hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炎症の慢性化機構の解明とその制御モデル系の開発

しかし、IL-5-Tgマウスを予めアジュバントととにOVAで免疫し引き続いてOVA感作(経気道)した時のみ気管支肺胞洗浄液内への好酸球浸潤、気道過敏性の著名な促進とともに気道粘膜内への好酸球浸潤が惹起されることを初めて明らかにした。(2)IL-5応答性株化細胞を用いた解析から、IL-5のシグナル伝達系にBtk、JAK1、JAK2キナーゼのチロシンリン参加および活性化が重要であることを明らかにした。また、JAKキナーゼの基質の一つであるSTAT5の活性化がIL-5刺激によって誘導されることを明らかにした。(3)結核菌感作C57BL/6マウスのリンパ球を用い、ヒト型結核菌由来蛋白MPT59がI-A拘束性にIFNγやIL-2を産生するVβ11陽性TH1細胞の活性化を選択的に誘導することを明らかにし、主たる抗原エピト-ブ(15-merペプチド)を初めて同定した。(4)IL-5Rαの染色体遺伝子にネオマイシン耐性遺伝子とチミヂンキナーゼ遺伝子のカセットを導入したベクターを胚性幹細胞(ES)に導入し、変異ES細胞を選択した。それを用いて常法によりIL-5Rα遺伝子欠損マウスの作製に初めて成功した。難治性喘息などのような遅発型のI型アレルギー反応では好酸球が重要な役割を果しており、気管支粘膜下への好酸球の浸潤や活性化の度合いと気道過敏反応の重篤度とがよく相関する。好酸球の増殖・分化には活性化T細胞のみならずサイトカインが深く関わっている。本研究では好酸球の生成、増殖、活性化を選択的に促進するIL-5に注目し、炎症の慢性化の発症機構とその制御をIL-5を初めとするサイトカインと受容体の発現異常の観点から明らかにし、その制御法を開発することを目的とした。(研究方法および成果)1.結核菌由来抗原ペプチドがTH1タイプの免疫応答を選択的に惹起する機構を、PPD反応性T細胞クローンを用いて解析した。MPT59のcDNAの塩基配列を基に、15残基のoverlappingペプチドとp240-254のアミノ酸を1残基ずつ置換したペプチドに対する応答性を解析し、T細胞クローンはVβ11を発現しており、MPT59とp240-254に対してI-A^b拘束性の増殖応答を示すことを明らかにした。置換ペプチドに対する応答性から、増殖に重要なアミノ酸配列は244-251番に含まれることが示唆された。2.ヒトIL-5受容体α鎖(hIL-5Rα)に対する単クローナル抗体を作製し、hIL-5Rαに会合する分子とhIL-5刺激で活性化されるJAK-STAT経路について検討した。hIL-5反応性細胞株TF-h5Rα(hIL-5RαcDNA導入TF-1)のhIL-5刺激前後の細胞可溶化物を抗hIL-5RαmAbで免疫沈降を行ったところ、hIL-5刺激後の細胞可溶化物からのみβ鎖およびチロシンリン酸化された3つの蛋白が共沈することを明らかにし、hIL-5Rαとβ鎖はhIL-5非存在下ではそれぞれ単独で存在し、hIL-5存在下に二量体を形成することを初めて示した。また、hIL-5刺激によりJAK2のチロシンリン酸化およびSTAT5の活性化が見られ、末梢血好酸球ではSTAT5の活性化に加えてSTAT1の活性化が誘導される例があることを明らかにした。3.IL-5受容体α鎖遺伝子欠損(5Rα-/-)マウスを広東住血線虫(Ac)で感染させると、髄液中の好酸球数増加は野生型に比べ著しく低く、脳内虫体数も多く虫体長は長いという結果が得られた。この結果からAc感染時にIL-5によって誘導される好酸球がAc排除の強力なエフェクターであることが示された。
ノックアウトマウスの創生によるアニオン性薬物トランスポーターの機能解折

生体は恒常性の維持のため、内因性代謝物、薬物や生体異物を体外に排泄する機構を有する。これらの物質の多くは有機アニオンに含まれ、腎臓及び肝臓は有機アニオンに特異的な排泄経路を備えている。我々の研究室は腎臓における有機アニオンの排泄に中心的な役割を果たすorganic anion transporterl(OAT1)、肝特異的なOAT2、脳、肝、腎に発現するOAT3を単離し、それらの輸送特性につき詳細に検討してきた。本研究の目的は我々の単離したこれらの輸送体の腎臓、肝臓、脳における役割をgene targettingの手法により明らかにすることである。まず、既に単離しているラットOAT1、OAT2、OAT3のcDNA断片をprobeとしてマウス腎臓、肝臓から作製したcDNA libraryのscreeningを行い、マウスのOAT1、OAT2、OAT3の単離を行い、これらの輸送体のcDNAの塩基配列を決定した。また、Xenopus oocyte発現系等を用いた輸送特性の詳細な検討及びNorhern hybrization法、免疫組織化学染色法による組織分布の検討を行った。これらのデータについては現在学術誌に投稿の準備中である。マウスOAT1、OAT2、OAT3のgecnomic cloneをもとにtargetting vectorを作製し、株式会社トランスジェニックの研究室との共同研究によりknockout mouseの作製を行った。致死的ではないknockout mouseが得られることが分かっているので、これらのマウスを用いてOAT1、OAT2、OAT3の生体における役割を明らかにするため、in vivo実験、病理組織学的検討の準備段階に入っている。この際、前記のin vivo実験によって明らかにしたこれらの輸送体の特性が基礎データとなる。本研究課題の初年度である平成11年度は、ラットOAT1,OAT2およびOAT3のそれぞれのcDNAを用いてマウスホモログ(mOAT1,mOAT2およびmOAT3)の単離を行い、それぞれの機能解析および組織発現の検討を行った。特に、生体内での役割の意義が明確ではないOAT2およびOAT3の解析を優先した。mOAT2 mRNAは腎臓に高い発現を示し、rOAT2が肝臓に高発現しているのと対照的であった。アフリカ爪ガエル卵母細胞を用いた機能解析の結果から、mOAT2がジカルボン酸、PGE_2などの有機アニオンを細胞外Naに非依存的に輸送することが明らかとなった。mOAT3は、腎臓および目に高発現し、脳にも発現を認めたが、肝臓には全く発現を認めなかった。mOAT3は、化学構造の異なる極めて多種類の有機アニオン(cyclic nucleotide、PGE2、ジカルボン酸、胆汁酸、メトトレキセート、パラアミノ馬尿酸、NSAIDsなど、)を輸送し、かつこれらの多種類の基質に対して高い親和性を有することが明らかとなった。mOAT1 mRNAは、腎臓に高い発現を認め、現在、詳細な機能解析をおこなっている。平成12年度は、mOAT1,2,3のcDNAを用いて、マウスゲノムライブラリーをスクリーニングし、ゲノム構造解析とターゲッティングベクターの作成を目指す。平成12年度はmOAT1の機能解析および組織発現の検討を行った。MRNAは腎臓に高い発現を示した。アフリカ爪ガエル卵母細胞を用いた機能解析の結果から、mOAT1はexchangerでありrOAT1と同様に幅広い基質(有機アニオン性compound)を細胞外Na非依存的に輸送することが明かとなった。

現在はOATノックアウトマウスの作製のためmOAT1,mOAT2,mOAT3のgenomic DNAをmouse strain 129のgenomic DNAのクローニングをしているところてある。その結果mOAT1はそのgenomic DNAのクローニングに成功しsequenceをしているところである。第1exonを含む15kb程度のmouse genomic DNAを確認しpBluscriptにサブクローニングし、第1exonをネオマイシン耐性遺伝子と入れ替えたconstructを作り、これをターゲッテイングベクターとし、mouse stain 129由来のES細胞に導入し、相同組み換え体をネオマイシン選択により単離する。得られた遺伝子ノックアウトES細胞をマウス胚に導入し、それを偽妊娠マウスの子宮に注入し、キメラマウスを得る。得られたキメラマウスと野生型マウスを交配し、homozygote(ヘテロ体)を得、ヘテロ体同志を交配して、ホモ体を得る予定である。生体は恒常性の維持のため、内因性代謝物、薬物や生体異物を体外に排泄する機構を有する。これらの物質の多くは有機アニオンに含まれ、腎臓及び肝臓は有機アニオンに特異的な排泄経路を備えている。我々の研究室は腎臓における有機アニオンの排泄に中心的な役割を果たすorganic anion transporter1(OAT1)、肝特異的なOAT2、脳、肝、腎に発現するOAT3を単離し、それらの輸送特性につき詳細に検討してきた。本研究の目的は我々の単離したこれらの輸送体の腎臓、肝臓、脳における役割をgene targettingの手法により明らかにすることである。まず、既に単離しているラットOAT1、OAT2、OAT3のcDNA断片をprobeとしてマウス腎臓、肝臓から作製したcDNA libraryのscreeningを行い、マウスのOAT1、OAT2、OAT3の単離を行った。本年度は前年に引き続き、これらの輸送体の機能の詳細な検討及びNorthern hybridization法、免疫組織化学染色法による組織分布の検討を行った。これらのデータについては現在学術誌に投稿の準備中である。マウスOAT1、OAT2、OAT3のgenomic cloneをもとにtargetting vectorを作製し、株式会社トランスジェニックの研究室との共同研究によりknockout mouseの作製を行った。致死的ではないknockout mouseが得られることが分かっているので、今後、これらのマウスを用いた、in vivo実験、病理組織学的検討により、OAT1、OAT2、OAT3の生体における役割を明らかにしていく。この際、前記のin vitro実験によって明らかにしたこれらの輸送体の特性が基礎データとなる。
伝統的文化を背景とした植物利用が地域性の形成と地域環境に与える影響に関する研究

調査対象地の石垣島では、現地の協力者とともに、現在も苧麻栽培がおこなわれている3カ所とかつての跡地1カ所を調査した。栽培が確認された箇所での栽培面積はいずれも大規模ではなく、民家の庭や菜園、墓地の一部を利用した小規模栽培であった。一方、かつて栽培がおこなわれていたという場所は比較的面積が大きく、現在は牧草地とされていた。この牧草地周縁にはかつて栽培されていたものと思われる苧麻が生育していたが、その形態は、現在も栽培維持されている3か所のものとは違い、野生種に近かった。今後は、苧麻の栽培種、中間種、野生種の形態的差異を詳細に調べていく必要がある。苧麻栽培は、八重山諸島で広く行われているが、宮古島もまた、宮古上布の材料として同様に栽培が行われてきた。そのため宮古島での調査を加え、その栽培や利用につい現地調査を行った結果、宮古島では上布の材として野生の苧麻も利用するというが、商品としての「八重山上布」には、購入した苧麻の繊維を使用していることが分かった。ネパールでのマリーゴールド栽培の状況は、カトマンズ市内など都市部では現代的住居構造のベランダや屋上にコンテナ栽培されており、郊外では、伝統的住居の中庭でのコンテナ栽培と居住地前庭の路地栽培および大規模なマリーゴールド畑が見られた。特に、郊外では、逃げ出しと見られるマリーゴールドの存在が多数確認でき、それらの花序もまた採取され、利用された形跡が見られた。寺院や伝統的住居には、ネパールヒンドゥーに係る彫刻等が施されている。これらの写真撮影と関連資料の収集を行ってきた。今後は、写真や絵図の解読によって、祭祀植物のリスト化とマリーゴールドの導入理由について調査していく。大阪府立大学公開講座第13回市民フォーラム「辟邪まよけ」において、この成果の一部を発表した。栽培苧麻の野生化の実態について、野生種および栽培種との形態的違いを明らかにするため、すでに国内の主要な標本庫での標本写真撮影は終えているが、石垣島での野生化苧麻のサンプルが十分収集されてなく、形態的特徴を明らかにするに至っていない。また、ネパールでのマリーゴールド利用の文化的背景を探るためにネパールヒンズー教、仏教に関連する図録および現地寺院の装飾等の資料は順次収集しているが、膨大な資料と解読の困難さから植物記載を抽出する作業の遅れが生じている。今年度は、苧麻の野生化の実態に関して、引き続き現地調査を行い、調査地の栽培、野生化、野生苧麻とこれまで収集した苧麻の標本写真との植物形態的比較を行い、それぞれの特徴を明らかにする。文献調査や聞取り調査による苧麻の利用や導入と合わせて、成果報告する予定である。また、ネパールでの宗教と植物利用との関係性について図像調査を急ぎ行い、過去の写真(中尾佐助データベース等)からネパールヒンドゥー教や仏教に関連した植物の有無やその種類、植栽場所などについて抽出し、現在との変化を論考する。宗教と結びついた植物と景観形成について研究発表を行う予定である。

今年度は、苧麻の野生化の実態に関して、引き続き現地調査を行い、調査地の栽培、野生化、野生苧麻とこれまで収集した苧麻の標本写真との植物形態的比較を行い、それぞれの特徴を明らかにする。文献調査や聞取り調査による苧麻の利用や導入と合わせて、成果報告する予定である。また、ネパールでの宗教と植物利用との関係性について図像調査を急ぎ行い、過去の写真(中尾佐助データベース等)からネパールヒンドゥー教や仏教に関連した植物の有無やその種類、植栽場所などについて抽出し、現在との変化を論考する。宗教と結びついた植物と景観形成について研究発表を行う予定である。平成30年度は沖縄を中心とする国内調査およびネパール、タイ北部の海外調査を別の研究課題と同時に行う必要があったため、渡航費に変更が生じた。また、購入予定の物品(衛星写真)の選定に時間を要し、購入できていない。翌年度においては、国内外の調査時間を延長し、研究情報の取集に努めるとともに、必要な物品の購入とデータ整理等に必要な人件費を使用する。
ニッチに発現するPeriostinを標的とした肺癌幹細胞に対する治療法の確立

本邦において、肺癌は最も死亡数の多い癌である。肺癌発症の原因の1つとされる喫煙率が減少傾向にあるにもかかわらず現在でも肺癌は増加傾向にある。早期発見できれば良好な治療成績が期待できる反面、大部分は進行した状態で発見されその治療成績は芳しくないというのが現状である。従って、肺癌患者の予後を飛躍的に延長させるためには、転移、再発や抗がん剤耐性といった癌の悪性化形質に対する治療戦略を練る必要がある。肺癌患者の予後を飛躍的に延長させるためには、転移、再発や抗がん剤耐性といった癌の悪性化形質の根源となる癌幹細胞(Cancer stem cell, CSC)に対する治療戦略を練る必要がある。しかし、肺癌においては確立されたCSCマーカーも存在せず、CSCの割合も非常に少ない。申請者らは、肺癌CSCに対する治療法確立のために、Patient derived xenograft (PDX)を多数作製することによって多量のCSCを分離して実験を行うことを着想した。本研究目的は、PDXによって多量に分離したCSCと微小環境において発現する分子Periostinの関連を明らかにし、微小環境を標的とした肺癌の治療法を開発することである。肺癌におけるperiostinの役割を調べるために、まずはperiostinノックアウトマウスにマウス肺癌細胞株Ex3LLを移植し、造腫瘍能を検討した。その結果、periostinノックアウトマウスでは有意に造腫瘍能が低下していた。recombinant periostin刺激によって細胞増殖は増加し、それにはERK経路が関与することが判明した。申請計画通りに進展している。肺扁平上皮癌癌における他の増殖制御因子の検討も行う。2014年の厚生労働省の人口動態調査死亡統計によると、男性は52,505人、女性は20,891人が肺癌で命を失っている。2015年予測死亡数は男性55,300人、女性21,900人とされ、肺癌発症の原因の1つとされる喫煙率が減少傾向にあるにもかかわらず現在でも肺癌は増加傾向にある。全体の5年生存率は44%とされているが、IA期が79%と良好であるのに対し、IIA期が47%、IIIA期が29%、IV期が6%と進行に伴い大きな差が生まれる。本年度は肺癌PDX検体の樹立を順次行った。また、肺癌症例におけるperiostin発現パターンを免疫染色で検討した。研究計画に従って順調に進展している。本年度はPDX・細胞株の樹立に注力し、解析実験をあまり進めなかったため。解析は次年度に行う。今年度はPDX作成に重点を置いたため、次年度以降の解析に費用がかかる予定である。
ES細胞分化誘導系における造血幹細胞の前駆細胞の同定

血液発生において重要な転写因子であるRunx1とGata1の発現を同時にモニタリングできる細胞株(RVG25)を樹立した。RVG25細胞株を用いたES細胞分化誘導系においてRunx1+かつGata1+の血管内皮細胞から高効率に成体型の血液細胞(B細胞分化能を有する細胞)が分化してくることを明らかにした。さらに胎仔マウスE7.5のVE-cadherin+細胞が同様にB細胞分化能を有することを明らかにした。また、Gata1+細胞を発生段階特異的にラベルすることができるGata1-IRES-MerCreMerマウスを樹立した。本年度の研究成果として、まずGATA1とRunx1の発現を同時にモニタリングできるES細胞株を樹立した。Runx1遺伝子座にVenusを導入したES細胞株にGATA1-HRDの下流にhumanCD25をつないだトランスジーンを遺伝子導入することにより目的のES細胞株(RVG25)を樹立した。また同時にタモキシフェンによりCreの発現がコントロールできるGATA1-IRES-Mer-Cre-Merノックインマウス作成用のES細胞も樹立し、現在インジェクション中である。RVG25細胞株を用いたES細胞分化誘導系において、分化誘導46日目のRunx1+/VE-cadherin+細胞集団中にB細胞分化能を有する細胞が多く含まれていることを明らかにした。一方、Runx1-/VE-cadherin+細胞集団からはB細胞が分化してこなかった。このことから血液細胞と内皮細胞への分化は発生の初期段階で分岐していることとともにRunx1の発現によりhemogenic ECとnon-hemogenic ECとに分けることができることが示唆された。また、E7.0-E8.0embryo中のVE-cadherin+細胞がOP9を用いたB細胞分化誘導系によりB細胞分化能を有することを明らかにした。今までのところ、ES細胞分化誘導系、E7.0-E8.0embryoのどちらにおいても、VE-cadherin+細胞以外の細胞からはB細胞分化能を確認できていない。最後に、GATA1+/VE-cadherin+細胞が成体型造血に貢献しているかどうかを検討するためGATA1-CreトランスジェニックマウスとRosa26(R26R-eYFP/R26R-eYFP)マウスとの交配実験行ったが、GATA1-Creトランスジェニックマウスの発現制御不備のため実験を中止した。本年度の研究は来年度の研究の基盤となるものであり、十分な成果が上げられた。特に、発生初期(E7.0-E8.0)のembryo中にリンパ球分化能を有する細胞がVE-cadherin+細胞集団中にのみ存在しているということを明らかにした研究成果は当該分野において大変重要な意味をもつものである。本年度の研究成果としてGata1-IRES-Mer-Cre-Merノックインマウスを樹立した。タモキシフェンを投与することにより一過性にCreの発現が誘導でき、レポーターマウスとのかけ合わせにより発生段階特異的にGata1+細胞をラベルすることができる。現在、E7.5におけるGata1+細胞(この時期のGata1+細胞のほとんどはVE-cadherinを発現している。)をラベルし、成体型造血への貢献を検討中である。これまでに、E7.5のGata1+/VE-cadherin+細胞は少なくともE9.5のyolk sacのVE-cadherin+細胞には貢献(分化)していないことが分かった(未発表)。今回はFACSによる解析しか行なっていないが、LacZレポーターマウスとかけ合わせることでE8.5以降のP-Sp/AGM領域の血液細胞クラスターへの貢献があるかを組織学的に評価する予定である。これにより、E7.5のGata1+/VE-cadherin+細胞がE8.5のP-Sp領域からの造血に貢献しているかどうかが明らかになり、非常に重要な知見が得られることになる。
高性能自発ラマン・CARS偏光測定装置の開発

1.偏光自発ラマン(1)マルチチャンネル光検出器からの信号取り込み、レーザー光の照射、検光子の角度の変更をパーソナルコンピューターから制御可能な測定システムを製作した。検光子の角度は自動回転ステージによって、レーザー光の照射は電磁シャッターによって制御している。このシステムにより、偏光条件を短時間に切り替えながら偏光ラマンスペクトルを測走することができるようになった。偏光条件の切替に要する時間は約1秒である。偏光条件の切替によって、レーザー(ラマンプローブレーザーと時間分解測定の場合過渡種生成のための励起レーザー)の揺らぎを良好に時間平均し精度の高い偏光解消度の測定が可能になった。(2)作成したシステムを用いて、シクロヘキサン中のナフタレン分子の最低励起三重項状態(T_1)の偏光ラマンスペクトルを測定し、ラマンバンドの偏光解消度を決定した。ナフタレンのT_1のラマンバンドの偏光解消度はこれまで報告がなかった。偏光解消度の値から、理論計算によって提案されていたラマンバンドの振動の帰属に誤りがあることが明かとなった。2.偏光CARS(1)昨年度作成した偏光CARS測定装置を用い、いくつかの液体有機分子について偏光CARSの測定を行った。検光子の角度を変化にともなうCARSバンドの強度とバンド形が変化を精度よく測定することにより、強度の大きいバンドに隠れて観測することが困難だった微弱なバンドの選択的観測、確度精度の高い偏光解消度の決定、自発ラマンスペクトルの形状からは判断が困難なラマンバンドの不均一幅に関する情報を得ること等が可能である事が分かった。(2)偏光CARS測定装置を時間分解測定に応用した。過渡種の信号強度が回転緩和の影響を受けない偏光配置を考案した。この配置において検光子の角度は、w_1光とw_2光の偏光方向と平行、過渡種を生成する励起光の偏光方向と約55度の角度、となっている。約100ピコ秒の回転緩和速度をもつジフェニルアセチレンの一重項励起状態について実際にこの配置で測定を行い、回転緩和の影響が取り除かれていることを確認した。本年度は、自発ラマン分光装置と偏光CARS分光装置の基本的部分の作製、偏光CARS法の有効性に関する予備的なデータの測定を行った。【自発ラマン分光装置】既存のレーザー、シングル分光器、光マルチチャンネル検出器を組み合わせたものを作製した。ソフトウェアを自作し基本的な測定が可能となった。作製した分光装置を使用し通常のラマンスペクトルを測定して性能を評価した結果、偏光測定に適した高感度な検出系が実現されていることが分かった。これはスループットの大きいシングル分光器とレーリー光カットフィルターを使用したことによる。偏光条件の切替えと同期した信号の取り込み部分は10年度に作製予定である。【偏光CARS分光装置】既存の時間分解CARS測定装置を偏光測定に適するように改良した。その過程において、高い測定精度を得るために必要なレーザー光の偏光純度を保つ技術を習得した。(なお現在、偏光測定専用のCARS分光測定装置の作製も予定している。)この装置を用いて、いくつかの液体有機分子について偏光CARSの予備的な測定を行った。検光子の角度を変化させることにより,偏光解消度によって予想されるようにそれぞれのラマンバンドの強度が変化することを確認し、(1)強度の大きいバンドに隠れて観測することが困難だった微弱なバンドを、周囲のバンドを消去することによって選択的に観測、(2)自発ラマンでは困難な偏光解消度の小さいバンドの偏光解消度の測定などを行った。以上の測定により偏光CARS分光法および今回作製した測定装置がこの種の測定に有効であることを確認した。またこの過程において偏光CARS法によって得られるシグナル偏光の検光子依存性は、スペクトルの形状からは判断が困難なラマンバンドの不均一幅に関する上を得る手段としての可能性を持っていることを見出した。この点については有効な解析法などについてさらに検討していく予定である。検光子の角度を変化にともなうCARS

バンドの強度とバンド形が変化を精度よく測定することにより、強度の大きいバンドに隠れて観測することが困難だった微弱なバンドの選択的観測、確度精度の高い偏光解消度の決定、自発ラマンスペクトルの形状からは判断が困難なラマンバンドの不均一幅に関する情報を得ること等が可能である事が分かった。(2)偏光CARS測定装置を時間分解測定に応用した。過渡種の信号強度が回転緩和の影響を受けない偏光配置を考案した。この配置において検光子の角度は、w_1光とw_2光の偏光方向と平行、過渡種を生成する励起光の偏光方向と約55度の角度、となっている。約100ピコ秒の回転緩和速度をもつジフェニルアセチレンの一重項励起状態について実際にこの配置で測定を行い、回転緩和の影響が取り除かれていることを確認した。
O139コレラ菌のO抗原合成遺伝子領域の解析

昨年度、O139コレラ菌のO139特異O抗原合成領域の遺伝子を解析した結果、O22コレラ菌のO抗原合成遺伝子領域と全体の80%で高い相同性のあることがわかった。そこで今年度は、O139コレラ菌とO22コレラの菌のO抗原合成遺伝子領域を比較することを目的として、O22特異O抗原合成遺伝子領域を解析した。O22コレラ菌の菌体DNAをSau3AIで部分消化した後コスミドライブラリーを作成し,O139コレラ菌とO22コレラ菌の両者と相同性のあるDNAプローブと反応するクローンを多数得た。それらのDNA塩基配列を解析したところ約38kbの領域に31個のORFが存在した。31個のORFの中でORF22-15ORF22-22のGC含量は29-35%と他の領域と比べて低く、しかもコレラ菌の平均GC含量(47-48%)よりもかなり低いことがわかった。ORF139-8と相同性のあるORF22-8とORF139-31と相同性のあるORF22-31の領域の中には、トランスポゼースと相同性のある蛋白質をコードしたIS-22-1とIS22-2がそれぞれ見つかった。このことから、O22から他の血清型へあるいは、他の血清型からO22への血清型変換にこのISが関与している可能性が考えられた。さらに、O22特異O抗原合成遺伝子の由来を調べるために、O139特異O抗原合成遺伝子と相同性の低い位置に位置しているO220抗原合成遺伝子(D領域:ORF22-17○RF22-23)についてO1O155までの血清型との反応性を調べた。その結果、O139に特異的であったD領域に相当するO22特異O抗原合成遺伝子領域は、O22にだけ特異的であることがわかった。これらのことから、コレラ菌のO血清型は、外来性のDNAがバクテリオファージあるいはトランスポゾンを介して既存の血清型の遺伝子領域に挿入されて新たな血清型が生じている可能性が考えられた。特にO139特異O抗原合成遺伝子はO22特異O抗原遺伝子領域にD領域に相当する遺伝子が置き換わってできた血清型である可能性が考えられた。0139コレラ菌の菌体DNAをSau3AIで部分消化した後コスミドライブラリーを作成し、0139コレラ菌の特異DNAプローブと反応するクローンを3つ得た。それらのDNA塩基配列を解析したところ約36.5kbの領域に31個のORFが存在した。31個のORFの中でORF14ORF21のGC含量は29-35%と他の領域と比べてGC含量が低く、しかもコレラ菌の平均GC含量(47-48%)よりもかなり低いことがわかった。ORF13は、0139コレラ菌に特異的な糖鎖であるコリトースの中間体の合成酵素と相同性が見つかった。また、ORF17は、ある種のバクテリオファージのインテグレースと部分的に相同性のあることから0139特異0抗原遺伝子は、ある種のファージを介して構築された可能性が考えられた。さらに、0139特異0抗原合成遺伝子の由来を調べるために、0139特異0抗原合成遺伝子の010155までの血清型との反応性を調べた。その結果、0139特異0抗原合成遺伝子領域は、01とnon-01と反応するA領域、ある種のnon-01と反応するB領域、022と0139とだけに特異的に反応するC領域、0139に特異的に反応するD領域さらに0139と多くのnon-01と反応するE領域の5つに分けることができた。しかも、GC含量の低かった領域は0139に特異的であったD領域と一致していた。この結果から、0139特異0抗原合成遺伝子領域は022の0抗原合成遺伝子にD領域の特異的なDNAが何らかの機構で挿入されて構築され、さらに0139特異0抗原合成遺伝子領域が流行性の01 E1 Torコレラ菌に挿入されて流行性の新型コレラ菌0139が派生した可能性が考えられた。今後、022の抗原合成遺伝子についても解析を行い、0139コレラ菌の起源ならびに派生機構について、詳細な検討を加えていく予定である。

31個のORFの中でORF22-15ORF22-22のGC含量は29-35%と他の領域と比べて低く、しかもコレラ菌の平均GC含量(47-48%)よりもかなり低いことがわかった。ORF139-8と相同性のあるORF22-8とORF139-31と相同性のあるORF22-31の領域の中には、トランスポゼースと相同性のある蛋白質をコードしたIS-22-1とIS22-2がそれぞれ見つかった。このことから、O22から他の血清型へあるいは、他の血清型からO22への血清型変換にこのISが関与している可能性が考えられた。さらに、O22特異O抗原合成遺伝子の由来を調べるために、O139特異O抗原合成遺伝子と相同性の低い位置に位置しているO220抗原合成遺伝子(D領域:ORF22-17○RF22-23)についてO1O155までの血清型との反応性を調べた。その結果、O139に特異的であったD領域に相当するO22特異O抗原合成遺伝子領域は、O22にだけ特異的であることがわかった。これらのことから、コレラ菌のO血清型は、外来性のDNAがバクテリオファージあるいはトランスポゾンを介して既存の血清型の遺伝子領域に挿入されて新たな血清型が生じている可能性が考えられた。特にO139特異O抗原合成遺伝子はO22特異O抗原遺伝子領域にD領域に相当する遺伝子が置き換わってできた血清型である可能性が考えられた。
独自に開発したDNAチップを用いた発癌因子抵抗性評価および発癌予防法の開発

さまざまな発癌因子に対し、ヒトはそれぞれ異なった感受性や抵抗性を保有していると考えられる。口腔扁平上皮癌においては喫煙、飲酒が日本における2大発癌因子と考えられており、郭個人に対するリスク評価が発癌予防としても、啓発・指導資料としても非常に有用と期待される。本実験では市販されている高価な汎用DNAチップに対して、独自に作製した口腔領域専用DNAチップを用いた。本年度は昨年度使用した1,423種類のcDNAクローン搭載チップを改良し、2,127種類cDNAクローン搭載チップを作製・使用した。1)健常者:5対の喫煙群と非喫煙群から血液を採取しmRNAを抽出精製した。2)口腔白板症患者:3対の喫煙群と非喫煙群それぞれの血液と正常組織と前癌組織からmRNAを抽出精製した。3)口腔扁平上皮癌患者:5対の喫煙群と非喫煙群からそれぞれの血液と正常組織と癌組織からmRNAを抽出精製した。4)これらのサンプルについて独自開発口腔領域専用DNAチップで発現状態を検索した。結果1)健常者群の血液による比較では、喫煙者と非喫煙者の間で発現状態に有意差のある遺伝子を絞り込むことができなかった。2)口腔白板症患者の血液による比較では有意な相違を絞り込むことができなかったが、病変部組織による比較では8種類の発現減弱遺伝子と13種類の発現亢進遺伝子が見つかった。3)癌患者の血液による比較では明確な相違は特定できなかったが、組織を用いた比較では12種類の発現減弱遺伝子と22種類の発現亢進遺伝子が見つかった。さまざまな発癌因子に暴露された際に、ヒトはそれぞれ異なった感受性や抵抗性を保有していると考えられている。例としては、薬剤耐性遺伝子や化学物質代謝酵素などの多型性などが挙げられる。また、口腔扁平上皮癌においては喫煙、飲酒が日本における2大発癌因子と考えられている。このため、喫煙や飲酒による発癌リスクの評価が各個人に対して簡便に行なえれば、発癌予防としても、さらに、各個人に対する啓発・指導資料としても非常に有用なものとなると期待される。本実験では口腔領域癌患者、前癌患者、健常人ボランティアそれぞれについて喫煙群と非喫煙群、習慣的飲酒群と非飲酒群にわけて、遺伝子の発現パターンの相違をDNAチップによりスクリーニングすることを目的としており、本年度は以下の実験を行ない結果を得た。1)健常者10名を喫煙群5名と非喫煙群5名に分けて、それぞれの血液からmRNAを抽出精製した。2)口腔白板症患者6名を喫煙群3名と非喫煙群3名に分けて、それぞれの血液と正常組織と前癌組織からmRNAを抽出精製した。3)口腔扁平上皮癌患者10名を喫煙群5名と非喫煙群5名に分けて、それぞれの血液と正常組織と癌組織からmRNAを抽出精製した。4)これらのサンプルを用いて独自に開発した口腔領域専用DNAチップを用いて発現状態を検索した。今後、サンプル数を増やしていく予定である。2)口腔白板症患者の血液による比較では両群の間の有意な相違を絞り込むことができなかったが、病変部組織による比較では18種類ほどの候補遺伝子が見つかったのでさらにサンプルを増やして絞り込みたい。3)癌患者の血液による比較では明確な相違は特定できなかったが、組織を用いた比較では20種類ほどの遺伝子が候補として捕まった。さらに絞り込んでいく予定である。
留学生を対象とした日本語ライティングセンターの設立をめざす基礎研究

本研究の目的は、留学生を対象とした日本語ライティングセンターの設立に向け、既存のラインティングセンター設立の経緯や、このような学習支援機関の直面する運営上、指導上の問題点を洗い出すことである。国内外のライティングセンターにおいて実地調査(教員・チューターに対する半構造化インタビュー、及びチュートリアルの見学)を行い、ライティング指導、とりわけ留学生を対象とした文章作成指導がどのようになされているのかを、修正版グラウンデッドセオリーアプローチを用いて分析した。また留学生に対するアカデミック・ライティングの指導を行う学習支援システムの構築が急務であることを裏づけるアンケート調査を遂行し、ライティングセンターの設立は、今後検討を重ねていくべき重要な課題であることを示した。平成21年度に実施した研究の概要は、以下の通りである(3か年計画の初年度)。1、国内外のライティングセンターについての概要調査。(1)【教育史の概観】米国においてライティングセンターが設立された70年代後半以降の文献資料等を収集し、ライティングセンターに関してどのような議論がなされてきたのか、どのような成果が得られ、どのような問題点が浮上したのか等について、概観した。また、国内における既存のラインティングセンターに関しても、文献資料等により、その設立の経緯を概観した。(2)【ライティングセンターの視察調査】大阪女学院大学、スタンフォード大学等、国内外9大学のライティングセンターを実際に視察し、どのような形態で組織運営がなされているかを多面的に調査した。具体的には、運営上の問題点(スペースの確保など物理的な側面、予算や教員の確保、他学科や学部との連携といった課題)、指導上の問題点(指導法、指導成果)などである。2、ライティング指導に関するニーズ調査の実施。(1)【留学生を対象としたアンケート調査】静岡産業大学情報学部に在籍する留学生、約100名を対象に、ライティングに関するアンケート調査を実施した。「書く」という作業を行う上で、留学生がどのような問題に直面し、どのような指導を必要としているか、ライティングセンターの設立を想定した場合、どのような役割を期待するか、といった事項を質問紙によって調査し、その統計的分析を行った。(2)【教員を対象としたアンケート調査及び聞き取り調査】日本の大学・大学院において、留学生の指導に関わる教員に対し、アカデミック・ライティングの指導の必要性についてのアンケート調査、及び聞き取り調査を行う予定であったが、これについては十分に行うことができなかったので、継続して実施する予定である。平成22年度に実施した研究の概要は、以下の通りである(3か年計画の2年目)。(1)【教育史の概観】米国においてライティングセンターが設立きれた70年代後半以降の文献資料等を収集し、ライティングセンターに関してどのような議論歩なされてきたのか、どのような成果が得られ、どのような問題点が浮上したのか等について、概観した。また、国内における既存のラインティングセンターに関しても、文献資料等により、その設立の経緯をまとめた。(2)【ライティングセンターの視察調査】ニューオーリンズ大学、シカゴ大学等、7大学のライティングセンターを実際に視祭し、どのような形態で組織運営がなされているかを多面的に調査した。具体的には、運営上の問題点(スペースの確保など物理的な側面、予算や教員の確保、他学科や学部とめ連携といった課題)、指導上の問題点(指導法、指導成果)などである。2、ライティング指導に関する調査の実施と成果発表。(1)【チューターに対する聞き取り調査】ニューオーリンズ大学ライティングセンターに在籍するチューターを対象に、ライティングに関する指導方法等について聞き取り調査を実施し、「書く」という作業を行う上で、学生がどのような問題に直面し、どのような指導を必要としているか、留学生を対象としたライティングセンターの設立を想定した場合、どのようなことに留意すべきか、といった事項について調査を行った。(2)【平成21年度中に行ったニーズ調査についての分析結果の報告】日本語プロフィシェンシー研究会国際シンポジウム、及び、言語教育評価共同研究所「第2回言語教育評価フォーラム」において、2009年度中に実施した「ライティングセンターの設立に向けたニーズ調査」についての分析結果の報告を行った。平成23年度に実施した研究の概要は、以下の通りである(3か年計画の3年目)。1、国内外のライティングセンターについての概要調査(1)【教育史の概観】米国においてライティングセンターが設立された70年代後半以降の文献資料等を収集し、ライティングセンターに関してどのような議論がなされてきたのか、どのような成果が得られ、どのような問題点が浮上したのか等について、概観した。また、国内における既存のラインティングセンターに関しても、文献資料等により、その設立の経緯を調査した。(2)【ライティングセンターの視察調査】ニュージーランドオークランド大学、オークランド工科大学等のライティングセンターを実際に視察し、どのような形態で組織運営がなされているかを多面的に調査した。

具体的には、運営上の問題点(スペースの確保など物理的な側面、予算や教員の確保、他学科や学部との連携といった課題)、指導上の問題点(指導法、指導成果)などである。2、ライティング指導に関する調査の実施と成果発表(1)【留学生に対する聞き取り調査】オークランド大学に在籍する日本人留学生を対象に、ライティングに関する諸問題について聞き取り調査を実施した。「書く」という作業を行う上で、留学生がどのような問題に直面し、どのような指導を必要としているか、また、日本において留学生を対象としたライティングセンターの設立を想定した場合、どのようなことに留意すべきか、といった事項についてインタビュー調査を行った。(2)【研究成果の報告】アメリカポートランド州立大学ShattuckHallにて開催された2011 Japanese OPI Symposium(日本語プロフィシェンシー研究会国際シンポジウム)において、口頭発表を行った。
非妊娠時やせの妊婦の妊娠週数別体重増加量と出生体重に関する研究

本研究の目的は、非妊娠時BMI及び妊娠中の体重増加量と出生体重との関連を明らかにし、出生体重に影響を与える要因の検討を行い、妊婦への看護介入を行う際の基礎資料を得ることである。今年度は、昨年度に引き続きデータ収集を中心に実施した。大学の倫理審査委員会での承認を受け対象施設の承認を得たうえで、平成29年4月より平成31年3月までデータ収集を実施した。本研究は、妊娠初期から分娩までの前向きな観察研究であるため、妊娠経過を同一施設で管理していて、母体搬送や里帰り分娩の少ない施設を選定して実施した。研究計画書を基に研究目的と研究方法、具体的な研究協力の依頼内容を説明したうえで、依頼を行い、同意が得られた方を対象に実施した。1妊娠初期(2回目の妊婦健診)に研究の同意を得たうえで、体重に関する自記式調査と食事歴法質問票(BDHQ)を実施。2同対象者に対し、妊娠32週36週の妊婦健診時に2回目の質問紙調査を実施。3分娩終了後に妊婦健診時の体重と分娩時情報(児の発育にかかわる)を診療録より収集した。本研究は、データ収集期間終了までに分娩が終了する必要があるため、平成30年10月までに初回の質問紙調査を実施する必要があった。平成30年度末の終了時点で、研究協力者は358名と予定の400名より少ない数であった。予定数まで満たなかった要因としては、研究協力者の雇用が進められなかった点が大きいと考えている。現在、データの入力および整理の途中段階であるため、詳細は次回に報告するが、母体搬送・里帰り分娩等を含め、全体の約12割の脱落がみられることに加え、初回と比較して2回目の質問紙の回収率が低かった。また、これまでの調査と比較して、非妊娠時のやせ及びLFD児の割合が低いことが特徴であるといえる。今後は文献検討と関連分野の学会に参加し新たな知見を得ながら分析を進め、研究成果を発表していく予定である。当初の計画に基づき、データ収集期間内にデータ収集をすべて終了した。研究計画の時点での予定数より少ない358名のデータであることと、脱落があるため、さらにデータ数が減ることが考えられる。そのため、当初の研究計画通りの方法で、分析を進めることが可能かも含めて検討し、慎重に分析を進めたいと考えている。現在、データの入力と整理を進めている状況であり、データ数の下方修正を除いては、おおむね順調に進行していると考えられる。研究4年目は、データを分析し、研究結果をまとめ学会での発表を行う予定である。進捗状況で述べたように、データ収集において当初の予定数のデータが確保できず、脱落も相当数考えられる。その点を十分考慮したうえで、まずは、データ入力とクリーニングを行ったうえで、記述統計量を算出したのちに、人口動態統計との比較を行い集団の信頼性・妥当性を確認する。その後、対象を非妊娠時BMIにより3群に分類し重回帰分析、ロジスティック回帰分析を行う予定である。研究1年目は、主に以下の内容を実施した。まず、非妊娠時やせ及び妊娠中の体重増加量と、出生体重に関する国内外の文献に基づいた文献検討と、研究会等への参加を行い、関連分野での研究報告やシンポジウムを通して新たな知見を得た。その中で、出生体重の評価区分が明確でなく、特に在胎期間に比較して出生体重が著しく軽い児light for gestational age児とsmall forgestational age児の区分が厳密に行われていないことが明らかとなった。次に、対象とする施設の選定を行った。本研究は、妊娠初期から分娩までの前向き調査研究とし、妊娠経過を同一の施設で管理していることが重要であり、母体搬送、里帰り分娩の割合が少ない施設を対象とすることとした。また、妊娠中の体重増加には食習慣が大きく関わっていると考えられるため、食習慣の調査において、妥当性が証明されている簡易式食事歴法質問票:BDHQを用いて食習慣を把握することにした。これらの研究計画を修正し、大学の研究倫理審査委員会の承認を受け、対象施設へ依頼し、データ収集に向け準備を進めているところである。次年度は研究への同意を得た対象者に対し、妊娠初期(妊娠12週)と妊娠末期(妊娠3236週)に食事歴法質問票(BDHQ)とやせ志向に関する自記式調査を行う。さらに分娩後に妊婦健診時体重、出生体重に関わる分娩時情報を診療録から情報収集する。当初の計画に従い、1.文献検討、2.先行研究の分析を行い対象とする施設の選定、3.研究計画の見直しと倫理審査委員会への申請と承認、4.施設への協力依頼をそれぞれ実施した。研究計画はおおむね順調に推移しているといえる。研究2年目は、主に以下の内容を実施した。大学の倫理審査委員会の承認を受けたうえで、対象施設を選定し、対象施設の承認を得た。

本研究は、妊娠初期から分娩までの前向き調査研究であるため、妊娠経過を同一の施設で管理していて、母体搬送、里帰り分娩の割合が少ない施設を選定した。研究計画書を基に、研究目的と方法、研究協力の依頼内容を具体的に説明した上で研究協力を依頼し、4月末よりデータ収集を開始した。1妊娠初期(2回目の妊婦健診時)に研究の同意を得たうえで、体重に関する自記式調査と食事歴法質問票(BDHQ)を行い、2同対象者に対し妊娠32週36週の妊婦健診時に2回目の質問紙調査を実施し、3分娩終了後に妊婦健診時体重と分娩時情報(児の発育に関わる)を診療録から収集している。12に関しては、研究補助者を雇用し実施し、3は研究者が主に実施している。2017年度終了時の時点で研究協力を得られた対象者は約240名で、分娩が終了しデータ収集がすべて終了した対象者は約100名である。得られたデータは入力を進めると同時に集団の傾向を知るために分析を開始している。次年度は、引き続きデータ収集を進めていく予定である。また、同時に非妊娠時やせ及び妊娠中の体重増加量と出生体重に関する国内外の文献に基づいた文献検討と学会への参加を行い関連分野での研究報告等を通して新たな知見を得ながら、分析を進めていく予定である。当初の計画に基づき、データ収集を実施し進めている。前向き観察研究で、研究対象者に説明を行ったうえで同意を得て進めているため、これまでのところ、1か月で20名30名の研究協力を得ている状況であり、当初の計画より若干遅れているもののおおむね順調に進展しているといえる。本研究の目的は、非妊娠時BMI及び妊娠中の体重増加量と出生体重との関連を明らかにし、出生体重に影響を与える要因の検討を行い、妊婦への看護介入を行う際の基礎資料を得ることである。今年度は、昨年度に引き続きデータ収集を中心に実施した。大学の倫理審査委員会での承認を受け対象施設の承認を得たうえで、平成29年4月より平成31年3月までデータ収集を実施した。本研究は、妊娠初期から分娩までの前向きな観察研究であるため、妊娠経過を同一施設で管理していて、母体搬送や里帰り分娩の少ない施設を選定して実施した。研究計画書を基に研究目的と研究方法、具体的な研究協力の依頼内容を説明したうえで、依頼を行い、同意が得られた方を対象に実施した。1妊娠初期(2回目の妊婦健診)に研究の同意を得たうえで、体重に関する自記式調査と食事歴法質問票(BDHQ)を実施。2同対象者に対し、妊娠32週36週の妊婦健診時に2回目の質問紙調査を実施。3分娩終了後に妊婦健診時の体重と分娩時情報(児の発育にかかわる)を診療録より収集した。本研究は、データ収集期間終了までに分娩が終了する必要があるため、平成30年10月までに初回の質問紙調査を実施する必要があった。平成30年度末の終了時点で、研究協力者は358名と予定の400名より少ない数であった。予定数まで満たなかった要因としては、研究協力者の雇用が進められなかった点が大きいと考えている。現在、データの入力および整理の途中段階であるため、詳細は次回に報告するが、母体搬送・里帰り分娩等を含め、全体の約12割の脱落がみられることに加え、初回と比較して2回目の質問紙の回収率が低かった。また、これまでの調査と比較して、非妊娠時のやせ及びLFD児の割合が低いことが特徴であるといえる。今後は文献検討と関連分野の学会に参加し新たな知見を得ながら分析を進め、研究成果を発表していく予定である。当初の計画に基づき、データ収集期間内にデータ収集をすべて終了した。
HGFおよびそのファミリー因子の作用分子機構の解析と神経変性疾患への適用

HGFは1995年に我々の研究室で初めてHGFが神経栄養活性を持つことを報告して以来、HGFの新規神経栄養因子としての解析が進んでいる。本研究では、HGFの神経変性疾患および高次脳機能に対する寄与について解析をすすめた。その過程で、HGF遺伝子治療ベクターの選別・適用条件についても検討を加え、その結果を踏まえ複数の神経変性疾患の治療研究を進めている。(a)HGFの筋萎縮性側索硬化症(ALS)の脳幹運動ニューロンに対する神経栄養作用:ALSの原因遺伝子の1つであるSOD1G93A変異遺伝子発現ALSモデルTgマウスと神経特異的HGF発現Tgマウスの交配実験を行い、従来明らかにできていなかった脳幹部の運動ニューロン変性に対するHGFの効果を解析した。その結果、顔面神経および舌下神経の2領域でおこる運動ニューロンの変性が、共にHGFとのダブルトランスジェニックマウスで強く抑制されることを明らかとした。したがって、脊髄運動ニューロンに加え脳幹部運動ニューロンの変性をも抑制することでHGFがALS病態改善・寿命延長効果を示すことが示された。(b)HGFの遺伝子発現ベクターの構築と遺伝子投与法の検討:各種HGF遺伝子発現ウイルスベクターの構築およびその大量調整を自治医科大学遺伝子治療研究部およびロンドン大学・大阪医科大学脳神経外科との共同で行い、その脳神経疾患に適した投与法を検討した。現在その結果で絞ったHGF発現ウイルスベクターの各種神経疾患への適用研究を行い、すでに治療効果を見いだしている。(c)HGFの神経幹細胞の増殖・分化に対する寄与:c-Met/HGF受容体の発現解析とリコンビナントHGFおよび他の神経栄養因子・増殖因子の機能解析の結果、HGFは他の因子と強調しながらneurogenesisにおける多段会で機能していることを明らかとした。(d)HGFの高次脳機能への寄与:成体ラットの脳室内にリコンビナントHGF蛋白質をミニポンによりinfusionすると、elevated T-maze testをはじめとした行動解析の結果、HGFの脳室内投与が抗不安作用を惹起することを大分大学精神科との共同研究により見いだした。
ドイツ現代文学と映画における黙示録的想像力のはたらき

今年度はまずグリムにおける「二重人格」、「影」、死神などを扱ったメールヒェンを糸口として、そうした主題がさまざまのヴァリエーションとして現代に生かされている文学作品や映画を学部および大学院の授業において取り上げてきた。特にヴィーネ監督による『カリガリ博士』(1919年)、ムルナウ監督による『ノスフェラトゥー』(1921年)、フリッツ・ラング監督による『つかれはてし死神』などは、第一次世界大戦後の閉塞的状況が黙示録的なヴィジョンを通して浮き彫りにされている点で、大切な手がかりになる。こうした映像がワイマール時代以降の文学作品にも大きな影響を与えていったことが予想されるのであるが、今年度の作業はむしろ、これらの映画の成立に影響を与えたと思われる19世紀末から20世紀初頭にかけての文学および芸術作品を重点的に洗い出していくことである(例えば『カリガリ博士』における抽象的な歪んだセットと表現主義美術とのつながりが指摘されている)。「映像を通しての黙示録的イメージ」〔仮題〕についての著作を二、三年以内に完成の予定で準備しており、目下のところはできるだけ広く資料に当たっている。ある程度のめぼしがついた段階で、取り上げる作品および範囲を絞っていくつもりである。
オーロラPLD法による構造誘起マルチフェロイック薄膜の合成と巨大相互作用発現

強誘電体(BaTiO_3)と強磁性体(CoFe_2O_4またはNiFe_2O_4)を複合化させたエピタキシャル成長薄膜を作製し、強誘電性と強磁性の相互作用について検討を行った。複合薄膜の強誘電特性に及ぼす外部磁場の印加効果を調べたところ、磁場印加によって強誘電性が変調されることを見いだした。SrRuO_3/(La,Sr)MnO_3/CeO_2/YSZ/Si基板上に作製したBaTiO_3-NiFe_2O_4エピタキシャル成長複合薄膜の断面TEM観察結果より、作製した薄膜はともにナノ粒子状のBaTiO_3とNiFe_2O_4がエピタキシャル成長関係を保ちながら分相している、0-0型の複合構造をしていることが明らかになった。本研究の目的は強誘電性と強磁性間で相互作用が生じる原因を解明することを通して,巨大な相互作用を発現させるための指導原理を提案することにある。さらに,マルチフェロイック特性を利用した新しいデバイスである【電界磁界チューナブルキャパシタ】の創成を目指す。電界の印加によって誘電率が変わるチューナブルキャパシタは将来の携帯電話用のアンテナ用に現在広く研究が行われている。これに対して,磁界の印加によっても敏感に誘電率を変えることが可能になれば,電磁波の進行方向に対して自発的に指向性を変える全く新しいスマートアンテナが実現出来ると期待される。19年度はSi基板上にバッファー層(CeO_2/YSZ)と電極層((La,Sr)CoO_3)を導入し,強誘電体(BaTiO_3)と強磁性体(CoFe_2O_4)のマルチフェロイック薄膜((BaTiO_3-CoFe_2O_4)/(La,Sr)CoO_3/CeO_2/YSZ/Si構造)をダイナミックオーロラPLD装置を用いて作製した。この構造ではBaTiO_3層とCoFe_2O_4層の両方が電極である(La,Sr)CoO_3上にともにエピタキシャル成長することが明らかになった。この構造の薄膜の強誘電特性(P-Eヒステリシス)は薄膜の面内方向に約2000Gの磁場の印加により増加することが明らかになった。これは磁場の印加によって強磁性体であるCoFe_2O_4に磁歪が生じ,この歪みが強誘電体であるBaTiO_3に圧縮応力を印加させたためであると考えられる。この効果は基板としてイットリア安定化ジルコニア(YSZ)単結晶を用いることにより増加することが明らかになった。熱膨張係数の大きいYSZ基板上でこの効果が顕著になった原因として, YSZ基板を用いた場合には圧縮の残留応力が増加したためと考えられる。このことは,『磁歪』によって発生する『応力』を媒体として『強磁性』と『強誘電性』の相互作用を引き出したものであり,本研究の目的である強誘電性と強磁性の相互作用が実際に生じること,また,その大きさは応力によって制御可能であることを示したものである。本研究の目的は強誘電性と強磁性間で相互作用が生じる原因を解明することを通して巨大な相互作用を発現させるための指導原理を提案することにある。また、マルチフェロイック特性を利用した新しいデバイスである、電界の印加のみならず、磁界の印加によっても誘電率を変調可能な電界磁界チューナブルキャパシタの創製を目指している。20年度は強誘電体マトリックス中に強磁性体のナノピラーを成長させる1-3型と呼ばれる複合薄膜の作製を行った。具体的には、CeO_2/ YSZの2層からなるバッファー層を形成したシリコン基板上、YSZ単結晶基板上およびNbを添加した導電性SrTiO_3単結晶上にBaTiO_3-CoFe_2O_4の同時エピタキシャル成長薄膜を作製したBaTiO_3とCoFe_2O_4がともにエピタキシャル成長していることの確認は極点図形観察で行った。薄膜に印加されている残留応力の測定は客格子空間マッピング測定を用いたエピタキシャル成長薄膜用のsin^2φで測定した。薄膜の残留応力は基板の種類によって変化した(Si上では引っ張り、YSZとNb-SrTiO_3上では圧縮)が、ダイナミックオーロラPLD法で成膜時に2000Gの磁場印加を行うと圧縮応力から引っ張り応力へと応力の方向が変化することが明らかになった。作製したBaTiO_3-CoFe_2O_4エピタキシャル薄膜の電気特性測定時に、外部磁場を印加すると強誘電性および誘電率が変化することが明らかになった。