hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自発的秩序構造を利用した半導体ナノ・マイクロ規則構造の作製とその応用

当初,コロイド結晶を直接マスクとした単純なネガポジプロセスを中心に研究を進めてきたが,既存のフォトレジストを用いたマスク形成技術を導入することで,従来よりも規則性,再現性に優れた,三次元規則構造体の作製条件を見出し,テンプレートとして利用する微粒子の粒径を調整することでマスク開口部の周期も高度に制御する手法を確立した。周期的な開口部を持つフォトレジスト製ハニカムマスクを介したInP基板のアノード電解エッチングにおいては,孔の成長挙動に対する結晶面の影響を明らかにするとともに,孔発生位置を二次元平面でパターン化することでポーラス構造の自己組織化に基づき既存のリソグラフィー技術では作製困難な幾何学パターンを自発的に誘導した。孔発生位置をマスク開口部に限定しn-InP(100)基板をアノード電解エッチングした結果,マスク開口部を起点として結晶方向によらず放射状に孔が成長し,同心円状に成長したポーラス構造(ドメイン)は隣接するドメインと接することで基板表面において正六角形のタイリングを自己組織化的に実現した。ドメインの境界線はマスク開口部間の垂直二等分線に相当することから,得られた幾何学パターンは各ドメインの勢力圏を反映したボロノイ分割図とも言え,二次元平面の新たなパターニング法を実証した。
抗老化分子SIRT1活性調節による腎障害抑制への可能性の検討

「抗老化分子SIRT1活性調節による腎障害抑制への可能性の検討」をテーマとし検討し、加齢マウス腎におけるオートファジー活性の低下と腎病変の関わりを解明し、昨年度に雑誌The Journal of Clinical Investigation (April, 2010)に掲載された。引き続きオートファジー活性の低下と慢性腎臓病の進展に関する検討を進めた。通常マウスの尿蛋白負荷モデルにおいて腎尿細管でのオートファジーが活性化すること、また高脂肪食負荷肥満マウスでは、加齢マウス同様に、これら刺激下でのオートファジー活性が低下することを見出した。これらの知見から、加齢や肥満といった病態が腎疾患の臨床的予後不良因子となる原因として、腎尿細管細胞でのオートファジー活性抑制によるストレス応答低下が関与しているのではないかと考えた。そこで、マウスに対する3-methyladenine(3MA:オートファジー阻害薬)投与、LAMP-2^<-/->マウス(LAMP-2:オートファゴゾームとリソソームの融合に必要な蛋白)、近位尿細管特異的Atg5^<-/->マウス(Atg5:オートファゴゾーム形成に必要な蛋白)を作成し、これらマウスに対し蛋白尿負荷モデルを惹起し、尿細管間質病変進展におけるオートファジー欠損の意義を検討した。いずれのオートファジー活性欠損マウスにおいても、通常マウスに比し、尿蛋白増大に伴う尿細管間質病変が増悪することが示された。このことから、尿蛋白に伴う尿細管病変進展に対し、オートファジーがストレス応答機構として活性化されていると共に、その低下は病変の進展に寄与することが示唆された。オートファジーの活性化を標的とした新たな慢性腎臓病に対する治療戦略の可能性が確立されることを期待している。抗老化分子SIRT1に着目し、カロリー制限(CR)による腎障害抑制機構の解明を行い、SIRT1活性化による新たな加齢腎病変に対する治療戦略の可能性を検討した。加齢腎(24ヶ月齢マウス腎)では、SIRT1発現、活性の有意な低下とともにミトコンドリア異常(異常ミトコンドリアの蓄積およびミトコンドリア数の減少)を伴っており、これらの異常はCRにより改善した。SIRT1^<+/->マウスを用いた検討から、加齢腎でのミトコンドリア異常には、腎内低酸素状態でのautophagy低下、mitochondria biogenesis低下が関与し、その背景にはSIRT1活性の低下が関与しうる事、SIRT1はautophagy制御分子Bnip3の発現増強を介し、低酸素条件におけるautophagyを正に制御しうる事が明らかとなった。これらの結果から、SIRT1の低酸素状態でのautophagy制御という、新たなストレ応答機能としての役割が示されると共に、SIRT1が加齢腎病態の形成に深く関わるミトコンドリア異常の制御因子である事、その活性化が加齢病態のCR mimeticsとして働き、CRによる腎保護機構に係わり得る事が明らかとなった。カロリー制限状態で活性化される抗老化分子SIRT1(ClassIII脱アセチル化酵素)に着目し、カロリー制限による加齢に伴う腎障害の抑制機構の解明を行い、SIRT1活性化による新たな加齢腎病変に対する治療戦略の可能性を検討した。加齢腎(24ヶ月齢マウス腎)では、SIRT1発現、活性の有意な低下とともにミトコンドリア異常(異常ミトコンドリアの蓄積およびミトコンドリア数の減少)を伴っており、これらの異常はカロリー制限により改善した。SIRT1^<+/->マウスを用いた検討から、加齢腎でのミトコンドリア異常には、腎内低酸素状態でのSIRT1活性の低下を介した細胞内浄化機構autophagy活性の低下が関与しうる事が明らかとなった。更に、培養細胞系を用い、これら分子機構の解明を行った結果、SIRT1は核内転写因子FOXO3の脱アセチル化を介した転写活性の活性化をもたらし、Autophagy誘導分子Bnip3を発現増強することが明らかとなった。これらの結果から、SIRT1-FOXO3-Bnip3経路の低酸素状態におけるautophagy制御という、新たなストレ応答機能としての役割が示されると共に、SIRT1が加齢腎病態の形成に深く関わるミトコンドリア異常の制御因子である事、その活性化が加齢病態のCR mimeticとして働き、カロリー制限による腎保護機構に係わり得る事が明らかとなった。

いずれのオートファジー活性欠損マウスにおいても、通常マウスに比し、尿蛋白増大に伴う尿細管間質病変が増悪することが示された。このことから、尿蛋白に伴う尿細管病変進展に対し、オートファジーがストレス応答機構として活性化されていると共に、その低下は病変の進展に寄与することが示唆された。オートファジーの活性化を標的とした新たな慢性腎臓病に対する治療戦略の可能性が確立されることを期待している。
日本列島における先史人類の定住化をめぐる動態的研究

本年度は,3年間に渡る研究成果を総括するとともに,幾つか派生的な研究を行った。総括にあたって重点を置いたのは,課題研究が主眼とする先史人類の定着化をめぐって,その過程を明確に跡づけ,評価し直すことであった。これによって,縄文時代の初頭を迎え,環境変化が進むのと軌を一にして,先史人類が限られた範囲へ労働力を投下するなど,資源開発の様態が大きく再編されることを実証した。そのうえで,考古学と生態学の成果を融合することによって,その背後に資源開発の予測性の向上なる問題が潜んでいるとの結論に達している。さらに上記の研究から派生するかたちで,それに継起する変化を明らかにすることを目指した。なかでも重点を置いたのは,これまでどおり石材消費から先史人類の行動形態を復元することによって,それが環境変化と密接な関係にあることを裏付けることであった。その結果,やはり後続する気候変化と呼応するように,先史人類の移動形態が大きく再編されることが明らかとなった。言葉を換えるならば,こうした成果は上述した議論を大きく補強するものであり,国内外から注目される定着的な狩猟採集民の形成過程をめぐって,その背景を明確にしている。報告者が最終的な目標とするのは,(a)縄文時代初頭の居住形態に注目しながら,(b)獲得経済下で先史人類が定着的な生活を営み始める過程を明らかにしてゆくことである。なかでも,先史人類の居住形態と資源開発を関連づけたうえ,同様の過程を歴史的な動態のもとで評価することを見据え,以下の研究を進めることができた。(1)狩猟活動の研究欧米を中心に展開してきたoff-site archaeologyの手法を応用しながら,従前の研究が重視しない稀薄な痕跡に注目することによって,縄文時代初頭における狩猟空間の変化を明らかにした。(2)居住形態の研究神子柴遺跡(長野県)を中核に据えつつ,周辺遺跡の石材消費や分布の解析を進めることによって,東北日本から中部高地に至る先史人類の壮大な巡行を明らかにした(平成20年度に公表を予定)。(3)石器群の研究縄文時代の初頭に見られる板状砥石の製作技法に着目したところ,早くから擦切技法を応用しながら,特定の遺跡で石器の一括生産が進められていることを明らかにした(平成20年度に公表を予定)。本研究が最終的な目標とするのは,(1)縄文時代初頭の居住形態に注目しながら,(2)先史人類が獲得経済下で定着的な生活を営み始める過程を明らかにすることである。こうした目標のもとに,本年度は引き続き(a)居住形態の研究,(b)資源開発の研究を基軸としながら,前年度の研究成果を発展的に展開することを目指した。このうち(a)居住形態の研究では,これまでと同様に複数の遺跡にわたる移動行動に着目しながら,従前の"定住化"論を問い直すことに努めた。その結果,先行研究の想定と反して,先史人類は居住地の定着性を強めながらも,ときに広域に及ぶ"渡り"を展開し始めることが明らかになってきた。また,こうした移動形態の展開と連動しながら,人類は山間部の洞穴を生活のなかに取り込み始める過程を明らかにすることができた。また,(b)資源開発の研究では,主に石器資料の緻密な解析を行うことによって,その地域的な展開を描き出すことに努めた。とくに,その機能,技術,組成といった側面から地域間の対比を多角的に進めたところ,上述した居住形態の展開とあわせるように,資源開発が地域ごとに特殊化してゆくことを明らかにできた。以上のように,(a)居住形態の転換と(b)資源開発の転換は密接に関連している可能性が高く,次年度はそれらを関連づけながら,世界的に見ても稀な定着的な狩猟採集民の成立過程を捉え直す予定である。
吸収性スクリューによる頚椎椎間関節固定術の生体力学的研究

高齢化社会に伴い、脊椎手術は益々増加している。脊椎手術では、神経除圧に加え、脊椎の可動性を制御するために固定術を行うことがあるが、現在は高価な金属製インプラントが用いられるのが一般的である。しかし本インプラントには医療経済の問題があり、更に放射線撮影時のアーチファクト、生涯にわたって体内に残ってしまうという問題など、様々な問題がある。一方、吸収性スクリューは比較的安価であり、金属製インプラントのような金属製アーチファクトの問題や、生涯にわたって異物が生体内に残るという問題など、様々な問題点を解決できる可能性がある。我々は、吸収性スクリューを脊椎手術へ応用し、良好な成績を報告してきた。固定術に関しては、頸椎椎間関節固定術を吸収性スクリューで行い良好な成績を報告した。本法は、安価なスクリュー単独で頸椎固定術を行え、有効な方法と考えられるが、吸収性インプラントは金属製インプラントと比較し剛性が劣るため、頸椎固定術への応用においては生体力学的な研究が望まれる。今回我々は、有限要素法という特殊な方法を用いて、コンピューター上でのシミュレーションにより吸収性スクリューを用いた頚椎後方固定術の問題点を明らかにすることを目的とし、本研究を行っている。本研究を行うにはまず、健常人の頚椎CT情報をもとに有限要素法を用いてコンピューター上で頸椎可動性モデルを作成する必要がある。しかし、有限要素法を用いてヒトの頸椎運動を正確に再現できるような可動性モデルを作成することは容易でなく、過去の報告でも少数にみられる程度である。今回我々は、健常人の頸椎CT情報をもとに、詳細な動態モデルを作成し、生体力学的な研究を行っている。高齢化社会に伴い、ますます増加する脊椎手術において、固定術には高価な金属製インプラントが用いられる。しかし医療経済の問題を含め、放射線撮影時のアーチファクトなど様々な問題を含んでいる。一方、吸収性スクリューは安価であり、金属製インプラントにみられる様々な問題点も解決できる可能性がある。我々は、吸収性スクリューを頸椎固定術に応用し、良好な手術成績を報告してきた。特に頸椎椎間関節固定術へ吸収性スクリューを用いることで、安価なスクリュー単独で頸椎固定術を行うことができ、その利点について報告している。しかし、金属製インプラントと比較し剛性が劣る吸収性スクリューの頸椎疾患への応用に関しては、生体力学的な観点からの研究はなされていないのが現状である。そこで我々は、コンピューターによるシミュレーションにより頚椎後方固定術に吸収性スクリューを用いることによる問題点を明らかにすることで、頸椎手術に新たな選択肢が提示できる可能性があると考え、本研究を行っている。本研究を行うためにはまず、健常のヒト頚椎のCT情報をもとにコンピューター上で有限要素法を用いて頸椎動態モデルを作成する必要がある。しかし、ヒトの頸椎運動を詳細に再現するようなヒト頸椎の動態モデルを有限要素法を用いて作成することは難しく、過去の報告でも数編にみられる程度である。我々は現在、ヒト頸椎CT情報をもとに、詳細な動態モデル作成に取り組んでいる。前述のように、本研究を行うためにはまず、健常のヒト頚椎のCT情報をもとにコンピューター上で有限要素法を用いて頸椎動態モデルを作成する必要がある。我々は、ヒト頸椎CT情報をもとに有限要素法を用いて、頸椎の骨性モデルの作成に成功した。加えて、椎間板を作成して簡易的な動態モデルを作成し、更に、前縦靭帯や後縦靭帯、棘上靭帯や棘間靭帯などを作成することができた。しかし、複雑な形状である椎間関節や関節包、付着が3次元的で複雑な形状である黄色靭帯のモデル作成に難渋した。コンピューターCGを作成するソフトを用いてそれら靭帯を作成することも試みたが、詳細な再現には至らなかった。様々な情報や工夫に加え、使用している有限要素法のソフトのバージョンアップを幸い迎え、椎間関節や黄色靭帯作成に有効であるソフトの使用が可能となり、現在これら作成の見通しがついた。予定よりやや遅延したが梅雨に入る頃までには頸椎動態モデルを完成させ、有限要素法を用いたヒト頸椎動態モデルの解析が行っていける見込みとなった。解析については、まずは金属製スクリューを頸椎へ挿入した場合を想定したモデルを作成して生体力学的に解析した後に、同様の方法で吸収性スクリューを挿入した場合を想定したモデルを作成して生体力学的な解析を行っていく。一方、吸収性スクリューは安価であり、金属製インプラントにみられる金属製アーチファクトの問題や、異物が生涯にわたって生体内に残るという問題など、様々な問題点も解決できる可能性がある。しかし、金属製インプラントと比較し剛性が劣る吸収性スクリューの頸椎固定術への応用に関しては、生体力学的な観点からの研究はなされていないのが現状である。

そこで我々は、コンピューターによるシミュレーションにより頚椎後方固定術に吸収性スクリューを用いることによる問題点を明らかにすることで、頸椎手術に新たな選択肢が提示できる可能性があると考え、本研究を行っている。本研究を行うためにはまず、健常のヒト頚椎のCT情報をもとにコンピューター上で有限要素法を用いて頸椎可動性モデルを作成する必要がある。しかし、ヒトの頸椎運動を詳細に再現できるようなヒト頸椎の可動性モデルを有限要素法を用いて作成することは容易でなく、過去の報告でも数編にみられる程度である。今回我々は、ヒト頸椎CT情報をもとに、詳細な動態モデル作成に取り組み、生体力学的な研究を行っている。しかし、ヒトの頸椎運動を詳細に再現できるようなヒト頸椎の可動性モデルを有限要素法を用いて作成することは容易ではなく、過去の報告でも数編にみられる程度である。今回我々は、ヒト頸椎CT情報をもとに有限要素法を用いて、頸椎の骨性モデルの作成に成功した。加えて、椎間板を作成して簡易的な動態モデルを作成し、更に、前縦靭帯や後縦靭帯、棘上靭帯や棘間靭帯、黄色靭帯や関節包などを追加作成することができた。このモデルを使い、6方向への荷重実験を行い、過去の報告と比較することで、今回のモデルが受容できるものであるかを検証するが、度重なるモデルの修正や繰り返す荷重実験を行うことにより、受容できるモデルの作成に成功した。作成した頸椎の可動性モデルへスクリューを用いて頸椎後方椎間関節固定術を行い、頸椎固定術モデルを作成した。スクリューを吸収性スクリューと定義し、6方向の荷重実験を行ったところ、スクリューの破損はみられなかった。スクリューを現在日常臨床で使用されているチタン製スクリューと定義し、同様に6方向の荷重実験を行ったものと比較したところ、チタン製スクリューと同程度の固定力があることが示された。高齢化社会に伴い、ますます増加する脊椎手術において、固定術には高価な金属製インプラントが用いられる。しかし医療経済の問題を含め、放射線撮影時のアーチファクトなど様々な問題を含んでいる。一方、吸収性スクリューは安価であり、金属製インプラントにみられる金属製アーチファクトの問題や、異物が生涯にわたって生体内に残るという問題など、様々な問題点も解決できる可能性がある。我々は、吸収性スクリューを頸椎固定術に応用し、良好な手術成績を報告してきた。特に頸椎椎間関節固定術へ吸収性スクリューを用いることで、安価なスクリュー単独で頸椎固定術を行うことができ、その利点について報告している。しかし、金属製インプラントと比較し剛性が劣る吸収性スクリューの頸椎固定術への応用に関しては、生体力学的な観点からの研究はなされていないのが現状である。
厚膜感光性材料を用いた駆動型擬似細胞外マトリックスによる生体機能の再現

本研究では、厚膜感光性材料を用いた生体機能再現のためのバイオマイクロデバイスの実現を目的とし、疑似的な細胞外マトリックスとして機能する足場構造構築に取り組む。平成30年度は、(1)マイクロ流路への組み込みが可能な微細構造の作製、(2)マイクロ流路と一括作製可能な3次元メッシュの作製を行った。(1)厚膜感光性材料の特徴である感光部と未感光部のガラス転移温度差を利用した接着法を考案し、細胞を含有できる3次元のポーラス構造上に細胞を透過しない2次元のポーラスメンブレンを集積した。前年度までにマイクロ流路を有する細胞培養用のプラットフォームを構築していた。しかし、プラットフォーム内の細胞組織は生体内の組織とは類似していない。生体内組織は、2次元的な構造をとる細胞組織関門と3次元的に細胞が積層した構造からなる。そこで、細胞を含有し3次元的に細胞を積層することのできるポーラス構造に、細胞の生成する代謝物質のみを透過する2次元のメンブレンを集積することで、2次元と3次元の構造を有する足場構造作製に取り組んだ。結果、孔径約3.5 μm、厚み約8.3 μmの2次元メンブレンをポーラス構造上に集積し、各構造上で2種類の細胞を共培養できた。(2)3次元メッシュの作製では、傾斜露光法と傾斜酸素アッシング法を利用し、疑似細胞外マトリックスとなる起立したメッシュ構造をマイクロ流路と一括作製した。傾斜酸素アッシング法により微細性を向上させ、孔サイズ10 μm以下、高さ50 μm以上の3次元メッシュを作製できた。また、作製した構造上に接着性の細胞を播種した結果、細胞が構造上に接着している様子が観察された。以上、最終年度は、これまでに作製したプラットフォームに格納可能な疑似細胞外マトリックスの作製と、マイクロ流路と一括作製可能な構造の作製に取り組み、いずれの構造上においても細胞を培養できることを示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、厚膜感光性材料により作製される疑似細胞外マトリックスと、生体内環境を再現する細胞培養用送液デバイスを組み合わせ、人体の代謝機能に注力した人体機能再現システムの構築を目的としている。具体的な活動内容は、(1)疑似細胞外マトリックスの作製、(2)細胞培養用送液デバイスの作製、(3)作製した疑似細胞外マトリックスとデバイスを組み合わせた人体機能再現システムの構築に分類される。以下に各々の本年度における進捗状況を記載する。(1)疑似細胞外マトリックスの作製:本年度は2次元平面構造と3次元立体構造を有する疑似細胞外マトリックスの作製を計画していた。2次元疑似細胞外マトリックスは高い紫外線透過性を有するオムニコートと裏面露光法を用いて作製した。3次元疑似細胞外マトリックスは傾斜露光法と酸素プラズマアッシングを組み合わせて作製した。走査型電子顕微鏡による観察より、いずれの疑似細胞外マトリックスも目標としていた4um以下の多孔構造を有し、目標形状と寸法を満たしていることを確認した。(2)細胞培養デバイスの作製:デバイスの作製に関しては、当初ペリスタリポンプを用いることを計画していたが、電磁気力の細胞への影響低減および構造・取扱いの簡便性から、管内圧力損失を用いた機構に変更した。作製したデバイス内において設計値と類似した流量を取得できた。現在、細胞を用いたデバイス機能評価実験を遂行中である。(3)細胞培養による人体機能再現システムの評価:当初の計画通り、次年度以降、細胞培養デバイス評価終了後にシステムの構築と評価を行う。以上、本年度は、厚膜感光性材料による2次元および3次元の疑似細胞外マトリックス作製と、管内圧力損失を利用した細胞培養用送液デバイスの作製を行った。次年度以降、作製した細胞培養用送液デバイス評価と人体機能再現システムの構築と評価に取組む。本年度の研究において、当初の計画通り、厚膜感光性材料を用いた疑似細胞外マトリックスとなる2次元および3次元の多孔メンブレン構造を作製できた。さらに、細胞培養用送液デバイスの作製が成された点を考慮し、課題遂行がおおむね順調に進んでいると評価する。一方、当初の研究計画との相違点として、留学先機関の変更(受け入れ研究者は研究計画書と同一)を挙げる。変更後の留学先であるNational Institute of Standards and Technology (NIST)の研究設備を用いることで、当初の計画にあったCaco-2細胞のみでなく、Huvec cell, HepG2 cell、さらにその他の人体細胞を用いたPrimary cultureを行うことができる。よって、今後は当初の計画以上に多種の細胞を用いた評価実験を実施できると考えている。また、受け入れ研究機関である群馬大学が感光性材料の作製に注力した設備を有していることと比較し、NISTはSi等の無機材料の加工設備を多数有しているゆえ、今後それらの点を考慮し、より人体の構造に近いデバイスとシステムを設計・作製できると考えている。以上の研究結果と計画変更内容より、本年度の研究はおおむね順調に進展していると評価する。本研究では、厚膜感光性材料を用いた生体機能再現のためのバイオデバイスの実現を目的とし、擬似細胞外マトリックスを有する生体機能再現デバイスの作製を行う。平成29年度は、(1)細胞組織共培養用プラットフォームの細胞培養による性能評価、(2)人体の内蔵体積・血液体積比率に等比の細胞培養用プラットフォームの設計と作製(3)厚膜感光性材料により作製される3次元微細構造構築の3つの活動に取り組んだ。

(1)無機材料を中心に作製したマイクロ流路を有するプラットフォームを作製した。本研究の特色は、「モジュラ機構」、「培養細胞組織サイズ」、「送液培地量」、および「無機材料構成マイクロ流路」である。細胞種ごとに培地や血清の有無などの最適な培養条件は異なる。特に懸濁した細胞を播種した後、細胞が培養組織を構築するまでは、各細胞に最も適した環境下で培養されることが望ましい。よって、共培養前の個別培養を可能とするため、培養細胞を有する足場を格納可能なモジュラ機構を有するプラットフォームを、Siを主な構成材料として作製し、プラットフォーム内での細胞培養に成功した。(2)3次元培養とマイクロ流路の3次元的組み合わせにより、一般的に人体比と比較し1000倍以上となる細胞培養に必要な培地量を、人体比の10倍にまで低減したプラットフォームを構築し、プラットフォーム内での細胞培養に成功した。(3)作製したプラットフォームに組み込むことを考慮した擬似細胞外マトリックスの厚膜感光性材料を用いた作製を試みた。厚膜感光性材料の接着能に着目し、3次元微細構造の集積を試みている。以上、平成29年度は、細胞組織の共培養用プラットフォームの作製・評価、必要な培地量を人体内比の10倍まで低減したプラットフォームの構築と評価、厚膜感光性材料を用いた3次元微細構造の集積に取り組んだ。本年度は、モジュラ機構などの細胞共培養に適した機構を有するプラットフォームと、プラットフォーム内の細胞組織体積/培地体積を人体における臓器体積/血液体積と等比とすることを目的とした、2種類のプラットフォームの構築を並行して進め、それぞれのプラットフォーム内での細胞培養に成功した。モジュラ機構を有するプラットフォームは前年度から引き続き設計と作製に取り組んだ。作製したプラットフォームには、細胞培養のための構造のみでなく、無機材料を中心とした流路設計、モジュラ機構、透過観察能など、細胞実験において有用な機構を複数取り入れた。当初の計画より複雑な機構となったが、細胞培養によりプラットフォームが細胞培養能を有していることを確認できた。よって、当初予定していた細胞培養能のみでなく、その他の機構をプラットフォームに組み込めたことから、当初の計画以上に進展していると考える。プラットフォーム内の培地量低減を目的としたプラットフォームの設計・作製にも取り組んだ。本プラットフォーム構築は初期の研究計画には含まれていなかったが、今後の本研究課題発展への寄与と研究内容の学術的意義の大きさから有益と考え、本年度新たに設計・作製を開始した。結果、一般的に人体内の1000倍以上となる、プラットフォーム内の培地量比を10倍にまで低減でき、プラットフォーム内での細胞培養から有用性を示すことができた。当初の予定と比較し、プラットフォーム内での細胞培養に適した条件の特定に時間を要したため、海外の共同研究先への留学期間を延長し、課題の解決に取り組んだ。
北・南米の日系女性文化に見られるジェンダーと表象性の比較研究

本研究では、北米と南米にみられる日系女性文化の形成とその変化の過程を比較研究し、そこに現れるジェンダーやエスニシティの特徴を明らかにしている。さらに、特に新しい世代の文化に注目することにより、表象性を用いた新たな文化表象形式に見られる特徴を明らかにしている。日系女性文化研究としては、アメリカを中心にした研究はこれまでにも見られたが、特に本研究では、北米のカナダや南米のブラジルにおける女性文化に注目している。ゆえに、本研究は、日系女性文化の研究に新たな視座をもたらすだけでなく、これまでに行われた研究と比較することで、日系女性文化の持つそれぞれの文化的特徴をより明らかにしていることに意義があると言える。また、近年では、日本に生まれ、外国に移住している女性たちの文学もまた新たな日系世代(「新一世」)の文化として注目されている。これらもまた、従来から見られている英語圏以外の文化圏でも見られるようになっており、その言語、滞在する文化圏は、ますます多様になってきている。本研究では、そうした、これまでとは異なる視座から、日本を考察している女性たちの文学を比較研究することにより、世界に広がる日本女性の文化的特徴とグローバル化時代のその新たな枠組みを示しており、このことは、日系文化研究のさらなる発展に大いに貢献するものであると言える。この研究の目的は、北米(特にカナダ)と南米(特にブラジル)の日系女性文化に見られる特徴を、ジェンダーと表象性に注目して比較分析することにある。本研究では特に若い世代(日系三世や四世、「新一世」)の日系女性たちの文学作品や文化表象に注目している。さらに、これらの新しい世代の文化をこれまでの日系文化と比較することで世代間に見られる日系文化の違いを明らかにし、彼女たちが日本の内外で創り出している新たな日本文化の特徴とその方向性を示そうとするものである。平成20年度の研究としては、まず、カナダにおける英・仏文化の比較という観点から、英系の日系カナダ人作家(トロント在住の日系三世作家、ケリー・サカモト)と仏系の日系カナダ人作家(モントリオール在住の日系新一世作家、アキ・シマザキ)にインタビューを行った。それをもとに、彼女たちの近年の作品に見られる特徴についてそれぞれの作品についての分析を行い、さらにそれらの分析を比較し、研究論文として発表した。(『カナダ文学研究』第16号掲載の研究論文参照のこと。)さらに、北と南米の日系女性文化の比較という観点から、南米ブラジルの日系女性文化に関する調査を行った。その調査の中心は、国内における学会への参加、資料収集、また、サンパウロ大学を中心とした在外研究調査であった。さらに、収集した資料をもとに、ブラジルの「ニッケイ」と日本の「デカセギ」の比較研究を該当年度(平成20年度)におけるブラジル研究の中心と位置づけ、日系ブラジル一世と新しい世代の映像作品に見られる表象性に関する比較研究を行った。その成果は、研究会での口頭発表や、学術雑誌(『ジェンダー研究』第13号など)に研究論文として掲載されている。本研究の目的は、北米(カナダ)、南米(ブラジル)における、日系女性文化に見られる特徴を、ジェンダーと表象性に注目して、比較分析することにある。これまで、日系文化研究はアメリカに見られるものを中心とされていたが、本研究は、敢えてその北にあるカナダと南のブラジルを比較することで、これまでに見られなかったような、日系文化のあり方を明らかにすることに、大きな意義があると言える。本年度の研究として、ブラジルのサンパウロ大学日本文化研究所に、研究員として滞在し、サンパウロ市内の日系人街を視察するとともに、日系移民博物館資料室や、サンパウロ大学日本文化研究所付属図書室などを中心に、ブラジルの日系文学に関する使用収集と分析を行った。また、昨年に引き続き、カナダのトロント大学やモントリオール大学にて、研究者との交流や、移民作家とのインタビューを行った。2009年度には、こうした研究の成果の一部を、国内の学会だけでなく、ヨーロッパ(フランス)、アメリカ(ブラジル)、アジア(韓国)の学会で発表した。この一連の研究の成果は、本年度中に単著にまとめられ、出版される予定である。
ES細胞を用いた悪性脳腫瘍に対する遺伝子・細胞治療の研究

我々は以前より、種々のウィルスベクターの開発と、悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療の研究を行ってきたが、今回、マウスの肺性幹細胞(ES細胞)を用いて神経幹細胞に誘導し、この神経幹細胞の悪性脳腫瘍に対する治療への有用性や、新たな抗腫瘍効果の優れた遺伝子・細胞治療についての研究・開発を行った。ES細胞から誘導した神経幹細胞は培養下で増幅することも可能であり、この神経幹細胞自体に、抗腫瘍効果があることが報告され注目されている。今回、この神経幹細胞の腫瘍内での遊走性や浸潤性を明らかとするために、GFP遺伝子などのマーカー遺伝子を導入した神経幹細胞を作成した。そして、これらの神経幹細胞の分化や遊走能や浸潤能が、どのような培養条件や時期の神経幹細胞が優れているのか詳細に検討した。その結果は、比較的作成早期の神経幹細胞は神経系細胞に変化しやすく、長く継体した神経幹細胞はグリア系細胞に分化しやすい傾向があったが、両者とも脳腫瘍形成は起こさなかった。遺伝子治療を行う上で、抗腫瘍効果のある新たな遺伝子としてYKL-40遺伝子に注目し、そのantisenseの抗腫瘍効果をinvitroで検討した。その結果特にインターフェロンαと併用すると優れた抗腫瘍効果を認め、その効果の機序は、ERK1/2のリン酸化を介していることを明らかとした。その他、悪性脳腫瘍の分子標的治療を試みるための分子的解析を行うために、PETを用いた解析を行い、FLT-PET、Methionine-PETが悪性腫瘍に非常に有用でその取り込みは細胞増殖能と相関することを明らかとした。これらの結果を基に、遺伝子・細胞治療をさらに発展させ、実用化していきたい。我々は以前より、種々のウィルスベクターの開発と、悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療の研究を行ってきたが、今回更にこの研究を発展させるために、胚性幹細胞(ES細胞)を用いて、神経幹細胞に誘導し、この神経幹細胞に種々の免疫系を賦活させる遺伝子、あるいは薬剤感受性遺伝子を導入し、脳腫瘍に対する最も効果的な遺伝子・細胞治療についての研究・開発を行う。全能性を示す胚性幹細胞(ES細胞)から、培養下で神経系前駆細胞を誘導方法も開発され、ES細胞から誘導した神経幹細胞は培養下で増幅することも可能であり、この神経幹細胞自体に、抗腫瘍効果があることが報告され注目されている。今回、この神経幹細胞の腫瘍内での遊走性や浸潤性を明らかとするために、GFP遺伝子などのマーカー遺伝子を導入した神経幹細胞に、urokinase plasminogen activator (uPA)、urokinase plasminogen activator receptor (uPAR)、p16、matrix metalloproteinase-9などの遺伝子を導入した。それらの遺伝子導入神経幹細胞の遊走性、浸潤性、angiogenesisなどの変化を検討し、脳腫瘍の治療に有効な神経幹細胞を作成している。今後、これらの遺伝子操作により遊走性、浸潤性に優れた神経幹細胞に、サイトカイン遺伝子(IL2、IL4、IL12、GM-CSFなど)あるいは薬剤感受性遺伝子(Cytosine deaminase,、E.coli gptなど)を導入し、その抗腫瘍効果を検討する。また、コリン作動性神経細胞に分化する神経幹細胞を樹立し、マウスの外傷脳モデルやAlzheimer病モデルに移植して、その神経移植の有効性を明らかとし、論文に発表した。我々は以前より、種々のウィルスベクターの開発と、悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療の研究を行ってきたが、今回、胚性幹細胞(ES細胞)を用いて、神経幹細胞に誘導し、この神経幹細胞に種々の免疫系を賦活させる遺伝子、あるいは薬剤感受性遺伝子を導入し、脳腫瘍に対する最も効果的な遺伝子・細胞治療についての研究・開発を行う。

ES細胞から誘導した神経幹細胞は培養下で増幅することも可能であり、この神経幹細胞自体に、抗腫瘍効果があることが報告され注目されている。今回、この神経幹細胞の腫瘍内での遊走性や浸潤性を明らかとするために、GFP遺伝子などのマーカー遺伝子を導入した神経幹細胞を作成した。そして、これらの神経幹細胞の分化や遊走能や浸潤能が、どのような培養条件や時期の神経幹細胞が優れているのか詳細に検討した。さらに、その神経幹細胞にurokinase plasminogen activator(uPA)、urokinase plasminogen activator receptor(uPAR)、p16、matrix metalloproteinase-9などの遺伝子を行い、その遊走性、浸潤性、angiogenesisなどの変化を検討している。今後、これらの遺伝子操作により遊走性、浸潤性に優れた神経幹細胞に、サイトカイン遺伝子(IL2、IL4、IL12、GM-CSFなど)あるいは薬剤感受性遺伝子を導入し、その抗腫瘍効果を検討する。その他、脳腫瘍に関する種々の研究を行っており、脳腫瘍の分子生物学的研究として悪性グリオーマにおけるYKL-40の発現と、その発現を抑制することによる抗腫瘍効果なども検討している。我々は以前より、種々のウィルスベクターの開発と、悪性脳腫瘍に対する遺伝子治療の研究を行ってきたが、今回、マウスの胚性幹細胞(ES細胞)を用いて神経幹細胞に誘導し、この神経幹細胞の悪性脳腫瘍に対する治療への有用性や、新たな抗腫瘍効果の優れた遺伝子・細胞治療についての研究・開発を行った。その結果は、比較的作成早期の神経幹細胞は神経系細胞に変化しやすく、長く継体した神経幹細胞はグリア系細胞に分化しやすい傾向があったが、両者とも脳腫瘍形成は起こさなかった。遺伝子治療を行う上で抗腫瘍効果のある新たな遺伝子としてYKL-40遺伝子に注目し、そのantisenseの抗腫瘍効果をin vitroで検討した。その結果特にインターフェロンαと併用すると優れた抗腫瘍効果を認め、その効果の機序は、ERK1/2のリン酸化を介していることを明らかとした。その他、悪性脳腫瘍の分子標的治療を試みるための分子的解析を行うために、PETを用いた解析を行い、FLT-PET、Methionine-PETが悪性脳腫瘍に非常に有用でその取り込みは細胞増殖能と相関することを明らかとした。これらの結果を基に、遺伝子・細胞治療をさらに発展させ、実用化していきたい。
幾何的背景を持つ数論的局所系と数論幾何の未解決問題の実験的考察

平成30年度は、一般超幾何カラビ・ヤウ多様体族の2進モデルと、滑らかな射影多様体上の代数曲線族に関してこれまでの研究を発展させ、以下の成果を得た。(1)一般超幾何カラビ・ヤウ多様体族の2進モデルについて考察し、相対2次元以下の場合に完備で滑らかなモデルを構成することできた。完備滑らかなモデルを特殊化することで、ある実2次体上のK3曲面で至るところ良い還元を持つものを構成できた。一般の次元のアフィン・モデルは、2次円分被覆型の方程式をArtin-Screier型の被覆に替える変換を施すことで得られ、中間次元の局所系として一般Kloosterman和に付随する局所系が現れる。完備なモデルは、アフィン・モデルを、2が可逆な場合のブローアップによる構成の返還版を行って得る。相対3次元以上の場合は特異点が存在するので、考察すべきモデルの特異性を含めて今後の課題である。(2) F-isocrystalの各点でのFrobeniusのNewton多角形が常に一定となる滑らかな射影多様体上の代数曲線族がisotrivialであることを証明する際には、Tamagawa-Saidiの変形理論の一般化が必要になる。古典的な結果であるArtinらによる局所的な変形理論を応用することでそれが可能になる。これらの結果を、2018年6月にチュアン・チャウ(ベトナム)にて開催されたシンポジウム「Arithmetic and geometry of local and global fields」において、"On variation of Newton polygons of F-isocrystalsand its application"といタイトルにて講演して、F-isocrystalの各点でのFrobeniusのNewton多角形の変動について予想される全体像の解説を行った。指数が1/2,...,1/2;1,...1のn次超幾何関数を周期積分に持つ射影直線上の数論的n次元Calabi-Yau多様体族X_nを構成した。この多様体族は、射影直線の0, 1, ∞で退化する。26年度までの研究で、0での退化を利用して一般ファイバーに対するBetti, de Rham,エタール, p進の各実現に対する相対コホモロジーを決定し、コホモロジー類がn次超幾何局所系と代数的サイクルにより生成されるなどの成果をえていた。この研究の目的は、今までに構成したCalabi-Yau多様体族X_nに対して、数論における未解決問題を具体的に検証して、これらの予想の本質的な解決にむけた一歩を踏み出すことである。高次元の多様体で非自明かつ計算可能な多様体や多様体族は多くは知られていない。ここでの実験的考察は、様々な予想の理解につながる。27年度の研究では、3次元の場合のこの多様体族の特異ファイバーの半安定的なモデルを具体的に構成して、そこに現れる有理数体上の剛性Calabi-Yau多様体の保型性とその上の代数的サイクルに関する結果を得た。保型性に関しては、保型多様体との代数対応を構成することで、得られた剛性Calabi-Yau多様体の中間次元のモチーフに対応するL関数が重さ4・レベル16の保型形式のL関数になることを得た。さらに、この剛性Calabi-Yau多様体族上の代数的サイクルを具体的に構成して、高次chern類写像の全射性(Beilinson-Tate予想)を確かめた。また、対応するL関数のs=2で零点を持たない事実に関して、代数的サイクルに関する予想と矛盾しないことを確認した。これらの結果は、研究集会「レギュレーターinニセコ2015」およびパリ第7大学(フランス)における整数論セミナーで発表した。この研究では、数論的多様体上に幾何的な背景を持つ局所系を具体的に構成して、周期、Galois表現の保型性、代数的サイクル、高次Chow群やL関数などに関する数論幾何学、代数幾何学や数理物理学における未解決問題を実験的に考察することを目的としている。特に、これまでの研究で代表者が構成した数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体族に伴う数論的局所系を多方面から考察し、問題の本質の理解を深め、解決への糸口を見つけることを目標としている。27年度の研究では、数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体の1における退化ファイバーの半安定モデルの考察を行い、特に3次元の場合に具体的な保型形式の対応を込めて保型性を証明した。これは、斎藤-由井による有理数体上の3次元剛性Calabi-Yau多様体の保型性予想(現在はSerre予想から導かれる定理)の例ではあり、保型多様体との代数対応を具体的に与えることで得られたもので有る。また、3次元剛性Calabi-Yau多様体上の代数的サイクルを具体的に構成して、この場合の高次chern類写像の全射性(Beilinson-Tate予想)を確かめることが出来、さらにL関数の値の非自明性との関係に関する予想と整合的であることが確認できた。これらの結果は、当初予定していた成果であり、当研究の進捗状況は順調と言える。この研究では、幾何的背景を持つ数論的局所系を構成し、背景にある数論的多様体(族)の幾何や数論を用いて、数論幾何学の様々な現象を実験的に考察する。そのため、射影直線から3点0, 1, ∞を除いたZ[1/2]上の曲線上の数論的一般超幾何Calabi-Yau族およびその中間次元のモチーフに対して、具体的な例だからこそできる数論幾何学の様々な予想を考察することを目的としている。

特に、特異ファイバーでの半安定族の既約因子の保型性や、周期・中間Jacobi多様体の考察を行う。28年度研究では、(1)数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体族の2進還元に関する考察、および、(2) F-アイソクリスタルのFrobenius構造から定まるNewton多角形につい考察した。(1)の研究においては、2次元の場合の射影直線から3点0, 1, ∞を除いた曲線上の族としての2進モデルを構成した。その系として、ある具体的に与えられる大数体上で至るところ良い還元を持つK3曲面が存在することが証明出来た。(2)に関しては、完全体上の正標数完備代数多様体上の任意のF-アイソクリスタルのNewton多角形が多様体上一定になるものを考察し、有限体上の楕円曲線がこの条件を満たすことを証明した。証明はL関数を使う今まであまり例のない方法である。この結果を数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体に適用すると、各ファイバーでの任意のF-アイソクリスタルのNewton多角形が一定になることが証明出来る。(2)の一部分を、パドバ大学のセミナーで講演した。この研究では、数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体族の様々な性質を、具体的な表示を用いて研究することを目的としている。n次元のCalabi-Yau多様体の族は、Z上の射影直線から0, 1, ∞を除いた曲線T上のn個の射影直線の直積のあるブローアップしたものの2次被覆として構成される。2以外の素点では、統一的な扱いをでき、T上の射影的かつ滑らかな族をZ[1/2]上で構成できる。しかしながら、2進についてはこのモデルは伸びない。多様体の分岐に伴う導手などを具体的に求め、その期待される性質を確認するためには、2進モデルを具体的に考察することを必要とする。さらに、2のところの具体的振る舞いから、各ファイバーで保型性に向けた合同式からの評価が可能になることが期待できる。28年度の研究では、相対次元2の場合に半安定モデルを構成し、代数体上至る所良い還元となるK3を構成した。標数pの代数多様体上のp進局所系であるF-アイソクリスタルのFrobeniusの作用から定まるNewton多角形の変動に関する考察を行った。これは、代数多様体上の多様体族の数論的性質を図る一つの不変量である。当研究では、有限体上の楕円曲線上のF-アイソクリスタルのNewton多角形は一定であることをL関数の合同式を用いて証明した。この方法は、L関数の数論幾何への活用方法として今まで考えられてなかった方法であり、とても独創的な方法である。さらに、数論的一般超幾何Calabi-Yau多様体にこの結果を適用すると、各ファイバーのCalabi-Yau多様体上でF-アイソクリスタルのNewton多角形が一定であることが証明できる。後者の結果は、当初は予想されていなかった数論的多様体上のp進局所系の成果であり、当研究は順調に進展している。昨年度の楕円曲線の場合の研究に引き続き、29年度の研究では有限体上のアーベル多様体上の任意のF-アイソクリスタルの各点でのNewton多角形が一定になることを証明した。
組織形成におけるフィブロネクチン-細胞相互作用の分子機構

フィブロネクチンは、血漿由来のものと培養細胞由来のものの2つに大別されるが、組織に存在するフィブロネクチンの特性やその由来について不明な点が多いため、本研究では胎盤フィブロネクチンの化学構造と生理機能について詳しい検討を加えた。胎盤より抽出、精製したフィブロネクチンは、分子量や糖含量の点で異なるが、糖鎖の化学構造を決定した結果、両者の糖鎖は全く異なることがわかった。また、胎盤の組織培養によって合成されるフィブロネクチンの糖鎖が、レクチンとの反応性において血漿由来のものと異なることがわかった。また、胎盤組織におけるフィブロネクチンの局在を免疫組織化学的に検討した結果、血管内皮細胞、線班芽細胞様間質細胞など数種のフィブロネクチン産生細胞が同定された。以上の結果から、胎盤組織では血漿由来でなく、組織独自の細胞によりフィブロネクチンが合成され、組織に保持されていると結論された。本研究途上、フィブロネクチン結合性プロテオグリカンを発見し、その特性の一部を明らかにすることができた。本プロテオグリカンは培養ヒト羊膜上皮細胞に対し、それ自身だけでは生物活性をあまり示さないが、フィブロネクチン、ラミニン表面に結合させておくと、羊膜上皮細胞の伸展を著しく促進することがわかった。胎盤、肝、皮膚、肺などにおけるこのプロテオグリカンの局在を調べた結果、多くの基底膜ではフィブロネクチンと共存していたが、肝硬変での門脈域や、真皮乳頭部などにおいては必ずしも局在が一致しておらず、組織形成においては異なった両者間の相互作用があるものと考えられた。以上のように、この3年間の研究によって、胎盤組織独自に合成・保持されているフィブロネクチンが細胞との相互作用を通して胎盤の組織形成に関与し、その機能がプロテオグリカンなどの細胞外マトリックス成分によって制御されていることを明らかにすることができた。1.胎盤組織を【^(14)C】-ロイシン又は【^3H】-グルコサミンと共に培養し、放射能標識したフィブロネクチンを分離した、その結果、フィブロネクチンは培養上清には検出されず、従って組織で合成・保持されていることがわかった。糖ペプチドを調製し、レクチンとの反応性を調べた結果、血漿のものとは異なっていることがわかった。以上より、組織フィブロネクチンは血漿由来でなく、組織独自に合成、保持されていることが明らかになった。2.胎盤組織のフィブロネクチンを酵素抗体法で組織化学的に検索した結果、血管内皮細胞、繊毛間質細胞および細胞増殖巣の未同定細胞にフィブロネクチン産生像が得られた。この結果は1の生合成実験の結果と一致するものである。3.酵素抗体法による組織検索の結果は、フィブロネクチンが胎盤絨毛組織形成に重要な役割を果していることを示唆した。すなわち、細胞増殖巣では細胞周囲全体にフィブロネクチンが存在し、一方、増殖を止めて一層の秩序ある細胞層を形成しているサイトトロホブラストは絨毛上皮基底膜側でのみ、そこに存在するフィブロネクチンに接していた。このことから、細胞のフィブロネクチンレセプターの局在化が細胞活動に影響を与えると考えられた。4.細胞外マトリックス成分が細胞に与える影響について調べるためケラチノサイト培陽系で実験を行なった。その結果、フィブロネクチンや【I】型コラーゲンは細胞増殖を促進し、基底膜成分であるラミニンや【IV】型コラーゲンは細胞増殖を抑えた。

このようにフィブロネクチンなどの細胞外マトリックス成分と細胞の相互作用が組織形成に深く関与していることが示唆された。5.胎盤よりフィブロネクチン結合性プロテオグリカンを単離することができた。今後このものの特性や機能を明らかにしていく計画である。本研究中に用いた種々の物質の分離、精製に本補助金により設備された生体物質分離システムが有効に活用された。フィブロネクチンと細胞の相互作用および組織形成の関係を調べるため,組織のフィブロネクチン結合性物質について検索した結果,コアー蛋白部分でフィブロネクチンと結合する大型プロテオグリカンが胎盤に存在することがわかった.このプロテオグリカンに対するモノクローン抗体を作製し,種々の発育段階にあるヒト胎盤組織を組織化学的に調べた結果,フィブロネクチンの動態と一致しており,このプロテオグリカンとフィブロネクチンの結合が生体内でもおこっていることが推定された.ヒトケラチノサイトを用いた細胞培養実験において,細胞はフィブロネクチンやI型コラーゲン上ではよく接着,増殖,移動するが,ラミニンや大型プロテオグリカン上では,こうした細胞活動が抑制されることが確かめられた.従って,このプロテオグリカンはフィブロネクチンと結合し,その細胞接着,細胞移動促進作用を調節して,上皮細胞の基底膜上での配列を促し,上皮組織形成に重要な役割を果していると考えられる.ヒト各種組織においてもこのプロテオグリカンはフィブロネクチンと共存的に分布し,組織形成,維持に一般的な役割を担っていると思われる.腎組織では,各種腎疾患における糸球体基底膜の肥厚に伴い,このプロテオグリカン抗原が増加していることがわかった.一方,増殖コラーゲン線維に一致してフィブロネクチンの増加がみられる肝硬変等では,線維化部分にはこのプロテオグリカン抗原は殆んど検出されなかった.こうしたことから,このプロテオグリカン抗原は主として基底膜形成に関与するものと考えられた.ヒト腎組織の尿素抽出液中のプロテオグリカンを調べた結果,フィブロネクチンと結合し,胎盤プロテオグリカンと共通抗原性を有するプロテオグリカンが存在することがわかった.今後,胎盤以外の組織のフィブロネクチン結合性プロテオグリカンの特性を明らかにしていく必要がある.胎盤組織のフィブロネクチンと血漿フィブロネクチンを化学構造的に比較するため、ヒドラジン分解法により糖鎖を分離し、放射能標識後、酵素逐次分解、メチル化分析等によりその構造を決定した。その結果胎盤フィブロネクチンは1分子あたり9本の糖鎖をもつこと、糖鎖の約60%はフコースを含むこと、3分岐、4分岐、N-アセチルグルコサミン分岐、ポリN-アセチルラクトサミン鎖などが存在することなど多くの点で血漿のものとは異なることが明らかになった。これらの結果は胎盤では組織独自のフィプロネクチンが合成・保持されているとする従来からの我々の主張を支持するものである。昨年までの研究で、フィプロネクチン結合性プロテオグリカンを見い出し、その特性を明らかにしてきたが、今回、培養ヒト羊膜上皮細胞(FL細胞)に対するこのプロテオグリカンの与える影響を調べた。その結果、FL細胞はフィブロネクチンやラミニンでコートしたプラスチックシャーレによく接着するが、細胞の伸展はあまりみられないこと、この接着はArg-Gly-Aspを含むペプチドで阻害されることから、インテグリンに属するレセプターが発現していること、このプロテオグリカンはフィブロネクチン、ラミニン表面に結合させておくとFL細胞の伸展を著しく促進すること、などがわかった。本プロテオグリカンのヒト
天然物に由来する抗酸化性成分および界面活性成分の食品加工・調理特性に与える影響

1)ポリフェノールの抽出およびラジカル消去能の測定(的場);本年度は各種スパイスのポリフェノール成分およびラジカル消去能について検討を行った。スパイスとして、クローブ、オールスパイス、シナモンなど16種を用い、ラジカル消去能のスクリーニングを行った。その中で、最も高いラジカル捕捉活性を示したのはクローブで、オールスパイスとシナモンも非常に高い活性を示した。スパイスに含まれるポリフェノール成分について解析し、フラボノイドとして、ルテオリン、ケルセチン、ケンフェロールなどを、フェノール酸として、没食子酸、フェルラ酸、カフェ酸などを、フェノール性揮発成分として、オイゲノール、アセチルオイゲノール、ピペリンなどを同定した。2)製パン性に与える小麦粉界面活性成分の影響(瀬口);エージングや加熱処理によって得られる小麦粉のパンケーキやカステラのテクスチュアの改良効果について小麦粉中界面活性成分の観点から検討した。その結果各処理により小麦粉に強い疎水化が得られ、パンケーキでは強い弾力性が得られ、カステラでは大きな膨化現象が認められた。いずれもエージングや加熱処理でえられた小麦粉界面活性能(特にそのうち疎水性)を示す小麦粉成分の泡表面への吸着が原因でこのような改良効果が示されたものと推察された。つぎに国内産小麦粉(内麦)の製パン性劣化原因追求を小麦粉中界面活性成分の観点から行った。検討中である。さらにネギ属植物に含まれるジスルフィド類の製パン改良研究の原因追求を行った。その結果ジスルフィド類添加により小麦粉中のタンパク質の分子量が高分子化することが確認され、製パン性改良の原因が解明された。これまで本科研費でえられた界面活性成分の成果をべ一スに、生活習慣病をふせぐためのパンとして糖尿病患者用パンの開発をすすめた。その方法として低カロリー物質であるセルロースを10-20%小麦粉にブレンドした。しかし製パン性は劣化し、その原因はセルロース粒子サイズが問題と突き止めた。3)松村は、乳化系および低水分系(粉末状態やペースト状態)におけるペプチド、アミノ酸の抗酸化性について検討した。その結果、ヒスチジンやそれを含むペプチドに抗酸化性のあること、逆にシステインに酸化促進効果があることを見出した。また、油脂の結晶化が乳化系の物理的安定性に与える影響についても検討を加えた。さらに、瀬口との共同研究により、ドウの酵素処理による製パン性向上を試みた。検討中である。的場は、小豆島産オリーブオイルに含まれる抗酸化成分に関する研究を行った。小豆島産オリーブから油脂を抽出し、油脂および残渣に含まれる抗酸化成分のうち総ポリフェノール、トコフェロールおよびラジカル捕捉活性について定量を行った。その結果、果実の熟度が高いほど、総ポリフェノール、トコフェロール含量、およびラジカル捕捉活性が低下する傾向にあった。これらの成分が、乳化性など食品物性に与える影響について研究を遂行中である。松村は、主として乳化系におけるポリフェノール等の天然物由来成分の抗酸化性について評価を行った。その結果、特に大豆おから由来の水溶性多糖類など、ペプチド結合性多糖類にポリフェノールやフェルラ酸などに匹敵する強いラジカル消去能、脂質酸化抑制効果を認めた。