hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異方性フォト・レジストによるパタ-ン転写精度の向上

フォト・リソグラフィ-法によりパタ-ンを転写する際、そのパタ-ンを微細化すると回折によるパタ-ン端のボケの影響が大きくなるので、使用する光線の波長を短かくすることが求められる。しかし、もしフォト・レジスト自身が光の波面の進行する方向に応じて屈折率、光吸収率などが変化する光学的異方性を持つならば、必ずしも光の波長を短かくしなくとも、微細化にともなう回折の影響の増大を抑えられることが期待される。本研究は、この点に着目し、フォト・レジストが光学的な異方性を有した場合、どの程度のパタ-ン転写精度の向上が期待できるのかを基礎的に検討することを目的としたものである。まず、微細な幅を持つ無限に長いスリットをマスク・パタ-ンとした時の異方性レジスト内での露光強度分布について、コンタクト露光およびプロキシミティ-露光の両方の場合に対して理論的に検討を加えた。その結果、フォト・レジストの面方向屈折率と膜厚方向屈折率に2倍の差異があれば、使用する光線の波長の1/2ほどの狭い幅のスリット・パタ-ンもコンタクト露光で正確に転写できること、さらに、パタ-ン・マスクと試料との間が波長の10倍離れたプロキシミティ-露光の場合であっても、波長と同程度の開口幅のスリット・パタ-ンの転写が可能なことを見い出し、異方性フォト・レジストを使用することの効果を明らかにした。本研究では、この光学的異方性フォト・レジスト実現の手段として、液晶とフォト・レジスト混合物を用いることを提案しているが、実験的検討は現在初歩的な段階であり、今後の発展のための努力を継続中である。
脳神経血管内電極によるてんかん研究

てんかん外科の領域において、侵襲的検査を追加してより安全確実に焦点切除を行う試みは数多くなされてきている。しかし、より非侵襲的に焦点検索を行い、てんかん性活動の空間分布や時間的変化を捉えようとする総合的な研究はない。そこで、近年脳神経外科領域の一治療法として確立している血管内手術手技を応用して、血管内脳波の解析を行った。対象は、てんかん手術の適応決定のための非侵襲的検査(頭皮上脳波、長時間脳波ビデオモニター、CT、MRI、SPECT、FDG-PET等)を受けた難治性側頭葉てんかん患者11例で、側頭葉内側面のてんかん性活動を詳細に分析する目的で海綿静脈洞内及び上錐体静脈洞内留置電極による脳波記録を行った。1例で安静が保てずに記録中止となったが、残りの10例では両側海綿静脈洞内に3-40時間電極を留置し、全例で発作間欠期てんかん性放電を記録できた。また、3例において発作時脳波を記録できた。これらのてんかん性放電は同時記録された頭皮上脳波に先だって記録された。以上の静脈洞内脳波の結果をもとに、3例においては外科治療を選択しなかった。最終的に外科的治療を受けたのは11例中8例であった。このように本法によって手術適応を検討する上で有用な情報を得ることができた。以上の結果から、海綿静脈洞内及び上錐体静脈洞内留置電極による脳波記録は、従来の侵襲的検査に比べより簡便に側頭葉内側部のてんかん性放電を良好に検出できることが明らかになった。また、この手技では血管内操作のみで脳実質に侵襲することなく脳波を記録できる。有用性、信頼性、安全性が高い本法は、今後てんかん外科における新たな検査法として期待される。難治性側頭葉てんかん症例においては、外科的治療法が有用な症例が多い。てんかん焦点検索と手術適応の決定は、病歴・発作型の分析と様々な検査を総合して判断する必要がある。術前評価として、頭皮上脳波、長時間脳波ビデオモニター(発作間欠期・発作時脳波)、CT、MRI、SPECT、FDG-PETなどが用いられる。非侵襲的検査で焦点を決定できない場合、半侵襲的検査として卵円孔留置電極や、侵襲的検査として深部電極や慢性硬膜下電極による脳波記録が行われることがある。しかし、これらは外科的手技が必要で、感染や脳損傷という危険性がある。血管内治療の発達に伴って、選択的カテーテルの頭蓋内静脈洞への到達が安全に行われるようになった。そこで、側頭葉内側面のてんかん性活動を詳細に分析する目的で、海綿静脈洞内及び上錐体静脈洞内留置電極による脳波記録を行った。頭皮上電極との同時記録で、長時間脳波・ビデオモニターを行なった。これまでに11例の電極留置症例がある。1例で安静が保てずに記録中止となったが、残りの10例全例で発作間欠期てんかん性放電を記録可能できた。記録期間中に臨床発作を捉えた症例は11例中4例で、最終的に外科的治療を受けたのは11例中8例であった。3例においては、静脈洞内脳波の結果をもとに外科治療を選択しなかった。本法によって、手術適応を検討する上で有用な情報を得ることができた。これまでに6症例においては、海綿静脈洞内留置電極での脳波記録で側頭葉てんかんの焦点および進展形式を検討できることが示唆された。最近の5症例については、発作時脳波や合併症等について検討して報告する予定である。また、静脈洞内脳波を記録して焦点切除術を行った8症例については、他の側面を検討した業績を出している。
ALS/FTDとポリグルタミン病をモデルとした疾患横断的病態関連因子の探索

本研究では、筋萎縮性側索硬化症/前頭側頭型認知症(ALS/FTD)で高頻度に見られる遺伝子変異であるC9orf72のGGGGCCリピート伸長を対象とし、伸長したリピートから生じるジペプチドリピートタンパク質と結合するタンパク質に注目する。このようなタンパク質については既に複数の報告があるが、本研究では特に、別のリピート伸長疾患であるポリグルタミン病とも共通に関連し得るタンパク質に焦点を当てる。これまでに、GGGGCCリピートに由来するジペプチドリピートタンパク質のうち凝集性の高いGAリピートに注目し、その細胞内凝集体に集積するタンパク質を探索した。生化学的なアプローチと候補タンパク質を用いたアプローチを併用し、GAリピートおよびポリグルタミン両者の新規結合タンパク質の候補が得られた。このうち1つのタンパク質、MLF2に注目した。MLF2は過去にポリグルタミン病病態修飾因子として報告があり、本研究開始後、MLF2がALS/FTD患者のGA凝集体に存在することが他のグループからも報告されている。マウスMlf2は通常核内に局在する機能未知のタンパク質であるが、GAリピートの細胞質凝集体が存在すると、核内から消失しGAリピート凝集体と共局在した。Mlf2の欠失変異体を用いて、GAリピートおよびポリグルタミンとの凝集に関わる領域を明らかにした。また、Flagタグを付加したMlf2安定発現細胞を元に、免疫沈降と質量分析によりMlf2の結合タンパク質を同定した。この結合タンパク質も部分的にGAリピート凝集体と共局在を示し、Mlf2の発現抑制で局在の変化が見られた。現在、Mlf2やその結合タンパク質がリピートタンパク質の毒性と関わるかを検討中である。今後はMlf2の生理機能の特定も合わせて試みたい。教育業務の多忙化により、研究に割く時間が十分ではなかったため。この点は今後改善される見込みである。得られた候補タンパク質は核内機能に関与すると考えられるため、その発現の有無により、転写状況が変化するかを網羅的遺伝子発現解析で明らかにする。また、DNA修復などへの影響も調べることで、生理機能の手掛かりを得たい。ALS/FTDとポリグルタミン病には奇妙な関係がある。ハンチントン病封入体の構成タンパク質として同定されたタンパク質が、その後ALS/FTDの変異遺伝子として見つかる例が繰り返されている。ハンチントン病の細胞内封入体には、UBQLN2、FUS/TLS、p62、OPTNなど、ALS/FTD関連のタンパク質が含まれる。一方、ポリグルタミン病原因遺伝子の一つであるATXN2のポリグルタミンの長さが、ALSのリスク因子となることも報告されている。これらの知見は、ALS/FTDと(少なくとも一部の)ポリグルタミン病の背後には何らかの共通した疾患関連因子群・疾患感受性分子経路が存在することを示唆し、それらはタンパク質凝集という現象において顕在化すると考えられる。これらの知見は、細胞内タンパク質凝集体に注目することで、複数の疾患に横断的に関わる重要タンパク質を効率的に発見できる可能性を示唆している。本研究では、ALS/FTDで高頻度に見られる変異であるC9orf72のリピート伸長変異を対象とし、伸長したリピートから生じるジペプチドリピートタンパク質と結合するタンパク質に注目する。このようなタンパク質は既に多種報告があるが、本研究では特に、ポリグルタミン病とも関連し得るタンパク質に焦点を当てる。初年度では、GGGGCCリピートを培養細胞系で発現させ、各種ジペプチドリピート(DPR)タンパク質を凝集性を確認した。3種のDPR(GA,GR,GPリピート)のうち、GAリピートの凝集性が最も高く、その凝集体に集積するタンパク質を探索した。生化学的なアプローチと候補タンパク質を用いたアプローチを併用し、これまでのところ2種のタンパク質がGAリピートおよびポリグルタミン両者の新規結合タンパク質の候補として得られている。先行していた科研費課題「神経疾患関連RNA結合タンパク質FUS/TLSの機能欠損の影響」に関する論文の追加実験のために期間延長が発生し、その影響で本研究課題に遅れが生じた。ただし、上記の先行課題は本研究課題とも深く関連するため、延長により得られた知見は本課題にも有益であると考える。このようなタンパク質は既に多種報告があるが、本研究では特に、ポリグルタミン病とも共通に関連し得るタンパク質に焦点を当てる。前年度までに、GGGGCCリピートに由来するジペプチドリピート(DPR)タンパク質のうち最も凝集性の高いGAリピートに注目し、その凝集体に集積するタンパク質を探索した。生化学的なアプローチと候補タンパク質を用いたアプローチを併用し、2種のタンパク質がGAリピートおよびポリグルタミン両者の新規結合タンパク質の候補として得られた。本年度は、このうち1つのタンパク質に注目し、Flagタグを付加して安定発現細胞株を作製した。このタンパク質は通常核内に局在するが、GAリピートの細胞質凝集体が存在すると、核内から消失しGAリピート凝集体と共局在した。また、Flagタグを用いた免疫沈降と質量分析により結合タンパク質を同定した。この結合タンパク質も部分的にGAリピート凝集体と共局在を示した。現在、両タンパク質の機能的な関係や、細胞毒性との関連を調べているところである。また、GGGGCCリピートを薬剤誘導性に発現できる細胞株を作製した。この細胞系を用いて、伸長RNAまたはDPRタンパク質の発現や蓄積に影響する因子のアッセイ系とすることが期待できる。

さらに、リピートRNAの細胞内局在の可視化を容易にするため、蛍光性アプタマーとリピートRNAを融合したコンストラクトを作製した。今後、各種リピートRNAの細胞内局在やRNA凝集体の形成に影響する因子の解析に利用する予定である。研究室主任の体調不良により、研究以外の業務負担が一過的に増大したため。本研究では、筋萎縮性側索硬化症/前頭側頭型認知症(ALS/FTD)で高頻度に見られる遺伝子変異であるC9orf72のGGGGCCリピート伸長を対象とし、伸長したリピートから生じるジペプチドリピートタンパク質と結合するタンパク質に注目する。このようなタンパク質については既に複数の報告があるが、本研究では特に、別のリピート伸長疾患であるポリグルタミン病とも共通に関連し得るタンパク質に焦点を当てる。これまでに、GGGGCCリピートに由来するジペプチドリピートタンパク質のうち凝集性の高いGAリピートに注目し、その細胞内凝集体に集積するタンパク質を探索した。生化学的なアプローチと候補タンパク質を用いたアプローチを併用し、GAリピートおよびポリグルタミン両者の新規結合タンパク質の候補が得られた。このうち1つのタンパク質、MLF2に注目した。MLF2は過去にポリグルタミン病病態修飾因子として報告があり、本研究開始後、MLF2がALS/FTD患者のGA凝集体に存在することが他のグループからも報告されている。マウスMlf2は通常核内に局在する機能未知のタンパク質であるが、GAリピートの細胞質凝集体が存在すると、核内から消失しGAリピート凝集体と共局在した。Mlf2の欠失変異体を用いて、GAリピートおよびポリグルタミンとの凝集に関わる領域を明らかにした。また、Flagタグを付加したMlf2安定発現細胞を元に、免疫沈降と質量分析によりMlf2の結合タンパク質を同定した。この結合タンパク質も部分的にGAリピート凝集体と共局在を示し、Mlf2の発現抑制で局在の変化が見られた。現在、Mlf2やその結合タンパク質がリピートタンパク質の毒性と関わるかを検討中である。今後はMlf2の生理機能の特定も合わせて試みたい。教育業務の多忙化により、研究に割く時間が十分ではなかったため。この点は今後改善される見込みである。上述のように若干の遅れがあるが、主に細胞および動物モデルの樹立に関わる部分である。これらは当初からやや長めの時間配分を計画に見積もっていたので、全体の研究推進に大きな影響はないと考える。従って、次年度は概ね当初の計画に追いつくように遂行していく方針である。候補遺伝子の解析を進め、異常伸長リピート産物とどのように関わるかを細胞レベルで明らかにし、次いで動物モデルでの検証に移りたい。また、新たなアッセイ系がいくつか樹立できそうな見込みであるので、これらを有効に活用し、各種リピート産物に影響する新規分子の発見に努めたい。
色素含有膜による位相共役波の発生と過渡特性

キサンテン系色素やアゾ系色素を透明な高分子膜中に一様に分散させたものを位相共役鏡とした。アルゴンイオンレーザにより励起し縮退4波混合法により位相共役波を発生させた。以下にその成果を列挙する。1.良質の膜を得るため、ディップ法により厚い膜(10100μm)、スピンコート法により薄い膜(<10μm)を作成した。2.位相共役波の発生機構(1)色素による飽和吸収に基づくポピュレーション格子、(2)光電場による色素分子の配向の結果生ずる誘起異方性格子、(3)光化学変化による屈折率や吸収係数変化型の格子、の3種類の機構により位相共役波が発生することが明らかとなった。プローブ光を遮断した場合に、位相共役波は上記(1)、(2)、(3)の順序で遅く減少する。このことを利用して(1)、(2)、(3)を分離して観察することができた。キサンテン系色素膜では(1)、(3)の寄与が大きく、またアゾ系色素膜では(2)、(3)の寄与が大きいことが明らかとなった。3.キサンテン系色素膜で上記の(1)による位相共役波の発生の場合には、飽和強度(低い入力パワーで位相共役波を発生させる目安)はエオシン<エリトロシン<フルオレセインの順で高くなり、またプローブ光を遮断した時の位相共役波の減衰の時定数はエリトロシン<エオシン<フルオレセインの順で大きくなった。4.アゾ系色素では、ポンプ光とプローブ光の偏光方向が直交する場合が平行な場合よりも20倍以上強い位相共役波を発生することがわかった。5.位相共役波を利用した実時間干渉法、光導波路中での位相共役波の発生等の応用研究も行った。エオシン,エリトロシン,フルオレセイン等の色素含有膜を作成し, Arレーザー励起縮退4波混合により位相共役波を発生させた.定常状態の位相共役波発生効率やステップ関数励起による位相共役波の過度特性等に大きく影響を与えるパラメータは,飽和光強度,りん光寿命,三重項収率,吸収係数・膜厚積である.昭和62年度には,各色素に対し同じ値をもつ吸収係数・膜厚積の試料を作成し,上述のパラメータと位相共役波の諸特性の関係を検討した.1.入射光強度を変化させて各色素膜の非線形透過率を測定し,各色素膜に対する飽和光強度を求めた結果,エオシン(1.1W/cm^2)<エリトロシン(2.2W/cm^2)<フルオレセイン(3.0W/cm^2)を得た.飽和光強度が低いほど,低パワ励起で位相共役波を発生させることができる.2.りん光寿命の測定値は,エリトロシン(0.8ms)<エオシン(5ms)<フルオレセイン(50ms)であった.ステップ関数励起による位相共役波の立ち上り時定数もりん光寿命と同じ順序であった.3.蛍光寿命は各色素とも数nsであった.現有CRTの帯域制限のためより詳細なデータは得られなかった.4.窒素レーザー励起色素レーザーにより励起パルスと遅延プローブパルスを各色素膜に照射し透過率を測定し,三重項収率を求めた結果,フルオレセイン<エオシン<エリトロシンの順序であった.5.パルス列励起の際の後続の位相共役波の立ち上り時間の短縮は前段パルス励起の際に生じた残存ポピュレーション格子であることが明らかになった.

昭和63年度には主に色素を3準位モデル近似した理論と実験結果の比較検討,理論の適用範囲を調べる.エオシン、エリトロシン、フルオレセイン等のキサンテン系色素及びメチルレッド、メチルオレンジ等のアゾ系色素を透明な高分子膜(ゼラチン、PMMA、PVA、酢酸ビニル)に一様に分散させた膜を位相共役鏡として使い、アルゴンイオンレーザ励起により位相共役波を発生させた。1.ディプ法により厚い膜(>10μm)、スピンコート法により薄い膜(<10μm)を作成し、良質の膜を得た。しかし、100μm以上の膜厚をもつ試料の作成はこれらの方法ではむつかしいことがわかった。2.色素膜による位相共役波の発生機構(1)色素による飽和吸収に基づくポピュレーション格子、光電場による色素分子の配向による誘起異方性格子、光化学変化による屈折率や吸収係数変化型の格子の3種類の位相共役波発生機構があることが明らかになった。(2)プローブ光を遮断した場合の位相共役波の時定数は、上記(1)の発生機構の順序で大きいことがわかった。(3)色素と高分子マトリックスの組み合わせにより位相共役波の発生機構は異なる。キサンテン系色素膜では飽和吸収に基づくポピュレーション格子が、またアゾ系色素膜では光電場による分子配向に基づく誘起異方性格子が主に位相共役波の発生に寄与することが明らかになった。3.キサンテン系色素膜では、ポンプ光強度【.appreq.】色素の飽和強度で位相共役波の発生効率は最大となり、また吸収係数・膜厚積=12で位相共役波の発生効率が最大となる。エリトロシン含有PDA膜では位相共役波の発生効率は1%以上に達した。4.アゾ系色素含有膜ではポンプ光プローブ光の偏光を直交させた時に位相共役波の発生効率が異常に高くなる。この解明は今後の課題である。
新手法を活用した認識機能分子の精密合成

生体系では『分子認識』を基礎として生体膜輸送系や酵素反応系などが構築され、高度に洗練された生体機能を発現している。これら生体系に匹敵する精密認識を可能とするレセプター機能分子を人工的に構築することは、特異的な生体機能の発現メカニズムを分子のレベルから理解するとともに、新しい分子機能を化学合成するために不可欠な重要研究課題である。従来より認識機能分子の化学合成に関する研究は、クラウンエーテルやシクロデキストリン、さらにカリクスアーレンなどを中心に活発に展開されてきた。しかしこれらの多くは、個々の研究グループが蓄積してきた知識や経験に頼って分子設計がなされ、既知反応を組み合わせた多段階プロセスを経て合成されており、非経験的な分子設計法の確立や簡便な化学合成法の開発が切望されている。本基盤研究では、高次認識機能分子の化学合成を目指した『非経験的』分子設計法と『高効率』化学合成法の開拓を図り、以下のような成果を挙げた。1)計算化学的手法を活用した認識機能分子の設計:12員環を母体とするアームド・マクロサイクルズにおいて、計算化学に基づき金属配位性側鎖を選択すると、ナトリウムイオン選択性レセプターを分子設計できることを実証した。2)生体触媒と有機金属試剤を併用した認識機能分子の合成:生体触媒反応や有機金属反応により得た光学活性ピリジン誘導体を構造単位として、特異的な銀イオン選択性を示す非環状レセプターの合成に成功した。3)一段階環化反応によるアニオン認識機能分子の開発:4つのピリジニウム環を含む環状カチオンの一段階合成法を確立し、トリカルボン酸アニオンをはじめとする多官能生体基質のための選択的なレセプターの開発を行った。生体系に匹敵する精密認識を行う機能分子の開発は、特異的な生体機能の発現機構の分子レベルでの解明や新しい分子機能の化学合成に不可欠な重要課題である。本研究では、金属イオンに対して高選択性・高効率を達成する認識機能分子の設計・合成のための新手法の確立を目指して、下記二項目を中心に研究し、とりわけ、臨床分析や資源化学の分野への展開が期待されるリチウムイオンやナトリウムイオン、さらに銀イオンに対して高い選択性を発現する認識機能分子の合理的な設計法と効率的かつ精密な合成法の開発に成功を収めた。【計算化学的手法を導入した認識機能分子の設計指針の確立】医療分析や資源化学の分野で大きな興味のもたれるリチウムイオンやナトリウムイオンを高度に認識する機能分子の設計のため、MNDO法、DF法などの計算化学的手法を導入し、計算結果と実験結果との対応関係を明らかにした。【斬新な有機化学的手法を活用した認識機能分子の合成法の開発】銀イオン認識機能分子として分子設計されたトリポ-ド型認識分子の化学合成法として、申請者らの開発してきた有機金属を活用したリガンド・カップリング反応やエナンチオ選択的な酵素反応などの新しい手法の適用条件を最適化し、認識機能分子の合目的合成法の開発に成功した。生体系では「分子認識」を基礎として生体膜輸送系や酵素反応系などが構築され、高度に洗練された生体機能を発現している。これら生体系に匹敵する精密認識を可能とするレセプター機能分子を人工的に構築することは、特異的な生体機能の発現メカニズムの分子のレベルから理解するとともに、新しい分子機能を化学合成するために不可欠な重要研究課題である。従来より認識機能分子の化学合成に関する研究は、クラウンエーテルやシクロデキストリン、さらにカリクスアレーンなどを中心に活発に展開されてきた。

本基盤研究では、高次認識機能分子の化学合成を目指した「非経験的」分子設計法と「高効率」化学合成法の開拓を図り、以下のような成果を挙げた。1)計算化学的手法を活用した認識機能分子の設計:12員環を母体とするアームド・マクロサイクルズにおいて、計算化学に基づき金属配位性側鎖を選択すると、ナトリウムイオン選択性レセプターを分子設計できることを実証した。2)生体触媒と有機金属試剤を併用した認識機能分子の合成:生体触媒反応や有機金属反応により得た光学活性ビリジン誘導体を構造単位として、特異的な銀イオン選択性を示す非環状レセプターの合成に成功した。3)一段階環化反応によるアニオン認識機能分子の開発:4つのビリジニウム環を含む環状カチオンの一段階合成法を確立し、トリカルボン酸アニオンをはじめとする多官能生体基質のための選択的なレセプターの開発を行った。
GISを用いた東アジア都市・王城遺跡形成史の比較研究

本研究では次の様な成果を獲得した。(1)東アジアの都城が、西アジアの都市と、機能や構造において多くの共通点を有していることを明らかにした。(2)新たに3DVR表示システムを開発し、3つのモデルを作成した。(3)鈴鹿関のモデルを分析して日本古代三関が交通の検問と軍事の両機能を兼ね備えた施設であることを解明した。(4)復原モデルを用いたデジタル野外ミュージアムの展開を開いた。東アジア諸地域に所在した古代王権は、秦による中国の統一以降、その強い影響下に置かれた。特に漢は、周辺諸地域を直轄支配するため、政治的・軍事的拠点を朝鮮半島からインドシナ半島にかけての広範囲に置いた。中国統一王朝の文化はシルクロード等を経て西アジアに及び。漢字文化圏とアルファベット文化圏とが接触し新たな文化生み出したといわれる。しかしその実態は各地域での調査技術や方法論の相違から未だに比較の俎上に載せることすら困難な事態にある。そこで、中国での都市形成の原点ともいえる漢・唐・明代の都城遺跡の現地踏査を行って実態の把握に努め、日本や西アジアではGPS測量を行うと共に、高解像度写真を用いて、都市の立地や諸機能の配置について比較研究を行う。ヴェトナム民族の統一国家として成立した大越国の都・タンロン皇城遺跡(ハノイ)の中心部で発見されたポホアンジウ18番遺跡D3区において発掘調査を実施し,GPS測量によって計測された基準点を基にトータルステーションを用いた遺構の測量を行った。発掘調査により,当該地区が遅くとも黎朝期後半の17世紀までには大規模な地形改変を受け,宮殿の大型建造物群が撤去され,排水溝や池状遺構などの水対策用の施設に改変されたことが証明された。その要因が何に起因するかが不明であったが,下層の堆積状況を把握することによって,それが当該地区が抱える根本的問題-排水の悪い土地条件に起因することが明確になった。当地区のダイナミックな土地改変の様相を一般に知らしめるには,最新技術であるGPSを用いた3D復原が最も有効であることが再認識された。そこで,発掘調査と併行して,測量調査と詳細写真撮影を行い,ヴァーチャルリアリテイー作成のための基礎情報を入手し,遺構表示のための試作を試みた。この成果により,他の地区における測量成果との厳密な比較が可能となり,ホアンジウ18番遺跡全体の遺構変遷や各王朝期における施設群の配置を分析する基本情報がようやく整備できたことになる。今後当該期の建築遺構の研究を並行して進めることによって,複雑に絡みあった施設群を解きほぐし,往時の偉容を復原することが可能になった。2010年に計画されている建国1000年の行事に用いる極めて重要なデーターを提供することができた貴重な調査成果であったといえる。本研究の目的の第一は「GPS・GISを用いた空間情報の統合」にある。第Iプロジェクト:東アジア都市・王城比較研究では、本年度、代表的な日本の宮都である長岡京や平安京についてその成立と展開について研究を進め、その成果を『桓武と激動の長岡京時代』(山川出版)として刊行することができた。また,昨年度より継続している王権の軍事・交通機能を補完する重要施設・鈴鹿関に関するGIS測量を実施し、第二目的遂行のための基礎データーを獲得した。また東アジアの宮都と比較するために中国陜西省に所在する唐代の軍事・交通機能である武関のGPS測量と地形観察を行い、中国と日本の関という施設が共通の設計方法でもって構築されていることを明らかにした。第二の目的は「エコワールドヘリテージミュージアム(EWHM)設立」である。第IIプロジェクト:GPS・GIS3次元モデル構築では、引き続き昨年度実施したベトナムタンロン皇城遺跡でのデーター解析を進め、EWHM建設のための準備を進めた。併行して鈴鹿関と中国武関との比較をするための作業も実施し、その成果の一部を亀山市立亀山歴史博物館で公開し好評を博した。第IIIプロジェクト:東アジア都市・王城遺跡調査・GPS測量では、武関において簡易GPS測量を中国陜西省の協力の下実施し、第IIプロジェクト遂行のための基礎資料とすることができた。東アジア・西アジア・地中海文化圏の接点をなし、各文化の交流拠点となったのが中近東とりわけ地中海沿岸部の諸地域であった。当該地域で急速に発達した「都市国家」はその後の文明世界での都市形成に大きな役割を果たしたものと考えられている。過去二年間の本研究によって、東アジア文化圏に成立した王城は、「都市国家」の機能を継承しつつ大規模化して成立した中央集権国家の中心であることが判明しつつある。ただし、東アジアの都市と西アジアの都市との間の、都市設計などの具体的な点でどの様な共通点や相違点があるかについては、過去の調査実態や方法論の問題で全く検討することすらできていない現実があった。

そこで本年度は、中国での都市形成の原点とも言える漢・唐・明代の都城遺跡についてはさらに具体的に現地踏査を行って実態の把握に努め、日本や西アジアではGPS測量を行うと共に、高解像度写真を用いて、都市の立地や諸機能の配置について比較研究を行った。特に、ローマ時代からビザンチン時代にかけての地中海の有力港湾都市テイール遺跡群(ラマリサイト)では、測量調査とGPS-VRモデル作成によって、政治、経済、外交、軍事、文化、葬送の諸機能が一体化した姿を再現するための基礎資料を得ることができた。また日本の古代遺跡である鈴鹿関については、同様の手法でもって交通機関における防御性の問題を実証することができた。これまでの本研究によって、東アジア文化圏に成立した王城は、「都市国家」の機能を継承しつつ、支配を視覚的にも強調するため、立地を考慮し,大規模化して建設されてきたことを明らかにした。特に、本年度実施したレバノンTyre遺跡群での測量調査によって、東アジアの王城都市と西アジアの都市との間に、都市理念に多くの共通点があることが判明した。まず、都市の設計に当たっては基軸となる道路が設置され、これに直行する形で複数の枝道路が設置された。港湾都市であるTyreでは港から順番に軸線に沿って社会的、文化的施設が整備された。神殿、浴場、闘技場、商工会議所、工房が先端部であるCity-Siteに建設され、道路網の最奥部には象徴としての記念門が設けられ、その直ぐ横には大衆の文化施設である戦車競技場が設置された。こうした施設群を維持するため南南東に位置する湧水地からは水道が敷設され、道路沿いに各戸に給水しつつ最先端部の浴場にまで届けられた。そして、都市郊外の東部丘陵上には都市を見下ろす位置に墓域が設けられ、都市住民の一体性が確保された。こうした施設配置はその規模や構造こそ異なるが、日本の古代宮都における都市機能配置と多くの共通点を有していることを明らかにした。最終年度では、こうした実地調査に基づき、西アジア都市の設計原理を視覚的に明示するため、GPS精密測量を実施し、精度の高いデーターを入手し、3DVR復元モデルを作成した。さらに、4年間の成果を各プロジェクト毎にまとめ、報告書として刊行し、鈴鹿関については三関全体を比較検討することが可能な3DVR復原を作成、DVD化して公開することができた。
応力負荷に伴うナノ結晶析出を利用したMEMS用超微小材料の知的その場強化法の開発

MEMSデバイスを始めとして高密度電子機械集積デバイスは、21世紀の基盤技術として、実用化を目指した研究が進められている。このようなMEMSデバイスでは、ミクロンサイズの微小構造体に荷重が負荷されることになるため、信頼性、耐久性を向上させるには、そのような微小寸法材料に対する材料強化法の開発が必要となる。しかしながら、ミクロンサイズ材料の強化を行うためには、従来の材料強化法とは異なった手法の開発が必要となる。研究代表者らは、これまでアモルファス合金にある特定の応力負荷を行うと、変形後に方位の揃ったナノ結晶が生成することを見い出している。したがって、このようなナノ結晶の生成をうまく制御できれば、ミクロンサイズのMEMS材料の使用中に、その場かつ知的な強化が可能になると思われる。そこで本研究では、アモルファス合金の応力負荷に伴うナノ結晶析出のメカニズムを明らかにするとともに、その結果をMEMS用超微小材料の知的強化法へと展開させることを目的とした。上記の研究目的を達成するために、平成13年度においては、応力負荷に伴ってナノ結晶の析出が申請者らによってすでに確認されているNi-Pアモルファス合金を用いて、応力負荷に伴うナノ結晶の析出挙動を調べた。その結果、曲げ試験片の平面歪状態の領域に、直径が約10nmのナノ結晶が析出していることを確認した。平成14年度においては、実際に強化が行われることを確認するために、Ni-Pアモルファス合金からミクロンサイズの超微小試験片を切り出し、破壊靭性試験を行った。その結果、切欠き先端にナノ結晶の生成が認められ、本研究で提案する強化機構が有効に作用していることが確認できた。そこで本研究では、アモルファス合金の応力負荷に伴うナノ結晶析出のメカニズムを明らかにするとともに、その結果をMEMS用超微小材料の知的強化法へと展開させることを目的とする。上記の研究目的を達成するために、平成13年度においては、応力負荷に伴ってナノ結晶の析出が申請者らによってすでに確認されているNi-Pアモルファス合金を用いて、応力負荷に伴うナノ結晶の析出挙動ならびに応力負荷方向と結晶相の方位関係を調べた。試料にはA1合金基板上に無電解メッキで生成させたNi-Pアモルファス合金薄膜を用い、この薄膜より、MEMS部材を模擬した片持ち梁試験片を集束イオンビーム加工機により作製した。作製した梁試験片に対して、申請者らが開発した微小試験片用材料試験機を用いて曲げ試験を行った。曲げ試験後の試験片に対して透過電子顕微鏡観察を行った結果、曲げ試験片の平面歪状態の領域に、直径が約10nmのナノ結晶が析出していることを確認した。また、ナノ結晶の方位は、せん断力の作用する方向と関連して配向していた。

このようなMEMSデバイスでは、ミクロンサイズの微小構造体に荷重が負荷されることになるため、信頼性、耐久性を向上させるには、そのような微小寸法材料に対する材料強化法の開発が必要となる。しかしながら、ミクロンサイズ材料の強化を行うためには、従来の材料強化法とは異なった手法の開発が必要となる。研究代表者らは、これまでアモルファス合金にある特定の応力負荷を行うと、変形後に方位の揃ったナノ結晶が生成することを見い出している。したがって、このようなナノ結晶の生成をうまく制御できれば、ミクロンサイズのMEMS材料の使用中に、その場かつ知的な強化が可能になると思われる。そこで本研究では、アモルファス合金の応力負荷に伴うナノ結晶析出のメカニズムを明らかにするとともに、その結果をMEMS用超微小材料の知的強化法へと展開させることを目的とする。上記の研究目的を達成するために、平成13年度においては、応力負荷に伴ってナノ結晶の析出が申請者らによってすでに確認されているNi-Pアモルファス合金を用いて、応力負荷に伴うナノ結晶の析出挙動を調べた。その結果、曲げ試験片の平面歪状態の領域に、直径が約10nmのナノ結晶が析出していることを確認した。そこで、平成14年度においては、実際に強化が行われることを確認するために、Ni-Pアモルファス合金からミクロンサイズの超微小試験片を切り出し、破壊靭性試験を行った。その結果、切欠き先端にナノ結晶の生成が認められ、本研究で提案する強化機構が有効に作用していることが確認できた。
白血病幹細胞と造血幹細胞の違いを生み出す分子機構

造血幹細胞と白血病幹細胞との相違の解析から白血病発症機構を探ることが本研究の目的であり,本研究期間には造血幹細胞の生存と増殖に必須な転写因子GATA-2に関わる幾つかの知見を報告した。第一に、遺伝子相同組み換え法により本因子の翻訳開始点に緑色蛍光蛋白質(GFP)遺伝子を挿入したマウスを作製し、連続した骨髄移植実験によって、骨髄中の造血幹細胞がGFPの蛍光とSca1抗原の発現により同定できることを示した。この細胞の生体内動態をビデオ撮影し、骨芽細胞との接触により生存と細胞周期の制御のシグナルを得ている可能性を示した。さらに、普段は休止期にある造血幹細胞が5-FU投与後に増殖する様子を明らかにした。第二に、GFPをレポーターとしたトランスジェニックマウス法により、個体レベルの転写制御領域の解析を行い、胎児期の造血幹細胞・前駆細胞におけるGATA-2の発現に必須の特定の領域の複数のGATA因子結合配列を同定した。この配列にはGATA-2自身が結合しポジティブフィードバック因子として働くことが予想された。第三にGATA-2の半減期を検討し、類似の転写因子であるGATA-1のそれに比して格段に短いことを示し、その分解活性に関わる構造の検討を行った。また、この報告の中で、紫外線による細胞死誘導刺激は、蛋白質分解系を介して、数分以内に白血病細胞株のGATA-2発現を消失させることを示した。本因子はがん抑制と細胞死制御に関わる因子であるp53と相反して働くことが遺伝子ノックアウトマウスの解析からも示唆されており、また、本因子が自身の遺伝子の正の転写制御因子である可能性から、本因子の発現制御と、p53経路と本因子のクロストークの鍵を蛋白質分解系が握ることが予想された。白血病幹細胞が正常造血幹細胞と同様の細胞表面マーカーを発現し,自己複製能と多分化能を持つことが近年報告され,これらの性質だけでは正常造血を維持できないことが再認識された.造血幹細胞はその増殖能を保ったままで長期間生存しており,活性酸素などの遺伝子変化を起こす要因にさらされる確率が高い.個体が白血病を起こさずに一生を終えるためには,造血幹細胞の増殖とその生存が厳密に制御されていることが重要である.転写因子GATA-2は増殖中の造血幹細胞に発現しており,その増殖と生存に必須である.本申請研究ではGATA-2の発現と細胞の生存,細胞死との関係について解析を行っており,今年度は,GATA-2発現の分解系による制御と細胞の生存についての検討を行った.紫外線やX-線はDNAに障害を与え,遺伝子異常を惹起し細胞死を誘導する.われわれは,この紫外線の照射による細胞死の誘導に先立って,照射後数分以内にGATA-2の著明な発現低下が起こることを見いだした.この時,GATA-2mRNA発現は低下していなかった.また,プロテアソーム阻害剤,MG-132,clasto-Lacatacyctinの添加は,紫外線照射後のGATA-2発現の低下を阻止した.一方,無刺激の状態でもGATA-2蛋白質は速い代謝回転にさらされており,その速度はサイトカイン刺激により変動した.さらに,われわれは免疫沈降反応によりユビキチン化されたGATA-2の存在を明らかにし,分解を誘導する責任ドメインを同定した.これらの結果により,プロテアソーム依存性の蛋白質分解系を介したGATA-2発現の制御系が存在し,細胞の生存の制御に関わっている可能性が示された.造血幹細胞の生存と増殖、細胞死の制御機構を解明し、その破綻と白血病発症機構との関係を探ることが本研究の目的である。今年度は、造血幹細胞の生存と増殖に必須な転写因子

GATA-2について幾つかの報告を行った。第一に、遺伝子相同組み換え法により本因子の翻訳開始点に緑色蛍光蛋白質(GFP)遺伝子を挿入したマウスを作製し、連続した骨髄移植実験によって、骨髄中の造血幹細胞がGFPの蛍光とSca1抗原の発現により同定できることを示した。この細胞の生体内動態をビデオ撮影し、骨芽細胞との接触により生存と細胞周期の制御のシグナルを得ている可能性を示した。さらに、普段は休止期にある造血幹細胞が5-FU投与後に増殖する様子を明らかにした。第二に、GFPをレポーターとしたトランスジェニックマウス法により、個体レベルの転写制御領域の解析を行い、胎児期の造血幹細胞・前駆細胞におけるGATA-2の発現に必須の特定の領域の複数のGATA因子結合配列を同定した。この配列にはGATA-2自身が結合しポジティブフィードバック因子として働くことが予想された。第三にGATA-2の半減期を検討し、類似の転写因子であるGATA-1のそれに比して格段に短いことを示し、その分解活性に関わる構造の検討を行った。また、この報告の中で、紫外線による細胞死誘導刺激は、蛋白質分解系を介して、数分以内に白血病細胞株のGATA-2発現を消失させることを示した。本因子はがん抑制と細胞死制御に関わる因子であるp53と相反して働くことが遺伝子ノックアウトマウスの解析からも示唆されており、また、本因子が自身の遺伝子の正の転写制御因子である可能性から、本因子の発現制御と、p53経路と本因子のクロストークの鍵を蛋白質分解系が握っていることが予想された。
ヘニレズム期およびロ-マ支配下のエジプトに於ける地方民衆の社会的変動に関する研究

プトレマイオス朝後期及びロ-マ支配初期の夥しいエジプト出土ギリシア語パピルス文書中に極めて頻繁に《〓》と名告る正体不明の人々が出て来るが,私は過去多年に亘る研究の中で之らの人々を専ら債務拘束の観点から考究して来た。乃ち債務契約に際し自らを人身抵当とする為に「波斯人」と自称して保護を抛葉し,債権者を安心させて借財の機会を得ようとする偽計的虚構と推論したのである。前1後2世紀の史料では確かに恁かる性質のものが殆どだが,今回資料の更なる博捜によって問題は寧ろ混迷を深めて来た。中・南部エジプトのAkorisやPathyris出土前2世紀の数世代に亘る家蔵パピリ文書群が誌す〓の呼称は瞭かに軍務の脈絡の中にある。而も概ね成功者の家系に属する。他方少数乍ら債務契約の為積極的に此の呼称を取る者もあり,その同一人が債権者のち誅求を躱す為に今度は《王の農民》たらんと佯る別史料もある。要するに〓の実態はその名称の初期と末期とでは此の様に異なって見える。其処には在地兵士層末裔の社会的没落を憶測させるものもあるが,それは史料分布の偶然性によるものかも知れないので猶断定を保留する。不審な呼称「波斯人」の縁起及び真義は今回猶解明され得なかったが,外国人の意とも推し量られる。問題はxwodに於ける債務執達史の妙な名称《〓》が之と関連するかの疑いであり,〓の客体を問ふ要が喫緊の課題として残った。それは〓(徴発原籍)外への民衆移動の証しかも知れない。地方民衆の一部の社会的上昇に就いては前記数群の数世代家伝パピリの分析や地方役人の動態〓の層序究明,更にはP.Tebt.5のlex fori条項の再検討等によって推測した。成果の一部は本年2回の口頭発表(5月28日歴史学研究会大会,12月27日西洋古代史冬季セミナ-「パピルスから見たヘレニズム時代」)の中に含めた。
急性肺傷害の肺保護療法による改善機序の研究:呼吸仕事量解析と微小循環を指標として

基礎研究は兎耳窓法を用いて、敗血症時の微小循環動態を研究した。細動脈の血管径、血流速度および細静脈の白血球動態を直視下に観察した結果、敗血症早期の微小循環動態の知見が得られた。臨床研究では人工呼吸器装着患者で換気モード・設定を調節し、動脈血液ガス分析、胸部X線、CT、理学所見、臨床経過を検討し、呼吸仕事量および自発呼吸への追従性を評価し、治療効果が高く、より生理学的な換気モードを見出した基礎研究は兎耳窓法を用いて、敗血症時の微小循環動態を研究した。臨床研究では人工呼吸器装着患者で換気モード・設定を調節し、動脈血液ガス分析、胸部X線、CT、理学所見、臨床経過を検討し、呼吸仕事量および自発呼吸への追従性を評価し、治療効果が高く、より生理学的な換気モードを見出した換気補助レベル設定が調整可能な部分補助換気(proportional-assist ventilation with load-adjustable gain factors ; PAV+)は患者の自発呼吸努力に比例してflowとvolumeを補助する様式である。集中治療室において自発呼吸補助を行った患者を対象にPAV+と圧支持換気pressure support ventilation ; PSV)について、胸郭および腹壁伸展度を測定することにより自発呼吸に対する補助効果を比較した。24時間以上自発呼吸補助換気を行った患者8名を対象とした。PSVの換気圧は一時的にPAV換気モードへ移行させ、呼吸仕事量を指標にサポート率が50%になる換気量、または最高気道内圧とほぼ等しい値になるように設定した。胸郭および腹壁伸展度測定は脳波計の呼吸解析機能と呼吸ピックアップを流用し、胸部は乳線上を、腹部は胸骨下縁と膀の中点を検出部位として体幹の外周変化を伸展変化として表現した。患者にはPSV換気を1224時間施行後に動脈血液ガス分析、胸部X線撮影を行い、PAV+換気へ移行させ、1224時間後の同様の測定を行った。伸展度合いの差異は振幅の相対的変化で表し、吸気開始から吸気伸展ピークまでの時間差は、呼吸周期を360度に規格化した角度で表現し比較した。胸部および腹部の伸展度はPSVを100%とすると、PAV+では胸部は112.0±2.7%で、腹部は118.0±3.7%で有意にPAV+で胸部と腹部の伸展が大きかった(p<0.0001)。そしてPAV+で腹部伸展度は、胸部伸展度に比し有意に大きかった(p<0.005)。胸部および腹部の吸気ピークに到達する時間はPAV+ではPSVに対して、胸部では平均7.6±3.6度(p=0.004)、腹部では平均12.2±2.7度(p=0.002)と、PAV+の方では短かかった。PAV+がより自発呼吸により近く、補助呼吸の際に患者の負担を軽減していることが推測された。呼吸不全患者に最新の人工呼吸器EVITA Infinity V500を使用し、呼吸器からの離脱を容易にし予後を改善させることができると考える。これまでCPAPでは強制換気時に比して客観性、再現性を有する呼吸状態維持に適したPEEP値を求める手法が少なかった。EVITA Infinity V500のSmart Care.V2を使用することで、客観性を有したCPAP時のPEEP titrationが可能となった。強制換気時のLow flow P-V loop計測より把握した最大コンプライアンス獲得最少圧(Pmci.i)をPEEPとしたSC.V2を開始し、維持期(PSV=0、ATC=on、加温加湿、またはPSV≦5、ATC=on、HME)に酸素化能の低下や自発呼吸状態悪化が認められずSC V2のガイドライン範囲内で評価された「SBTが完了しました」の表示が得られる最少圧をPEEPとしている。その結果、CPAP時の酸素化や呼吸状態は良好に維持された。SC.V2を使用することでCPAP時のPEEP titrationが可能であり、患者の良好な呼吸状態維持に必要なPEEP設定が可能である。さらに小児呼吸不全患者にEVITA Infinity V500を使用し、PC-PSVモードで良好な結果を得ている。設定換気回数以下の呼吸数ではA/PCVで、設定換気回数以上ではPSVで動作する。吸気時間はFlow termination設定のため吸気フローパターンに対応して吸気時間は増減するが、最大は成人4秒、小児1.5秒で吸気時間延長は防止される。Flow termination設定のA/PCVにより吸気時間延長と咳嗽反射による気道内圧上昇は防止されている。また患者が要求する吸気時間が確保され自発呼吸に対する追従性は良好である。さらに小児および成人の呼吸不全患者について使用し予後を追跡していく。従来小児人工呼吸管理にPC-SIMVモードを用いてきたが、自発吸気と設定吸気時間との不整合により気道内圧の上昇や過度の興奮をきたし深鎮静を余儀なくされることが多かった。EVITA infinity V500およびBabylog VN500のPC-PSVモードを使用し良好な経過を得た。吸気圧は換気量10ml/kgを基準に胸腹部動作が同位相となる圧を設定し、PEEP値はリクルートメント後背側換気が十分確保される圧を設定、吸気時間はFlow Termination15%に設定、リーク補正ONとした。

PC-PSVモードではFlow termination設定のassistPCVのため小児のチューブリークによる吸気時間延長は発生しない。また覚醒や咳嗽反射などによる突発的な自発吸気努力出現時には患児に合わせて吸気時間が変化し気道内圧上昇は防止され自発呼吸に対する追従性が良好で導入から抜管まで換気モード変更なく呼吸器離脱が容易であり、小児の人工呼吸管理を容易にした。気管挿管患者の人工呼吸離脱に用いるTピース法は呼吸仕事量が多く加湿も不十分で長時間の使用には不向きである。人工呼吸施行患者に対しSmart care又はPAVにより離脱可能評価を得た後に専用酸素ブレンダー付流量供給装置、加温加湿器MR850、OPT570を接続し自発呼吸による呼吸管理を行い挿管のままICUを退室した症例について検討した。人工呼吸離脱およびICU滞在9日数は減少した。意識レベルが原因の気管挿管患者では人工呼吸が必須であるが陽圧換気による弊害を常に考慮しなければならない。本法では自発吸気時のフローサポートと人工呼吸時と同様の加温加湿が得られ、呼吸仕事量の軽減と気道クリアランスが維持可能となった。OPT570を使用し気管挿管患者の早期人工呼吸離脱が容易であった。最新の人工呼吸器の換気モードを試みて、良好な結果を得、集中治療学会などで発表している。基礎研究については、ショックモデルで微小循環観察を行い、次年度の日本麻酔科学会、アメリカ麻酔学会で発表の予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。基礎研究では白色種ウサギの敗血症、出血性ショックモデルにおいて、rabbit ear chamber法で微小循環(細動脈、細静脈の血管径、血流速度、血流量、白血球動態)を直視下に観察し、治療による過程を研究する。急性肺障害については、血液ガス分析、肺微小循環等で比較検討する。臨床研究では、引き続き、呼吸不全の患者に最新の人工呼吸器の換気モードを使用し、呼吸器離脱および予後について追跡していく。
脂質代謝の変調に起因するミエロイド系細胞の機能異常と病態

本研究では、複数のイノシトールリン脂質代謝酵素をミエロイド系細胞特異的に欠損したマウス(cDKOマウス)を用いて、脂質代謝異常と病態、特に卵巣肥大との関連について解析した。その結果、cDKO卵巣ではPIP3が異常蓄積し、Aktの活性化を介して卵巣肥大が生じること、cDKOマクロファージの機能異常が関与すること、さらに通常のマクロファージとは異なる未知の細胞が卵巣肥大に関与することを見出した。本研究では、複数のイノシトールリン脂質代謝酵素をミエロイド系細胞特異的に欠損したマウス(cDKOマウス)を用いて、脂質代謝の異常と病態との関連を解明することを目的としている。我々が作製したcDKO雌マウスは卵巣が顕著に肥大し、性索間質性腫瘍に似た病態を呈する。本年度はまず、卵巣における主なミエロイド系細胞であるマクロファージの機能について解析を進めた。cDKOマクロファージは野生型と比較し、リポポリサッカライドに対する応答や貪食能に異常をきたすこと、さらに生殖器に異常の認められないcDKO雄マウスでは、移植がん細胞の増殖が亢進する傾向にあった。これらの結果から、cDKOマクロファージの機能異常が卵巣肥大に関与する可能性が示唆された。この点をさらに明確にするために、cDKOマウス作製に使用したCreマウスにおける、Creリコンビナーゼ発現細胞の特定を行った。既報通りであれば、ミエロイド系細胞限定的にCreリコンビナーゼを発現する。抗Cre抗体やレポーターマウスを用いた解析の結果、ミエロイド系細胞におけるCreリコンビナーゼの発現が確認された。さらに卵巣においては、非常に低頻度ではあるが、ミエロイド系細胞以外のCreリコンビナーゼ発現細胞が存在することを見出した。今後は、これらのCreリコンビナーゼ発現細胞のうち、どの細胞が卵巣肥大の原因となり得るのかという点について解析を進める必要があると考えられた。当初の計画通り、cDKOマクロファージの機能解析が進んでいる。さらにその過程で新たなCreリコンビナーゼ発現細胞を見出すことができた。本年度はcDKOマウスにおける病態解析を行った。1か月齢のcDKO卵巣には一次卵胞や二次卵胞が認められるものの、その後徐々に正常な卵胞は消失し、34か月齢以降からKi67陽性細胞が出現した。1および3か月齢マウスを用いて血中の性腺刺激ホルモンレベルを測定したところ、卵胞刺激ホルモン、黄体形成ホルモンともにコントロールマウスとcDKOマウスでは差が認められなかったため、cDKO卵胞の発達異常は性腺刺激ホルモンの分泌異常に起因しないと考えられた。Ki67陽性細胞の周囲には、F4/80陽性のマクロファージが多数存在し、卵巣肥大にマクロファージの関与が推察された。本年度はさらに、ミエロイド系細胞特異的にCreリコンビナーゼを発現する別種のトランスジェニックマウスを用いて同様に複数のイノシトールリン脂質代謝酵素欠損マウスを作製した。その結果、この雌マウスにおいては卵巣肥大を生じることはなかった。次に卵巣肥大に対する骨髄細胞の関与を解明するために、骨髄キメラマウスを作製したが、X線照射や薬剤処理により正常な卵子や卵胞が消失してしまうため判定できなかった。そこで生後24日の卵巣を成体マウスへ移植したところ、コントロールマウスの卵巣をcDKOマウスに移植しても卵巣は正常に発達しなかったが、cDKOマウスの卵巣をコントロールマウスに移植した場合は肥大が認められた。これらの結果から、成体の骨髄由来のミエロイド系細胞ではなく、生後24日に既に卵巣に存在する細胞が卵巣肥大に関与することが示唆された。当初の研究計画通り、cDKO雌マウスの病態解析が進み、卵巣肥大に関与する細胞を特定しつつある。本研究では、複数のイノシトールリン脂質(PIPs)代謝酵素をミエロイド系細胞特異的に欠損したマウス(cDKOマウス)を用いて、脂質代謝の異常と病態との関連を解明することを目的としている。本年度はcDKO卵巣におけるPIPs動態解析と、卵巣肥大の分子メカニズム解明を行った。cDKOは組織特異的PIPs代謝酵素遺伝子欠損マウスなので、PIPs動態に異常をきたしている可能性が高い。そこで質量分析法にてPIPsを定量したところ、cDKO卵巣におけるPI,PIP1,PIP2量はコントロールと同程度であったが、PIP3量はコントロールの30倍以上であった。PIP3のターゲット分子は多数存在するものの、癌化に関与する分子としては原癌遺伝子産物であるAktが良く知られている。そこで抗リン酸化Akt抗体を用いた免疫組織染色によりAktの活性化を調べたところ、cDKO卵巣ではAktが活性化していることが確認された。実際にcDKOにおける卵巣肥大がAktの活性化により導かれているのかを明らかにするために、Akt1欠損cDKOマウス、もしくはAkt2欠損cDKOマウスを作製したところ、いずれのマウスにおいても卵巣肥大は抑制された。以上より、cDKO

卵巣の肥大は、PIP3の蓄積とAktの活性化により生じることが明らかとなった。本研究では、複数のイノシトールリン脂質代謝酵素をミエロイド系細胞特異的に欠損したマウス(cDKOマウス)を用いて、脂質代謝異常と病態、特に卵巣肥大との関連について解析した。その結果、cDKO卵巣ではPIP3が異常蓄積し、Aktの活性化を介して卵巣肥大が生じること、cDKOマクロファージの機能異常が関与すること、さらに通常のマクロファージとは異なる未知の細胞が卵巣肥大に関与することを見出した。異なるCreリコンビナーゼトランスジェニックマウスを用いて表現型が再現されるか否か、あるいは、骨髄移植や卵巣移植による表現型の変化について解析を行う。cDKO卵巣におけるPIPs動態解析と、卵巣肥大のメカニズムの解明を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。脂質生化学29年度が最終年度であるため、記入しない。