋細胞へと効率に誘導する間葉系幹細胞の基礎的な実験,ならびに分離法に関する基盤研究を行った。

本年度は,排尿平滑筋幹細胞株樹立へ向けた基礎実験を行ない,間葉系幹細胞を用いた尿路平滑筋細胞分化への基礎的な実験を行なった。排尿機能を復活させ,排尿効率を求めた機能的な膀胱再生を本研究の最終目標に置いている。本年度は,排尿平滑筋幹細胞株樹立へ向け,間葉系幹細胞を用いた尿路平滑筋細胞分化への基礎的な実験を行なった。平滑筋幹細胞に特異的なプロモーターを峻別し,その活性を高めることにより,分化の各段階の幹細胞を選別し,排尿平滑筋幹細胞を効率に誘導する間葉系幹細胞の分離法の確立を目指す。間葉系幹細胞を用いた基礎的実験では排尿平滑筋細胞への分化を確認できている。その基礎的な実験の過程において,平滑筋幹細胞に特異的なプロモーターを峻別しする必要性が認められた。尿路平滑筋細胞における発現活性を高める手法の確立へ向けた基礎的実験を行う予定である本年度研究において,排尿平滑筋細胞へと効率に誘導する間葉系幹細胞の基礎的な実験を行った。予定と比べて未使用額が生じたのは,平滑筋幹細胞に特異的なプロモーターを峻別し,分化の各段階の幹細胞を選別を行なう段階まで実験が進まなかったためである。今年度の未使用額を平成30年度分にあてがい,引き続き研究目的の達成に向け実験を遂行する予定である。本年度研究において,本年度は,排尿平滑筋幹細胞株樹立へ向け,間葉系幹細胞を用いた尿路平滑筋細胞分化への基礎的な実験を行なった。予定と比べて未使用額が生じたのは,平滑筋幹細胞に特異的なプロモーターを峻別するための実験を行ったが,分化効率の優れたプロモーターの特定までには至らず,それに関連した実験の一部が進まなかったためである。今年度の未使用額を次年度分にあてがい,引き続き研究目的の達成に向け実験を遂行する予定である。
アジア都市貧困層における当事者主導型のコミュニティ創出に関する実証的研究

本研究で対象としたのは、タイ・バンコクに拠点をもつコミュニティ組織開発機構(CODI)である。コミュニティ組織開発機構(CODI)とは、都市スラム・農村貧困地区にマイクロファイナンス原資を与える中央基金の運営事務局であり、社会開発・人間安全保障省の下にある独立行政法人である。CODIで注目される点、それは、住民のイニシアチブを見守り、そのダイナミズムに適応するように組織を変化させる柔軟な政府機関である、ということであった。本研究の目的は、タイ・バンコクにおける貧困層のコミュニティづくりに焦点をあてて、その取り組みに見出せる支援策の可能性と課題を明らかにすることである。平成19年度に取り組んだ主な作業は次の2点である。1.タイのスラム開発および居住政策に関する研究文献の検討。2.平成20年度からのフィールド調査に先立ち、バンコクおいて貧困層のコミュニティづくりに取り組んでいる独立行政法人「コミュニティ開発機構(CODI)」へのプレ調査の実施。近年、日本におけるホームレスの問題は、若年層の問題も巻き込みつつ拡大傾向にある。それに対して、日本では「開発」という視点からの問題解決に関する研究は、住宅政策に関するものを除いてほとんど見られない。本研究の視点は、いわゆる貧困層を巻き込んだ「コミュニティづくり」にある。タイの事例はその点で、住宅政策による失敗を踏まえた新たな取り組みとして先駆的なものと位置づけられる。一方で、国際的な視野での「貧困」と「開発」に関する研究は、そこでの手法を日本の問題にどのように還元できるかという視点が不充分である。それゆえ、日本の問題にどのように還元できるかという視点から、アジアの先駆的な貧困開発の事例に学ぶ研究が求められている。平成19年度は、こうした視点から、タイを中心としたスラム開発・居住政策に関する文献研究とCODIの住環境整備についてのプレ調査を行なった。これらにより、マイクロクレジットを基本とした低利融資事業、コミュニティネットワーク活動、小規模住民組織づくりが、コミュニティづくりの中心にあることが明らかとなった。本研究の目的は、アジアの貧困層による住民主導型のコミュニティづくりに焦点を当て、住民、NGO(あるいはNPO)、政府などの相互連携とネットワークのあり方、及びそこに見出せる自立支援の可能性と課題を明らかにすることである。20年度、本研究では「当事者主導型」という点により重点を置きながら、タイ・バンコクの現状を調査してきた。タイにおいて主な対象となったのは、独立行政法人「コミュニティ組織開発機構(Community Organization Development Institute、以下「CODI」)」による住環境整備事業や生活自立支援の取り組みである。CODIは、政府と協調しつつ2003年から5年間にわたり全国の200の都市における貧困層約30万世帯、約2000のコミュニティを対象に、現存する土地所有問題を解決し、住宅、基盤施設の整備、福祉・経済状況等の改善を目的とした事業を展開している。「経済開発」の側面のみならず、「社会開発」の側面から包括的な視点に立って貧困問題を解決していくために、事業への住民の参加プロセスを重視し、コミュニティそのものの絆を強化していくことを目的としたものである。具体的には、事業展開を図っていく際、様々な選択肢がある中で、どのような事業形態が当該するコミュニティに対して望ましいのをが、住民自身が話し合い、ニーズを出し合い、相互に一程納得のいく事業を決定していくわけである。また、そのプロセスをCODI、その他の関係機関などが連携し合い、側面から継続的にサポートしていく。もちろん、支援対象の選別という課題もないではないが、その理念の実践には学ぶ点が多い。今後とも継続して研究を重ねたいと考えている。
高血圧者の長期飲酒とアルコール性肝障害進展における交感神経系の関連性の検討

本研究では、高血圧自然発症ラット(SHR)と正常血圧ラット(WKY)を用いてアルコール性肝障害への高血圧の影響について検討した。その結果、SHRではWKYと比べ、慢性アルコール投与によってより高度の肝機能低下を伴うアルコール性脂肪肝および肝線維形成を生じ、活性化星細胞やTNF-α、TGF-β1、コラーゲン等の炎症・線維形成関連因子、アドレナリン作動性α受容体、ニューロペプチドY、チロシンヒドロキシラーゼ等の交感神経関連因子の遺伝子あるいは蛋白発現量の増加を認めた。以上より、高血圧と慢性飲酒は交感神経活性の相乗作用によって、相互に増悪因子として影響している可能性が示唆された。本研究の目的は、高血圧がアルコール性肝障害の増悪リスクとなることを明らかにし、その病態における肝星細胞の関わりについて解明することである。そこで、高血圧自然発症ラット(SHR)に慢性アルコール投与を行い、高血圧症のアルコール性肝障害への影響とそのメカニズムについて検討することとした。初年度は、7週齢雄のSHRと正常血圧ラット(WKY)の慢性飲酒モデルラット(各々5%アルコール液体食またはコントロール液体食を継続投与させ、計4群で49日間のpair-feedingを行う)について、血液と肝臓を用いて以下の検討を行った。まず、アルコール性肝障害を評価するため、血液生化学検査(血清ALT値、肝内中性脂肪triglyceride値)、肝切片の病理組織染色(Hematoxylin-Eosin一般染色、Oil red O脂肪染色、Sirius red線維染色)、肝組織内の炎症・脂肪化・線維化の関連マーカーの遺伝子発現量を調べた。また、交感神経活性を評価するため、肝内の交感神経活動関連マーカーの遺伝子発現量や血中および肝内のNoradrenalin量を調べた。その結果、SHR、WKYともに、慢性アルコール投与によって肝機能低下をともなう肝脂肪化および肝線維形成からなるアルコール性肝障害を認め、肝内交感神経系の異常活性化が認められた。さらに、SHRではWKYと比較して、アルコール性肝障害はより進展し、交感神経系の活性異常も増悪する傾向を認めた。以上より、高血圧素因はアルコール性肝障害の増悪リスクとなり得ることが示唆され、この機序の一つとして、慢性飲酒による交感神経系の異常活性化が関与する可能性が示唆された。今後は、アルコール性肝障害の初期病態で重要な役割を示すとされる肝星細胞の関与を中心に検討していく予定である。平成27年度は、7週齢雄のSHRと正常血圧ラット(WKY)の慢性飲酒モデルラットについて、平成26年度に引き続き、肝星細胞マーカーや肝内の交感神経活動関連マーカーの蛋白発現量の検討、蛍光免疫染色による関連マーカー発現の検討を行った。また、平成26年度に行った肝切片の病理組織染色について追加検討を行った。平成26年度の検討結果では、SHR、WKYともに慢性アルコール投与によって、肝機能低下を伴う肝脂肪化および肝線維形成からなるアルコール性肝障害、肝内交感神経系の異常活性化を認め、さらにSHRではWKYと比較してより増悪した病態を認めたが、平成27年度の蛍光免疫染色による検討においても、これらと同様の傾向を確認できた。肝星細胞マーカーであるαSMAと交感神経α1A受容体の抗体を用いた蛍光免疫二重染色の検討では、慢性アルコール投与による肝星細胞上のα1A受容体の関与が示唆された。なお、蛋白発現量の検討は未だ継続中である。研究実施計画では、平成26年度前半に実験動物モデルの作成、平成26年度から平成27年度にかけて、アルコール性肝障害について病理組織学的検討・生化学的検討・RT-PCR法およびWestern blotting法を用いた検討、交感神経活性について生化学的検討・RT-PCR法およびWestern blotting法を用いた検討、平成27年度後半以降でアルコール性肝障害と交感神経系の異常活性化における肝星細胞の関与について蛍光免疫染色法を用いた検討をそれぞれ予定していた。現在、Western blotting法を用いた各検討について継続中であるが、その他については結果の解析およびまとめの段階にある。平成26および27年度には、7週齢雄のSHRと正常血圧ラットWKY(Wistar Kyoto normotensive rat)の慢性飲酒モデルラットについて、SHR、WKYともに、肝機能低下を伴うアルコール性脂肪肝を認め、SHRではWKYよりも増悪する病態を呈することを明らかにした。また、炎症性マーカーTNF-α、線維形成マーカーTGF-β1およびCollagenI・IV、活性化肝星細胞マーカーα-SMA、肝内の交感神経関連マーカーとしてアドレナリン作動性α1a受容体、交感神経活性因子NPYのmRNA発現量も、慢性アルコール投与を行ったSHRでより高値を示した。蛍光二重免疫染色による肝星細胞のα1a受容体の発現の検討においても同様の傾向を示した。平成28年度では、交感神経関連因子としてチロシンヒドロキシラーゼ(TH)の蛋白レベルの発現量を検討した結果、SHR、WKYともに慢性アルコール投与によって増加し、特にSHRではより高値を示した。以上の結果から、SHRへの慢性アルコール投与は、WKYと比べてアルコール性肝障害をより増悪させる可能性が示唆された。また、この機序として、慢性アルコール投与による交感神経系の異常活性化が肝内アドレナリン作動性α1受容体刺激を亢進し、活性化肝星細胞の肝障害への寄与をより促進させる可能性が示唆された。

高血圧と慢性飲酒は、交感神経活性化の相乗作用によってその病態の増悪因子として相互に影響しあっている可能性が考えられ、高血圧者のアルコール摂取の健康リスクについて社会に広く周知する必要がある。本研究では、高血圧自然発症ラット(SHR)と正常血圧ラット(WKY)を用いてアルコール性肝障害への高血圧の影響について検討した。その結果、SHRではWKYと比べ、慢性アルコール投与によってより高度の肝機能低下を伴うアルコール性脂肪肝および肝線維形成を生じ、活性化星細胞やTNF-α、TGF-β1、コラーゲン等の炎症・線維形成関連因子、アドレナリン作動性α受容体、ニューロペプチドY、チロシンヒドロキシラーゼ等の交感神経関連因子の遺伝子あるいは蛋白発現量の増加を認めた。以上より、高血圧と慢性飲酒は交感神経活性の相乗作用によって、相互に増悪因子として影響している可能性が示唆された。初年度は、血液生化学検査(血清ALT値、肝内中性脂肪triglyceride値)、肝切片の病理組織染色(Hematoxylin-Eosin一般染色、Oil red O脂肪染色、Sirius red線維染色)、肝組織内の炎症・脂肪化・線維化の関連マーカーおよび肝内の交感神経活動関連マーカーの遺伝子発現量の測定、血中および肝内のNoradrenalin量の測定を終え、概ね研究計画に則って研究が進められたため。肝障害および肝内の交感神経活動関連のマーカーの発現について、蛋白レベルでの評価を中心に検討を重ねていく予定である。データをまとめ、学術論文での成果発表を行う予定である。法医学(法医病理学、法医中毒学)、アルコール医学研究実施計画に則り、肝障害や肝内の交感神経活動の関連マーカーの発現については、蛋白レベルでの評価を行う。また、アルコール性肝障害と交感神経系の異常活性化における肝星細胞の関与については、蛍光免疫染色の他に通常の免疫染色による検討も考慮しながら、進めていく予定である。本年度の実験内容に大きな変更はなかったが、予定していた実験試薬や実験器具の購入を一部取り止めたこと、一部実験試薬の購入時期を見送ったこと、予定した学会参加の旅費に使用しなかったことにより、未使用額が生じた。動物飼育料や共同機器使用料、論文投稿にかかる費用等が予定より低額に抑えられ、未使用額が生じたため。平成28年度の実験試薬および実験機器の購入、論文投稿の費用に充てる予定である。未使用額については、平成27年度に計上した研究費と併せて、肝障害や肝内交感神経活動の関連マーカーの蛋白発現量や免疫染色の実験のための試薬・抗体等の購入に使用する予定である。
離島における長伐期・短伐期併用による林地の有効利用に関する研究

我が國の代表的離島である長崎県の対馬を研究対象として,長伐期・短伐期併用による林地の有効利用法について検討した.まず,対馬における森林・林業の現況を分析し,その結果から,林地の有効利用を考えるにあたっては,スギ・ヒノキ人工林の長伐期施業,コナラ・アベマキ・ノグルミを主体とする椎茸原木林の短伐期施業を基調としなければならないことを明らかにした.次に,広葉樹林の林分構造を解析し,椎茸原木林育成の立場からみた問題点を指摘するとともに,スギ・ヒノキ人工林,広葉樹林,モミ,カヤ林などの生長と立地因子の関係を究明し,その結果から,スギ・ヒノキ人工林の長伐期施業,椎茸原木林の短伐期施業が中心となるが,製炭原木林施業,特殊用材林施業も,部分的には適用しなければならないことを指摘し,それぞれの今後の施業法について考察した.さらに,現地調査,空中写真,地形図,林相図を併用して,林地利用の良い例,悪い例を具体的に示した.最後に,以上の結果を総括して,対馬における林地の有効利用にあたって留意すべき点として,次の事項を指摘した.1.林地の有効利用にあたっては,経済性ばかりでなく公益性も考慮しなければならない.2.スギ・ヒノキの植栽にあたっては,立地因子との関係を,特に重視することが必要である.3.コナラ・アベマキ・ノグルミなどの椎茸原木林ばかりでなく,広葉樹林全体についての育林技術を確立する.4.以上のことを前提として,先に示した良い例をモデルとして,林地の利用計画を樹立する.我が國の代表的離島である長崎県の対馬を研究対象として,長伐期・短伐期併用による林地の有効利用法について検討した.まず,対馬における森林・林業の現況を分析し,その結果から,林地の有効利用を考えるにあたっては,スギ・ヒノキ人工林の長伐期施業,コナラ・アベマキ・ノグルミを主体とする椎茸原木林の短伐期施業を基調としなければならないことを明らかにした.次に,広葉樹林の林分構造を解析し,椎茸原木林育成の立場からみた問題点を指摘するとともに,スギ・ヒノキ人工林,広葉樹林,モミ,カヤ林などの生長と立地因子の関係を究明し,その結果から,スギ・ヒノキ人工林の長伐期施業,椎茸原木林の短伐期施業が中心となるが,製炭原木林施業,特殊用材林施業も,部分的には適用しなければならないことを指摘し,それぞれの今後の施業法について考察した.さらに,現地調査,空中写真,地形図,林相図を併用して,林地利用の良い例,悪い例を具体的に示した.最後に,以上の結果を総括して,対馬における林地の有効利用にあたって留意すべき点として,次の事項を指摘した.1.林地の有効利用にあたっては,経済性ばかりでなく公益性も考慮しなければならない.2.スギ・ヒノキの植栽にあたっては,立地因子との関係を,特に重視することが必要である.3.コナラ・アベマキ・ノグルミなどの椎茸原木林ばかりでなく,広葉樹林全体についての育林技術を確立する.4.以上のことを前提として,先に示した良い例をモデルとして,林地の利用計画を樹立する.我が国の代表的離島である長崎県の対馬を研究対象にとりあげ、長伐期(スギ,ヒノキ人工林施業)・短伐期(椎茸原木林施業)を併用した林地の有効利用法を明らかにするに必要な資料の収集、およびそのとりまとめを行った。まず、林地の有効利用のモデルを作製するため、現地調査を行って、モデル作製に適した林地として、長崎県下県郡豊玉町大網・佐保地区を選び、同地区の林相図,地形図を作製した。次に、森林の大部分を占める広葉樹林の概況をとりまとめた。対馬における広葉樹林は、常緑広葉樹林,落葉広葉樹林,常緑・落葉広葉樹林(混成林)に区分され、その大部分は幼・壮齢林であることを明らかにし、さらに、幼・壮齢林の林分構造について検討し、落葉広葉樹林は、常緑広葉樹林,混成林にくらべ、本数,材積ともに少ない傾向があること,落葉広葉樹林では椎茸原木樹種(コナラ,アベマキ,ノグルミ)が上層木となっているが、混成林では、原木樹種と非原木樹種が上層樹冠層で競合していることを認めた。また、原木樹種を主体とする林分の林分構造から、椎茸原木林の伐期における林分構造は、平均直径9cm,平均樹高9m,ha当り本数2,0002,500本であり、伐期齢は、地位上2030年,地位中3040年であることを明らかにした。以上のほか、コナラの天然下種更新、ケヤキの生長に関する資料の収集を行うとともに、椎茸原木林の施業技術について検討し、2,3の知見を得た。次年度は、人工林施業についてとりまとめ、それらの結果から、長伐期・短伐期を併用した林地の有効利用法に関する基本的な考えかたを明らかにする予定である。