hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
孤立した高温分子負イオンの冷却過程

博士後期課程としての最終年度にあたって,筆頭著者での論文および博士論文の執筆に着手した.本研究では孤立した炭素分子負イオンの冷却過程を解明することを目的としている.ここで,冷却過程とは分子が持つ内部エネルギーの散逸過程を指す.孤立系分子負イオンは電子脱離閾値を超える内部エネルギーを持つと電子脱離によって中性化,閾値以下では振動遷移に伴う赤外線放出または逆内部転換を通して可視光や近赤外線を放出する再帰蛍光放出という速い冷却過程によってイオンのまま冷却される.宇宙空間など孤立した環境下において高温な分子イオンの生存はこれらの競合に左右され,分子科学だけでなく宇宙での分子進化などにも関わる興味深い事象である.報告者は小さな炭素分子負イオンを対象に,これら冷却過程を研究してきた.具体的には,レーザーアブレーション型イオン源で生成された高温な炭素クラスター負イオンを,高真空に保たれた静電型イオン蓄積リング内に閉じ込め,イオンにレーザーを照射することで強制的に加熱した.レーザーの波長(光子エネルギー)や照射するまでの時間を変化させつつ加熱後およびイオン生成から加熱までの冷却を観測することで,幅広いエネルギー範囲での冷却速度測定を可能にした.しかし,理論計算とはふるまいが一致するものの,定量的にはずれが生じていた.本年度では計算モデルに改良を加え,様々な内部エネルギー領域における冷却過程を定量的に説明することに成功し,筆頭著者で論文を投稿した.このモデルは他の系に対しても普遍的に適用できると予想され,分子科学に対する大きな貢献と言える.博士論文ではスウェーデンストックホルムでの留学を含めて世界の静電型イオン蓄積リングを駆使した研究をまとめ,学位が授与された.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では孤立した炭素分子負イオンC10-の冷却過程を解明することを目的とする.小さい炭素分子負イオンCn-の輻射冷却には,電子構造に起因する偶奇性が観測される.高い内部エネルギー状態において,nが偶数のときは再帰蛍光と呼ばれる電子過程によって速やかに冷却されるが,nが奇数のときは再帰蛍光の寄与が無視できるほど小さく,振動遷移によって赤外線を放出しゆっくりと冷却されることがわかっている.また,小さいCn-は直鎖状であるが,サイズが大きくなるとC10-を境に環状の構造異性体がより安定になると考えられている.直鎖状C10-に関しては理論上再帰蛍光放出による急速な冷却が見込まれ,一方環状は振動遷移による遅い冷却が見込まれる.本年度は,イオン源で生成した高温のC10-に構造異性体との平衡が存在し,それが冷却過程に影響を及ぼすのかを確認するために,以下の2つの実験に取り組んだ.1.高温のCn-(n=3-12)をサイズ選別して静電リングに蓄積し,電子脱離によって生成された中性粒子収量の時間変化を検出した.n≦9では上記の偶奇性に従ったが,n≧10ではその偶奇性を失い,nが偶数のイオンにおいても数msの時定数でゆっくりと冷える様子が見られた.これは蓄積イオン集団内に直鎖状の負イオンだけでなく,環状構造の負イオンも混在することを示唆する.2.高温なC10-に波長可変レーザーを照射し,様々な光子エネルギーにおいて光吸収誘起の中性粒子収量を測定した.照射する光子エネルギーが低いほど収量の減衰が遅くなることが分かった.全ての光子エネルギーで,減衰曲線の形状は再帰蛍光による冷却の特徴であるexp(-kt)/t型に従い,これは,見かけ上,脱離信号が直鎖状C10-由来であることを示唆しているが,実際には単純な光吸収脱励起だけでなく異性化の影響も絡んだ複雑なプロセスによる現象であると考えられる.本研究ではあらかじめ冷やしたC10-に対してレーザー照射実験することを目指している.しかし当初の計画の順番を替え,現行のレーザーアブレーションイオン源を用いて高温C10-の実験を行ったところ,励起レーザーの光子エネルギーで減衰速度が変化するという,炭素原子の数が9以下の小さい分子負イオンでは見られないような興味深い実験結果が得られた.今後行う予定である冷えたC10-での実験との比較データとしても十分な情報を得たと言える.本研究では孤立した炭素分子負イオンC10-の冷却過程を解明することを目的とした.C10-は真空中において直鎖状と単環状の2つの構造をとりうる最小の炭素分子負イオンであり,小さいイオンCn-(n<10)において見られる電子構造に起因する冷却過程の偶奇性が崩れ始める興味深い炭素負イオンである.本年度は実験環境を変化させることでC10-に関する新しい知見を得るべく,以下の2つの実験に取り組んだ.1.スウェーデンのストックホルム大学に首都大学東京の海外派遣プログラムの支援を受けて短期留学し,極低温静電型イオン蓄積リングを用いてC10-の光吸収誘起電子脱離スペクトルを測定した.この装置は首都大学東京が所有している静電型イオン蓄積リングと原理が共通している実験装置だが,イオン源の種類や環境温度,蓄積可能時間などについて大きな違いがある.これらは冷却過程において重要なファクターであり,同種のイオンについて首都大学東京での結果と比較することで,新たな知見が得られると期待した.実験では,真空中に蓄積したC10-イオンに波長可変レーザーを照射し,電子脱離によって生成された中性粒子の量を,レーザー波長ごとに検出した.ストックホルムでの実験において,蓄積C10-に照射するレーザー波長を500nmから600nmまで掃引したところ,2つのピークが見られた.

ひとつはネオンマトリックス中における光吸収スペクトル測定や理論計算により直鎖型C10-が電子準位を持つことが報告されている波長であったが,ひとつは該当する文献値がなく,新しい準位や吸収帯を発見したと考えられる.2.帰国後,首都大学東京において同様の方法で実験を試みたところ,文献値のある560nm付近のピークについてはストックホルム大学での結果を概ね再現した.残るひとつについても,近々実験・解析を行う予定である.ストックホルムへの留学を通して,炭素分子負イオンC10-という同じ物質に対して二つの装置で異なる温度での実験を行うことでこれまでに例のない比較実験が可能となった.発見した新しい吸収帯に関する多面的なアプローチを進めることができており,共同研究としての論文投稿の準備をしている段階である.また,これまで本研究に付随して行ってきた小さい炭素分子イオンC4-, C6-の冷却過程に関する実験結果も論文投稿の準備が進んでいる.博士後期課程としての最終年度にあたって,筆頭著者での論文および博士論文の執筆に着手した.本研究では孤立した炭素分子負イオンの冷却過程を解明することを目的としている.ここで,冷却過程とは分子が持つ内部エネルギーの散逸過程を指す.孤立系分子負イオンは電子脱離閾値を超える内部エネルギーを持つと電子脱離によって中性化,閾値以下では振動遷移に伴う赤外線放出または逆内部転換を通して可視光や近赤外線を放出する再帰蛍光放出という速い冷却過程によってイオンのまま冷却される.宇宙空間など孤立した環境下において高温な分子イオンの生存はこれらの競合に左右され,分子科学だけでなく宇宙での分子進化などにも関わる興味深い事象である.報告者は小さな炭素分子負イオンを対象に,これら冷却過程を研究してきた.具体的には,レーザーアブレーション型イオン源で生成された高温な炭素クラスター負イオンを,高真空に保たれた静電型イオン蓄積リング内に閉じ込め,イオンにレーザーを照射することで強制的に加熱した.レーザーの波長(光子エネルギー)や照射するまでの時間を変化させつつ加熱後およびイオン生成から加熱までの冷却を観測することで,幅広いエネルギー範囲での冷却速度測定を可能にした.しかし,理論計算とはふるまいが一致するものの,定量的にはずれが生じていた.本年度では計算モデルに改良を加え,様々な内部エネルギー領域における冷却過程を定量的に説明することに成功し,筆頭著者で論文を投稿した.このモデルは他の系に対しても普遍的に適用できると予想され,分子科学に対する大きな貢献と言える.博士論文ではスウェーデンストックホルムでの留学を含めて世界の静電型イオン蓄積リングを駆使した研究をまとめ,学位が授与された.励起レーザーの波長だけでなく照射するタイミングも変化させることで内部エネルギー分布の時間変化を内部エネルギーごとに追い,より詳細に冷却の様子を観測する.また,当初の計画に立ち戻り,冷えたイオンでの実験に着手する.ストックホルム大学での実験においてより大きなピークが見られた波長領域とネオンマトリックス中における報告値のある波長付近において首都大学東京で再現実験をし,560nm付近のピークが直鎖型C10-の電子励起準位によるものなのか確認する.ストックホルム大学での追加実験が必要になれば実行し,先方と連絡を取り合いながらこれらの結果をまとめる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
実験・分析・分析から探る星周ダストの形成・変化・変質

本研究では,実験・分析・観測的手法を組み合わせることで,太陽系原材料物質としての星周ダストの形成・変化・変質過程に迫る.非晶質ダストの凝縮実験をおこない,非晶質粒子の組成と赤外スペクトルの関係性を用いて,星周非晶質ダストの再同定を行う.難揮発性ダストであるコランダムの化学反応,変質過程を実験で調べ,そのような変化や変質によってできたリムをもつプレソーラー粒子の分析をおこなう.観測との比較から星周ダストとしてのプレソーラー粒子の特殊性・普遍性を明らかにする.本研究では,実験・分析・観測的手法を組み合わせることで,太陽系原材料物質としての星周ダストの形成・変化・変質過程に迫る.非晶質ダストの凝縮実験をおこない,非晶質粒子の組成と赤外スペクトルの関係性を用いて,星周非晶質ダストの再同定を行う.難揮発性ダストであるコランダムの化学反応,変質過程を実験で調べ,そのような変化や変質によってできたリムをもつプレソーラー粒子の分析をおこなう.観測との比較から星周ダストとしてのプレソーラー粒子の特殊性・普遍性を明らかにする.
紅藻カギイバラノリレクチンの糖鎖認識と生体膜レセプターに関する研究

紅藻カギイバラノリレクチンが認識する糖鎖構造を、30種の蛍光標識糖鎖(複合型8種、高マンノース型5種、混成型6種、N-グリカン共通コアペンタサッカライド、共通コア類似糖鎖1種、その他9種)を対象とし、レクチンカラム法および平衡透析法を用いて調べた。前者の方法(固定化レクチン)においては、いずれの糖鎖もカギイバラノリレクチンカラム(固定化レクチン量1mg/mlゲル、4x50mm)に結合しなかった。後者の方法(遊離レクチン)においても、4種の糖鎖を除く他の供試糖鎖との結合性は認められなかった。共通コア類似糖鎖1種と糖脂質由来の糖鎖3種が弱い結合性を示したが、結合率が低いことと結合しなかった糖鎖構造との比較から、本レクチンが認識する糖鎖構造を特定するには至らなかった。また、本レクチンは試験した5種の生体膜脂質成分とも結合しなかった。一方、本レクチンの赤血球凝集作用は、N-グリカンを有する糖タンパク質およびその糖ペクチンで阻止される。以上の結果から、本レクチンは供試糖鎖以外の糖鎖構造および/あるいは糖ペプチドのペプチド部分に親和性をもつことが示唆されたが、その点を明らかにするには至らなかった。本レクチンはトリプシン処理ウサギ赤血球とその膜標品を強く凝集すること、その凝集活性は膜標品の糖タンパク質画分で阻止されることを認めた。そこで、ビオチン化カギイバラノリレクチンを調整し、同赤血球膜の糖タンパク質性レセプターをウエスタンブロット後のレクチン染色により調べ、4種の糖タンパク質性レセプターを検出した。これらレセプターの糖鎖構造の解析は現在進行中である。同解析が終了後、リンパ球膜レセプターの同定とその糖鎖構造解析を行う予定である。
グラフェンチャネルトランジスタのオン／オフ比向上と論理素子応用に関する研究

本研究の目的は、炭素原子層数層からなるグラフェンをチャネルに用いたトランジスタを作製し、オン/オフ比を中心にその性能を論理素子応用に向けて向上させることである。本研究では、炭化ケイ素(SiC)基板を高温真空下でアニールすることにより基板表面に形成される「エピタキシャルグラフェン」をチャネルに、n型ドープしたSiC(n-SiC)をソース/ドレインとしたトップゲート型のトランジスタ構造により高いオン/オフ比の実現を目指した。すでに、4H-SiC(0001)面上に成長した0-2MLグラフェンを水素アニール処理による界面処理により、界面に存在するバッファ層をグラフェン化し、良好なグラフェン/n-SiC界面特性を実現することにより、高いオン/オフ比(3ケタ程度)を実現し(平成24年度)、さらにトップゲート付ダイオード構造によりグラフェン/n-SiC界面のショットキー障壁高さが0.5eV-0.7eV程度ゲート変調することにより高いオン/オフ比が実現されていることを確認した(平成25年度)。平成26年度においては、本研究にて提案するトランジスタ構造において存在する、オン/オフ比とグラフェン/n-SiCコンタクト抵抗率のトレードオフという問題を改善するため、より低いショットキー障壁高さが期待される6H-SiC(0001)を使用し、デバイスの作製および評価を行った。結果、水素アニール処理を施していない素子においては4H-SiC(0001)基板の素子と比較して2ケタ程度低いグラフェン/n-SiC間のコンタクト抵抗が得られた一方で、水素アニール処理を施した素子においては0.5-0.8eVと4H-SiC(0001)同程度の障壁高さが観測され、当初期待した低いショットキー障壁高さの実現とはならなかった。この原因はグラフェン/n-SiC界面の障壁高さの不均一性に起因すると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、炭素原子層数層からなるグラフェンをチャネルに用いたトランジスタを作製し、その特性を論理素子応用に向けて向上させることである。グラフェンは優れたキャリア輸送特性を有するため、Siに代わるトランジスタのチャネル材料としての期待が高い。しかし、グラフェンのバンドギャップがゼロであるため、トランジスタのチャネルに用いるとドレイン電流のオン/オフ比が低くなり、これが論理素子応用に向けての大きな課題である。本研究においては、まずオン/オフ比に注目し、グラフェンチャネルに不純物ドープした半導体のソース/ドレインを用いることで、オン/オフ比向上を目指した。アプローチとして、平成24年度の研究活動ではSiC基板を高温真空下でアニールすることにより基板表面に形成される「エピタキシャルグラフェン」をチャネルに、n型ドープしたSiC(n-SiC)をソース/ドレインとしたトップゲート型のトランジスタを作製し、高いオン/オフ比の実現を目指した。平成24年度は、まずエピタキシャルグラフェンの高品質化に注力した。初めに、高温真空アニールにより4H-SiC(0001)面基板表面上に再現性良く02原子層のグラフェン層を形成することに成功した。また、グラフェン層を形成後、水素アニール処理により、グラフェン/SiC界面に存在するバッファ層をグラフェンへと改質することにも成功し、結果、SiC上に界面にバッファ層の無い13原子層のグラフェン層を再現性良く形成することを可能にした。これらの検討により得た、バッファ層の無い13原子層グラフェンをチャネルに、n-SiC領域をソース/ドレインとしたトップゲート型のトランジスタを作製したところ、10^3以上のオン/オフ比と明瞭な単極性動作が観察された。特にこのオン/オフ比の値はグラフェントランジスタとしては世界最高レベルの値であり、本年度の研究成果により、グラフェントランジスタの論理素子応用に向けて、重要な手がかりを得たといえる。しかし、グラフェンのバンドギャップがゼロであるため、トランジスタのチャネルに用いるとドレイン電流のオン/オフ比が低くなり、これが論理素子応用に向けての大きな課題となっている。本研究においては、オン/オフ比に注目し、炭化ケイ素(SiC)基板を高温真空下でアニールすることにより基板表面に形成される「エピタキシャルグラフェン」をチャネルに、n型ドープしたSiC(n-SiC)をソース/ドレインとしたトップゲート型のトランジスタ構造により高いオン/オフ比の実現を目指し、高いオン/オフ比(103程度)を得た(平成24年度)。平成25年度は、トランジスタ特性の更なる向上の為,デバイスの動作メカニズムに関して分析を行った。本研究におけるデバイス構造においては、グラフェン/n-SiC接合のコンタクト特性の分析が非常に重要であり、グラフェン/n-SiCダイオードにトップゲート構造を追加した3端子デバイスを評価することにより、コンタクト特性を評価した。電気特性評価の結果、電流(1)一電圧(V)特性において通常の金属/半導体ショットキーダイオードと同様の整流性が見られたが、ゲート電圧によって整流性の度合いが変化することが確認された。I-V特性からグラフェン中の電子に対するSiCのショットキー障壁高さを見積もると0.50.7eV程度ゲート電圧によって障壁高さが変調されていることを確認した。

この値はトランジスタのオン/オフ比の値を説明するのに十分な値であり、このようなメカニズムにより高オン/オフ比が実現されていると考えられる。本研究の目的は、炭素原子層数層からなるグラフェンをチャネルに用いたトランジスタを作製し、オン/オフ比を中心にその性能を論理素子応用に向けて向上させることである。本研究では、炭化ケイ素(SiC)基板を高温真空下でアニールすることにより基板表面に形成される「エピタキシャルグラフェン」をチャネルに、n型ドープしたSiC(n-SiC)をソース/ドレインとしたトップゲート型のトランジスタ構造により高いオン/オフ比の実現を目指した。すでに、4H-SiC(0001)面上に成長した0-2MLグラフェンを水素アニール処理による界面処理により、界面に存在するバッファ層をグラフェン化し、良好なグラフェン/n-SiC界面特性を実現することにより、高いオン/オフ比(3ケタ程度)を実現し(平成24年度)、さらにトップゲート付ダイオード構造によりグラフェン/n-SiC界面のショットキー障壁高さが0.5eV-0.7eV程度ゲート変調することにより高いオン/オフ比が実現されていることを確認した(平成25年度)。平成26年度においては、本研究にて提案するトランジスタ構造において存在する、オン/オフ比とグラフェン/n-SiCコンタクト抵抗率のトレードオフという問題を改善するため、より低いショットキー障壁高さが期待される6H-SiC(0001)を使用し、デバイスの作製および評価を行った。結果、水素アニール処理を施していない素子においては4H-SiC(0001)基板の素子と比較して2ケタ程度低いグラフェン/n-SiC間のコンタクト抵抗が得られた一方で、水素アニール処理を施した素子においては0.5-0.8eVと4H-SiC(0001)同程度の障壁高さが観測され、当初期待した低いショットキー障壁高さの実現とはならなかった。この原因はグラフェン/n-SiC界面の障壁高さの不均一性に起因すると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。n-SiC領域をソース/ドレインとしたグラフェンチャネルトランジスタにより、103以上のドレイン電流のオン/オフ比と、トランジスタの単極性動作を実現した。この結果は世界的にも最高レベルのものであり、本研究における当初の目的をおおむね達成できたと言える。また、今後更なる特性向上も期待でき、当初の計画以上に進展しているといえる。トランジスタの動作メカニズムについて分析を行い、グラフェンチャネル中の電子に対するSiCのショットキー障壁高さがゲート電圧により変調されるというメカニズムにより高いオン/オフ比が実現されていることを確認した。また、このようなメカニズムの理解により更なる特性向上への指針も得ることができた。まず、本研究で作製されるトランジスタにおける動作メカニズムに関するより詳細な分析を行う。具体的にはグラフェン層数とデバイス特性の関係、グラフェン/n-SiCコンタクトにおける電流機構の分析等。
OP-1添加コラーゲンメンブレンと低出力超音波併用法の骨組織再生への影響について

現在,歯の欠損部位への機能回復として歯科インプラント治療が広く臨床応用されている。その治療計画にあたり,適切な位置にインプラントを埋入する際に,骨量不足から骨形態の改善が必要となる場合があり,骨再生を必要とする場合が多い。しかしながら,骨組織の再生には半年程度かかり治療期間の延長が問題となっている。本研究より,組織再生の効率(改善量ならびに治癒期間の短縮)を更に高める新規治療法を提案することができた。現在,歯周病治療や歯科インプラント治療において,失われた歯周組織を積極的に促す方法が考案され,その1つにコラーゲンメンブレン(CM)を用いたものがある。また,成長因子であるOsteogenic protein-1 (OP-1)は整形外科領域で応用されており,硬組織再生に有効であることが報告されている。そこで,CMにOP-1を添加することで,これらが連動し再生過程に積極的に働きかけ,治癒機転の活性を相乗的に促す可能性を想定し,その有効性について解明することを企図した。In vitroにおいては,OP-1添加CM(CM/OP-1)について,経時的にOP-1がリリースされるかを調べるためにELISA法を用いて検討した。その結果,添加後14日間に渡ってCMからOP-1が細胞培養液中にリリースされていることがわかった。In vivoにおいては,9週齢の雄性近交系ラット(F344/jcl)の下顎角に,内径4.0 mmのトレファインバーを用いて,下顎角臨界骨欠損モデルを作製した。欠損のみ(Control群),欠損をCMで被覆(CM群),欠損をCMにOP-1を0.5 μg (CM/OP-1 [L]群),もしくは2.0 μg (CM/OP-1 [H]群)添加し被覆した群に分けた。実験動物用3DマイクロCTを用いて同一個体における経時的(2, 4および6週)な骨再生過程をエックス線学的に観察した。その結果,術後2, 4および6週において,マイクロCT像からControl群と比較してCM群, CM/OP-1 [L]群, CM/OP-1 [H]群で欠損部に骨様組織の再生を認めた。また, CM/OP-1 [L]群と比較し, CM/OP-1 [H]群において骨欠損の顕著な改善が見られた。In vitroにおいては,コラーゲンメンブレンからのOP-1の経時的なリリースが認められた。今後は,当初予定している骨芽細胞のモデル細胞としてラット骨肉腫由来骨芽細胞(ROS17/2.8細胞)を用いてCM/OP-1の影響について,アルカリフォスファターゼ活性および骨形成関連転写因子の遺伝子発現について調べる。In vivoにおいては,ラット下顎角骨欠損モデルが構築でき,OP-1/CMのマイクロCTを用いたエックス線学的観察よりその骨再生に対する有効性が確認された。今後は,組織切片を作成し新生骨について組織形態学的な分析を加える。また,低出力超音波(LIPUS)を使用し,その相乗的な効果が得られるかについて細胞生物学的研究ならびに動物実験の両面からの検討を開始する。総合的に判断して,当初の実験計画と照合すると,概ね順調に進展していると判断できる。歯周組織再生療法や歯科インプラント治療時に骨増生を目的とした骨組織再生療法において吸収性コラーゲンメンブレン(Bioabsorbable collagen membrane; BCM)が広く用いられている。BCMは遮断膜として欠損部位のスペースメイキングの役割を担っている。また,治癒期間は概ね6ヵ月1年であることからその短縮が求められている。一方で成長因子であるOsteogenic protein-1 (OP-1)は,骨芽細胞や間葉系細胞に対して硬組織形成能を有する細胞への分化を促し骨形成に関与することが示されている。そこで,BCMにOP-1を添加する新規ユニット(BCM/OP-1)を考案し,これらが相乗的効果を示し骨組織再生に積極的に働く可能性を想定し,その有効性について検討することを企図した。In vitroにおいて,BCM/OP-1についてOP-1がBCMからリリースされているかについてELISA法を用いて調べた。その結果,添加後3日目をピークに14日間経時的にリリースされることが示された。リリース率は約85%であった。また,MC3T3-E1細胞を用いてBCM/OP-1の細胞傷害性についてMTTアッセイを行い検討し,その毒性は認められなかった。In vivoでは,9週齢の雄性近交系ラット(F344/jcl)の下顎角に,トレファインバーを用いて内径4mmの臨界骨欠損を作製し,BCM/OP-1を用いて骨欠損の改善に及ぼす影響について検討した。OP-1濃度は0.5μg(低濃度)と2.0μg(高濃度)を設定した。実験動物用マイクロCTにて同一個体における経時的(2,4,6および8週)な変化を観察したところ,濃度および時間依存的に骨形成の促進が認められた。また,新生骨は既存骨と同様の組織像を示していることが,組織形態学的観察によって示された。In vitroでは,BCMからOP-1の経時的なリリースについて3日目をピークとしたカーブが描かれること,その程度は約85%であることが新たに示された。また,MTTアッセイにて細胞毒性がないことも新規にデータとして追加された。In vivoでは,術後2,4,6,8週のマイクロCT像と組織切片像の解析が行われた。

OP-1の濃度依存的に骨欠損の改善が認められ,新生骨は既存骨と同様の組織像を呈していることが示された。さらに,付加的に低出力超音波(LIPUS)を用いて検討したところ,マイクロCT像にてその相乗的効果が認められたことから,今後は定量的分析および組織的解析を行っていく予定である。総合的に判断して,当初の実験計画と照合すると,概ね順調に進展していると判断できる。歯周組織再生療法や歯科インプラント治療時に骨増生を目的とした骨組織再生療法において吸収性コラーゲンメンブレン(Bioabsorbable collagen membrane; BCM)が広く用いられておりその有効性が確認されている。一方で成長因子であるOsteogenic protein-1 (OP-1)は,骨芽細胞や間葉系細胞に対して硬組織形成能を有する細胞への分化を促し骨形成に関与することが示されている。そこで,BCMにOP-1を添加する新規ユニット(BCM/OP-1)を考案し,これらが相乗的効果を示し骨組織再生に積極的に働く可能性を想定しその有効性について検討することを企図した。In vivoにおいて,9週齢の雄性近交系ラット(F344/jcl)の下顎角に,トレファインバーを用いて内径4mmの臨界骨欠損を作製し,BCM/OP-1を用いて骨欠損の改善に及ぼす影響について検討した。術後8週にマイクロCTにて新生骨の形態学的変化を観察した。また,Villanueva bone染色を行い蛍光顕微鏡下にて組織学的観察を行った。BCM/OP-1において新生骨の形成が顕著に認められ,組織学的にも既存骨と類似の構造を呈していた。上記内容について,インパクトファクターを有する海外雑誌(Archives of Oral Biology)へ投稿しアクセプトされた他,国内外の学会(日本歯周病学会,アメリカ歯周病学会,IADR)で発表することにより,骨再生の新規ユニットの有用性を発信できたと考える。また,この再生ユニットが歯の保存の可能性を更に高める可能性があることや歯科インプラント治療を計画する際の広範囲の骨量不足への対策が期待されることで,口腔内の組織再生や機能回復治療に大きな足掛かりとなると考えられる。現在,歯の欠損部位への機能回復として歯科インプラント治療が広く臨床応用されている。その治療計画にあたり,適切な位置にインプラントを埋入する際に,骨量不足から骨形態の改善が必要となる場合があり,骨再生を必要とする場合が多い。しかしながら,骨組織の再生には半年程度かかり治療期間の延長が問題となっている。本研究より,組織再生の効率(改善量ならびに治癒期間の短縮)を更に高める新規治療法を提案することができた。In vitroにおいては今後,当初予定している骨芽細胞のモデル細胞としてラット骨肉腫由来骨芽細胞(ROS17/2.8細胞)を用いてCM/OP-1の影響について,アルカリフォスファターゼ活性および骨形成関連転写因子の遺伝子発現について調べる。In vivoにおいては,今後は,組織切片を作成し新生骨について組織形態学的な分析を加える。また,低出力超音波(LIPUS)を使用し,その相乗的な効果が得られるかについて細胞生物学的研究ならびに動物実験の両面からの検討を開始する。現在まで,BCM/OP-1が骨形成能を促進することが示されているが,更なる効果を期待し,当初の実験計画通りLIPUSを併用することとした。
偏微分方程式論的方法による複素解析の研究

f(z,w)はZεC^n(n≧2),wεCに対して定義されたzに関する(0,1)型の形式とする。Ω_0<C^nを開集合とする。fは次の諸条件(H_0)(H_3)を満足しているものとする。(H_2) αz^^ー_jf,αw^^ーf,j=1,2,...,nはwに関して局所リプシッツ条件をみたす。リプシッツ係数は(H_1)と同じ性質をもつ。さて,準線型α^^ー方程式(Eq)_0...α^^ーW=f(Z,W)を考える。次の諸結果が得られた。この方程式の解はソボレェフ空間W1/p(Ω,loc)で考える。(1) (H_0)+(H_1) →(Eq)_0の領域Ω<<Ω_0における解の作る局所一様有界な族はW1/p(Ω,loc),p>1でコンパクトである(モンテル型性質)(2) (H_0)+(H_2)+(H_3) →十分滑らかな境界をもつ強擬凸領域Ω<<Ω_0における(Eq)_0の任意の解はΩにおける正則な関数h(z)と,Ω^^ーで連続で決して零とならない関数ψ(z)との積で表わされる(w(z)=h(z)ψ(z))一変数におけるエル・ベアスの言葉を使えば,解は正則関数に相似である。
病態モデル動物における結腸自動運動およびペースメーカー機構の解明

病態消化管モデルにおける自動運動の発生機序(ペースメーカー機構)を解明するために、まず正常消化管におけるペースメーカー機構の解明を多方面から解析した。(1)まず、マウス近側結腸における粘膜下に存在するペースメーカー細胞(カハールの間質細胞:ICC-SM)の役割を、直接ペースメーカー電位の記録をして検討した。その結果、ICC-SMは近倶結腸の縦走筋や輪走筋における蠕動様の運動には関与しないことがわかった。そこで、(2)さらにその役割を明らかにするために、縦走筋や輪走筋の収縮とICC-SMのペースメーカー電位の同時記録に挑戦し、成功した。その結果、ICC-SMのペースメーカー電位は逆蠕動を駆動していると考えられた。また、ICC-SMのペースメーカー電位は、主として細胞内のカルシウムハンドリングによって発生し、制御を受けていることがわかった。(3)筋層間のカハールの間質細胞ネットワーク(ICC-MY)が遺伝的に欠損しているミュータントマウスの結果から、消化管壁に複数存在するカハールの間質細胞のネットワークはお互いに代償し合って機能すること、また壁内神経系がその代償機転に重要な働きをなしていることがわかった。さらに、(4)胚性幹細胞から胚様体を作り、消化管様の細胞塊(ES-gut)を分化させ、その自動能とカハールの間質細胞の分化度やギャップジャンクションの分化度について能動的に調べた。その結果、3週間の付着培養をしたES-gutではカハールの間質細胞のネットワークやギャップジャンクションがよく分化し、そのようなES-gutでは蠕動様の運動を14-15回/分程度の頻数で起こすことがわかった。以上の結果から消化管の自動運動にはカハールの間質細胞が重要な働きを果たすことが明らかになった。今後炎症性腸疾患モデルでどのような変化が起こっているかを解明する必要がある。近側結腸は消化された食物から水分を吸収して糞便を形成する役割を有する。そのためにペースメーカー部位といわれる近側結腸と遠側結腸の境界部から近側部に向かって逆蠕動が規則的に起こる。この近側結腸の粘膜下層にICC-SM (submucosal interstitial cells of Cajal)といわれる特殊な細胞(c-Kit陽性細胞)が存在し、この細胞からペースメーカー電位が記録できた。このペースメーカー電位の役割をまず正常腸管で調べた。このペースメーカー電位はプラトー相を有し平均15cycles/minで発火している。このペースメーカー電位は今までの報告と異なりL-型Caチャネルブロッカーnifedipine1OμMで消失するので、ペースメーカー電位はこれまでの報告と異なりL-型Caチャネルを介して発生すると思われる。また、T-型CaチャネルブロッカーNi100μMでもペースメーカー電位の立ち上がり速度を遅くするのでT-型Caチャネルも関与している。しかしほかのICCと同様にミトコンドリアのプロトノフォアのCCCPや結果として細胞内のCa濃度を低下させる薬剤1)筋小胞体へのCa取り込み阻害剤cyclopiazonic acidや、2)Ca放出薬ryandineとcaffeineや、3)細胞内Caキレート剤BAPTAや、4)IP_3受容体遮断薬2-APBを作用させると、ペースメーカー電位はほぼ消失した。これらの結果から、近側結腸の粘膜下層のICC-SMのペースメーカー細胞は、L-型CaチャネルとT-型Caチャネルを介して細胞内にCaが流入し、筋小胞体とミトコンドリアの間でIP_3受容体を介してCaがサイクリングすることによってペースメーカー電流が発生するということが明らかになった。このペースメーカー電流と逆蠕動の関係をまず正常腸管で今後解明していく予定である。

病態消化管モデルにおける自動運動の発生機序(ペースメーカー機構)を解明するために、まず正常消化管におけるペースメーカー機構の解明を多方面から解析した。(1)まず、マウス近側結腸における粘膜下に存在するペースメーカー細胞(カハールの間質細胞:ICC-SM)の役割を、直接ペースメーカー電位の記録をして検討した。その結果、ICC-SMは近側結腸の縦走筋や輪走筋における蠕動様の運動には関与しないことがわかった。そこで、(2)さらにその役割を明らかにするために、縦走筋や輸走筋の収縮とICC-SMとペースメーカー電位の同時記録に挑戦し、成功した。その結果、ICC-SMのペースメーカー電位は逆蠕動を駆動していると考えられた。また、ICC-SMのペースメーカー電位は、主として細胞内のカルシウムハンドリングによって発生し、制御を受けていることがわかった(3)筋層間のカハールの間質細胞ネットワーク(ICC-MY)が遺伝的に欠損しているミュータントマウスの結果から、消化管壁に複数存在するカハールの間質細胞のネットワークはお互いに代償し合って機能すること、また壁内神経系がその代償機転に重要な働きをなしていることがわかった。さらに、(4)胚性幹細胞から胚様体を作り、消化管様の細胞塊(ES-gut)を分化させ、その自動能とカハールの間質細胞の分化度やギャップジャンクションの分化度について能動的に調べた。その結果、3週間の付着培養をしたES-gutではカハールの間質細胞のネットワークやギャップジャンクションがよく分化し、そのようなES-gutでは蠕動様の運動を14-5回/分程度の頻数で起こすことがわかった。以上の結果から消化管の自動運動にはカハールの間質細胞が重要な働きを果たすことが明らかになった。今後炎症性腸疾患モデルでどのような変化が起こっているかを解明する必要がある。
ヒアルロン酸マトリクス代謝およびCD44細胞外ドメイン切断阻害による癌浸潤抑制

3Dゲル内培養における浸潤癌細胞におけるCD44切断を検出する方法を開発し、ヒアルロン酸合成に伴うCD44切断を抑制する薬剤を見出だすことに成功した。またマウスモデルを用いてCD44が胃癌進展に及ぼす影響を明らかにした。本研究は、CD44の切断に関わる低分子量ヒアルロン酸の産生機序を明らかにし、癌細胞自身によって形成される細胞外マトリクスのリモデリング機構がどのように癌細胞の運動能や浸潤能に影響を与えるかを明らかにするとともに、RNAiを用いたヒアルロン酸合成酵素(HAS)やADAMファミリーメタロプロテアーゼの特異的阻害が癌の浸潤転移抑制治療となりえるかについて検討を行うことを目的として行った。高浸潤性U251MG悪性グリオーマ細胞のHAS2およびHAS3RNAi安定発現株を樹立し、細胞外マトリクスに対する接着能および遊走能の変化について解析を行った結果、HAS2およびHAS3の発現低下により癌細胞の接着および浸潤を著名に抑制できることがわかった。またシグナル解析の結果、グリオーマ細胞ではヒアルロン酸合成を抑制することで、細胞の遊走や細胞の生存シグナルに関わっているPI3K-AKTのシグナルが特異的に抑制できることが分かった。またヒアルロン酸によって活性化されているPI3K-AKTのシグナルは、グリオーマ細胞浸潤に関わるCD44の切断機構とは独立した経路で制御されており、癌細胞におけるヒアルロン酸合成の抑制は癌の抗がん剤耐性能および浸潤能をともに抑制すると考えられ、有効な治療のターゲットとなりうると考えられた。またヒアルロン酸合成酵素HAS2およびHAS3のRNAi安定発現株を樹立し癌細胞の浸潤能を解析した結果、それぞれのHASを発現抑制することで癌細胞のマトリクス内浸潤能を著明に阻害できた。これらHASおよびCD44をターゲットとすることで今後、癌転移に対する新たな治療の開発につながることが示唆された。本研究は、癌細胞自身のヒアルロン酸産生のなかでも特に、ADAM17を活性化し、CD44の切断を行っている低分子量ヒアルロン酸の産生機序を明らかにし、癌細胞自身によって形成される細胞外マトリクスのリモデリング機構がどのように癌細胞の運動能や浸潤能に影響を与えるかを明らかにするとともに、RNAiを用いたヒアルロン酸合成酵素(HAS)やADAMファミリーメタロプロテアーゼの特異的阻害が癌の浸潤転移抑制治療と成り得るかについて検討を行うことを目的とし、以下の研究を行った。1癌細胞浸潤時に活性化されるヒアルロン酸合成メカニズムについての検討浸潤性癌細胞株U251MG細胞を用いた3Dゲル内培養によって浸潤細胞におけるCD44切断を検出する方法を開発した。その結果、CD44切断はヒアルロン酸依存的細胞周囲マトリクスのリモデリングの促進に関与することで、浸潤性を獲得することを見出した。また、このヒアルロン酸依存的CD44切断を誘導するADAM17の発現抑制によってヒアルロン酸依存的細胞周囲マトリクスの蓄積を誘導し、3Dゲル内浸潤が抑制されることが分かった。また、CD44切断を阻害する薬剤をスクリーニングしたところ数種類の既存薬が見つかった。これらの薬剤はU251MG細胞の3Dゲル内浸潤およびヒアルロン酸のリモデリングを阻害することから、浸潤・転移阻害薬と成り得ると考えられた。2胃癌自然発生モデルマウスを用いた腫瘍間質マトリクスの検討胃癌自然発生モデルK19-Wnt1/C2mEマウスを用いて腫瘍間質マトリクスを検討したところ、腫瘍進展に伴うヒアルロン酸の蓄積が認められた。このヒアルロン酸の蓄積は、正常マウスへのプロスタグランジンE2投与でも同様に誘導でき,プロスタグランジンE2の阻害がヒアルロン酸が豊富に存在する腫瘍間質の形成に関わることが分かった。
共助社会を支える財産管理論の法史学的再考―家族-類似関係構築のストラテジー―

本研究は、ローマ法の信託遺贈を家族内の包括的財産管理制度の一つと見て、その構造を明らかにすることを目的とし、各論研究として、昨年度来、妻財産について検討している。妻に関わる財産では嫁資が重要であり、数々の規制と、慣習に裏付けられた多くのルールの下に規律されていたことは周知である。しかし、嫁資以外の妻財産については、これまで必ずしも明らかにされてこなかった。そこで、特に、婚姻時に妻が嫁資とは別に持参する嫁資外財産res extra dotemに注目し、その態様と管理・処分・承継について検証することとした。このうち、昨年度は、(娘の)母親の設定した嫁資外財産に関する法文を扱ったので、本年度は、父親の設定した嫁資外財産に照準し、父が権力下に留めたまま婚姻させた娘に供与した嫁資外財産を扱うパピニアヌス法文(Pap. resp.11 D.37,7,8)を分析の中心軸に据えた。関連法文との比較検討からは、嫁資外財産が特有財産類似の財産として扱われ、兄弟や他の親族の侵奪から法的に保護されたことが明らかになった。特有財産については、家子や奴隷に関わる法文が多く残されており、その法的保護の範囲や方法については一般に認められているが、家女や妻に関しては、法文が少なく、これまで見過ごされてきたと言ってよい。この解明への糸口が見つけられたことは成果であった。加えて、従来、ほとんど言及されることのなかった、権力下にいる者への物の引渡しの具体的な方法も新たに抽出できた。これは家族内での財産移転を考える上で重要と考える。また、3月の研究会では、論拠となる法文を増やして補強し、さらに昨年扱った母の設定する嫁資外財産の分析とも関連付けて報告した。年度ごとに設定した課題について、ほぼ予定通り進めることができている。次年度の課題に向けての資料調査・収集も順次平行して行ってきた。成果についても、一部は研究会などで報告し、さらに論文の形で刊行を予定している。これまでのところ、研究計画に大きな支障を来すような事由は発生しておらず、研究はほぼ予定通り進められている。研究計画に沿って、家族内の財産管理・処分について、ローマ法の信託遺贈やその他諸制度から各論的課題に順次取り組む予定である。関係法文および関係資料の整理・翻訳・読解の基礎作業は平行して継続する。本年度は、まず、ローマ法の信託遺贈fideicommissumの法的発展過程と、この制度によって実現されていた複合的な機能、さらに、それらが法体系全体に与えた影響について総論的にまとめた。そこから、信託遺贈は、重要な「死後の包括的財産管理」方法の一つであったことが明らかになった。さらに、各論的研究として、母方財産bona maternaをめぐる財産管理・相続承継に着手した。ローマの家族秩序の基本原理に従えば家父長paterfamiliasが家族財産の唯一の所有者であったが、319 / 315年のコンスタンティヌス帝勅法(CT.8,18,1および2)は、家子が実母を相続して得た財産(bona materna)について、家父長の処分権を否認して使用収益のみを認めるなど、家父長権の制限を制度化するに至った。これについては、何よりも東部卑俗法の影響と結びつける理解がなされてきた。一方、学説彙纂の検討から明らかになったことは、すでに古典期から、bona maternaが、bona paternaと区別されていたことである(Pap.D.28,5,79[78])。確かにbona maternaは家長に帰属したが、彼の遺言処分の対象からはしばしば除外された。再婚した父が、前妻から承継していたbona maternaを前妻の実子らに渡るよう先取遺贈または信託遺贈を設定するケースはこれをよく表す(Paul.D.36,1,83 [81])。また、家子がbona maternaの相続人に指定されたとき、家長にはこの家子の解放が義務づけられる。母または母方親族は、bona maternaを通して死後の財産管理と扶養をある程度デザインできたといえる(Ulp.D.35.1.92 ; Scaev.D.5,3,58など)。検討例はまだ少ないが、ローマ法の内在的発展を再評価する必要性が確認された。成果についても、一部は研究会などで報告し、さらに論文の形で刊行している。各論的研究として、母方財産bona maternaの財産管理・相続承継の検討を継続しているところだが、このテーマの延長として、本年度は特に嫁資外財産に着目した。嫁資外財産は、東部地域ではparaphernaと呼ばれ、しばしば嫁資に伴って供与された。それは、妻(母親)の一種の特有財産を形成していたが、法的位置づけはなお検討を要する。学説彙纂中のパピニアヌスのテキストに、母親が娘に供与した嫁資外財産の返還を請求する事案があり(D.39,5,31,1)、この法文に焦点を当てて検討を進めた。

このパピニアヌス法文は、相当な根拠から改竄が強く疑われてきたが、近年のインテルポラティオを過大評価しない研究傾向に従い、再考の余地がないとはいえないと考えた。難解な本法文は、改竄を一旦否定して法文全体を読解すると、verecundia(畏敬、羞恥心)の観点から、母に対する侮辱offensaによる悔い返しを示唆した法文として、余すところなく理解可能になる。この読解の可能性を論証することで、帝政末に始まるとされてきた忘恩に基づく贈与取消について、その法的追求をパピニアヌスが3世紀初頭にいち早く考慮していた可能性を見出した。特有財産の法的展開を考える上で重要である。こうした検討の結果を9月に国際学会で報告した。続いて、さらにこの報告の論拠を補強するため、offender、merereなどのキーワードを使用した法文をローマ法源資料から渉猟して比較検討した。この作業によって、特に関連のウルピアヌス法文等からoffender, offensaの用法の新たな知見と論拠を得ることができた。これを加えて、3月の研究会で報告した。ローマ法信託遺贈についても、これまでの成果の一部を論文にまとめ、公表した。引き続き、先行研究文献の検討、関連の法源資料の読解を継続している。年度ごとに設定した課題について、ほぼ予定通り進めることができている。次年度の課題に向けての資料調査・収集も順次平行して行ってきた。成果についても、一部は研究会などで報告し、さらに論文の形で刊行している。これまでのところ、研究計画に大きな支障を来すような事由は発生しておらず、研究はほぼ予定通り進められている。本研究は、ローマ法の信託遺贈を家族内の包括的財産管理制度の一つと見て、その構造を明らかにすることを目的とし、各論研究として、昨年度来、妻財産について検討している。妻に関わる財産では嫁資が重要であり、数々の規制と、慣習に裏付けられた多くのルールの下に規律されていたことは周知である。しかし、嫁資以外の妻財産については、これまで必ずしも明らかにされてこなかった。そこで、特に、婚姻時に妻が嫁資とは別に持参する嫁資外財産res extra dotemに注目し、その態様と管理・処分・承継について検証することとした。このうち、昨年度は、(娘の)母親の設定した嫁資外財産に関する法文を扱ったので、本年度は、父親の設定した嫁資外財産に照準し、父が権力下に留めたまま婚姻させた娘に供与した嫁資外財産を扱うパピニアヌス法文(Pap. resp.11 D.37,7,8)を分析の中心軸に据えた。関連法文との比較検討からは、嫁資外財産が特有財産類似の財産として扱われ、兄弟や他の親族の侵奪から法的に保護されたことが明らかになった。特有財産については、家子や奴隷に関わる法文が多く残されており、その法的保護の範囲や方法については一般に認められているが、家女や妻に関しては、法文が少なく、これまで見過ごされてきたと言ってよい。この解明への糸口が見つけられたことは成果であった。加えて、従来、ほとんど言及されることのなかった、権力下にいる者への物の引渡しの具体的な方法も新たに抽出できた。これは家族内での財産移転を考える上で重要と考える。また、3月の研究会では、論拠となる法文を増やして補強し、さらに昨年扱った母の設定する嫁資外財産の分析とも関連付けて報告した。成果についても、一部は研究会などで報告し、さらに論文の形で刊行を予定している。
シナプス発芽を利用したニュ-ロン間選択的結合の形成機構の研究

神経回路形成時の結合選択性の中で重要なものとして体部位局在及び細胞表面上のシナプスの位置の特異性が挙げられる。我々は、(1)生後1ケ月程度の仔ネコの大脳皮質を片側性に破壊すると、正常では皆無に等しい交差性皮質-赤核投射が発芽によって生ずること及び、(2)この異常な投射が正常な同側性の大脳-赤核投射と同様の体部位局在を示し、(3)さらに正常ネコと同様な細胞表面部位特異性を示すことを見い出した。このことは生後1ケ月程度経過したネコでも、少くとも赤核においては投射の体部位局在及び細胞表面部位局在を決定する因子が発現している可能性を示唆する。本研究の目的はシナプス発芽を利用してこのような神経結合の選択性が生ずる分子機構を明らかにすることである。本年度は我々の昨年度迄の研究によって明らかにした白質中の神経細胞接着抑制因子について、その生体脳における機能的役割を明らかにするためにクライオカルチャ-法(凍結脳切片上で神経細胞を培養する)以下の実験をおこなった。まず、この因子が、細胞接着だけでなく神経突起の成長の調節にも関与しているか否かを明らかにするため、後根神経節細胞を成熟ラット脊髄の切片上で培養してニュ-ライトの伸展を観察した。その結果ニュ-ライトは白質上では殆ど伸びず、灰白質上で選択的に伸展を示した。もしこの因子が生体中での軸索の伸長の制御に関与しているならば、軸索の伸長が著しいと考えられる発達期脳の上では著しいニュ-ライトの伸展や細胞接着が観察される筈である。そこで新生ラットの脊髄の切片を用いて実験をおこなったところ、著しい接着とニュ-ライト伸展が観察された。その他のいくつかの異った条件下で実験をおこなったところ、生体脳中での現象とよく一致する結果を与えた。これらのことはこの因子が、生体中における軸索伸展の制御にも関っている可能性を示唆している。
悪性軟部腫瘍に対する新しい複合がん免疫療法の開発

本研究の目的は、軟部肉腫に対する新しい複合がん免疫療法を確立すべく、PRX1阻害とニボルマブの抗がん作用をin vivo、in vitroで解明することである。PRX1阻害による抗がん剤作用を明らかにすることは、新規の抗がん剤療法の開発につながると考えている。さらに、PRX1阻害とニボルマブの併用は、肉腫に対する新規の複合がん免疫療法の開発につながる可能性がある。
A grassroots feminist economic thought:   connecting feminist economics with the oral historical research on the British working-class Women's Liberation movement

1970年代英国女性解放運動参加者へのオーラルヒストリー調査を行い、彼女たちの経済理解を「草の根」の経済思想として再構成し、またそれが主流派経済学批判としてのフェミニスト経済学の理論的展開にどのように貢献しうるかを分析する。本研究では、理論や思想の研究にオーラルヒストリー調査を使う比較的新しい方法論を用いる。研究内容のもつ含意としては、今日日本が直面する具体的な課題との関係では、普遍的現金給付の持つ意味やサービス給付/条件付き現金給付との関係を、ジェンダーの視点で分析するという喫緊の課題に対して、歴史的・思想的な観点から新たな視座を提供しうることがあげられる。
HTLV-1キャリアにおける遺伝子変異の解析とその臨床的意義の解明

ATLLでは50遺伝子に有意に変異が認められる。本研究では、キャリア約30例の末梢血CD4陽性T細胞を用いて、ATLLでみられる遺伝子の標的シークエンスを実施し、変異の有無・種類とその後のATLL発症の有無を検討した。30例のうち1例のみで複数遺伝子の変異を認め、同症例はその後ATLLを発症した。同症例での経時的な遺伝子変異解析からは、キャリア時とATLL発症時では異なる遺伝子変異が認められ、必ずしもキャリア時点でのメジャークローンからATLLが発症するとは限らないことが明らかとなった。ATLL発症の際のクローン選択機序のさらなる解明が期待される。成人T細胞性白血病・リンパ腫(ATLL)に対する化学療法の効果は限定的であり、HTLV-1キャリアが一旦ATLLを発症した場合、治癒を得ることは極めて困難である。ATLLによる死亡者数の低減には、キャリアからの発症予防、早期の治療介入手法の確立が望まれる。これまでにHTLV-1プロウイルス量が高値のキャリアからATLLが発症することが報告されているが、高リスクと判断される集団はキャリア全体の29%におよび、実際にATLLを発症する比率(5%)と大きく異なることから、さらに有効なスクリーニング法の開発が望まれる。本研究ではHTLV-1キャリアを対象とした遺伝子解析を行い、ATLL細胞に認められるものと同じ遺伝子変異を持った無症候キャリアを見いだすことによって高リスクキャリアを同定することが可能か否かを検討する。今年度は、HTLV-1キャリアサンプルに対する遺伝子解析をする際に必要となる標的遺伝子の抽出と絞り込みを行うための基盤となる遺伝子変異情報の取得を目的に、ATLL細胞に認められる遺伝子変異の解析を行った。同時に、キャリア末梢血より得たサンプルを用いた網羅的遺伝子解析の実施が可能か否かについて予備的検討を行った。ATLL症例を対象に網羅的遺伝子解析を実施し、ATLL細胞に認められる遺伝子異常の完全なレジストリの作成を完遂し公表した。HTLV-1キャリア末梢血より得たCD4陽性細胞を対象として前述のデータを利用した標的シークエンス解析が可能か否かを検討した。HTLV-1 DNA >20copies/1000PBMNCsのキャリアより採取し、凍結保存した末梢血単核球からCD4 (+)細胞を濃縮し、遺伝子解析を実施したところ、いずれの検体でも標的シークエンス解析が可能であることが明らかとなった。これまでにHTLV-1プロウイルス量が高値のキャリアからATLLが発症することが報告されているが、高リスクと判断される集団は、キャリア全体の29%におよび、実際にATLLを発症する比率(5%)と大きく異なることから、さらに有効なスクリーニング法の開発が望まれる。本研究では、HTLV-1キャリアを対象とした遺伝子解析を行い、ATLL細胞に認められるものと同じ遺伝子変異を持った無症候キャリアを見いだすことによって、高リスクキャリアを同定することが可能か否かを検討する。昨年度までに、HTLV-1キャリアサンプルに対する遺伝子解析をする際に必要となる標的遺伝子を絞り込むために、ATLLに対する網羅的な遺伝子解析を実施した。その結果、ATLLでは計50個の遺伝子で有意に変異が認められることが明らかとなった。また、キャリア末梢血より得たサンプルを用いて上記50個の標的シークエンスが可能か否かについて、CD4陽性細胞由来DNAを用いて検討を行い、同DNAを用いた標的シークエンス系を確立した。今年度は、症例数を約30例に拡大し解析を進めた。ATLL症例を対象に網羅的遺伝子解析を実施し、ATLL細胞に認められる遺伝子異常の完全なカタログの作成を完遂し公表した。HTLV-1キャリア末梢血より得たCD4陽性細胞を対象とした、標的シークエンス解析系を確立した。HTLV-1キャリア約30例の検体収集を終了し、標的シークエンスに着手した。小数例であるが、ATLLで特徴的な遺伝子変異がHTLV-1キャリアの時点において既に生じていることを確認した。以上から、本年度の目的は達成出来たと考える。その為、キャリアからの発症予防、早期の治療介入手法の確立が望まれる。これまでにHTLV-1プロウイルス量高値のキャリアからATLLが発症することが報告されているが、高リスクと判断される集団はキャリア全体の29%におよび、実際にATLLを発症する比率(5%)と大きく異なることから、さらに有効なスクリーニング法の開発が望まれる。ATLLでは計50個の遺伝子で有意に変異が認められることが明らかとなっているが、本研究ではHTLV-1キャリアを対象とした遺伝子解析を行い、ATLLと同様の遺伝子変異を持った無症候キャリアを見いだすことによって高リスクキャリアを同定することが可能か否かを検討した。まず、キャリア末梢血より得たサンプルを用いて上記50個の遺伝子の標的シークエンスが可能か否かについて、CD4陽性細胞由来DNAを用いて検討し、同DNAを用いた標的シークエンス系を確立した。次に、キャリア約30例を対象に、上記の標的シークエンスを実施し、うち1例で変異を認めた。