hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腫瘍幹細胞を規定する因子に基づく悪性リンパ腫の解析

悪性リンパ腫における腫瘍幹細胞としての役割をもつ細胞を同定するために,ホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍で腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討した.高いROS除去能をもつ小型単核細胞群においては,ALDH活性も高く,高いin vitrocolony形成能,造腫瘍能を示すことが明らかとなり,またROS除去には転写因子であるFoxO3aが関与していることを示した.以上よりこれらの細胞がホジキンリンパ腫の腫瘍形成において腫瘍幹細胞としての役割を担っている可能性が示唆された.悪性リンパ腫における腫瘍幹細胞としての役割をもつ細胞を同定するためには,リンパ腫細胞からマーカーを利用してソートされた細胞をNOD/Scidマウスに移植する必要があり,そのためには腫瘍幹細胞マーカーを検索しなければならない.昨年度はホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍において腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討し,ALDH1-high画分,ROS-low画分の細胞で腫瘍形成能が高いことを示した.本年度では,さらに腫瘍形成能が高い画分と低い画分でそれぞれ単離した細胞からmRNAを精製しcDNAを合成後,マイクロアレイにかけて,その発現に差のある遺伝子を検索した.その結果,腫瘍形成能が低い画分において,pregnancy-specific β-1 glycoprotein(PSG) familyの発現が比較的高いことが分かった.ホジキンリンパ腫細胞において腫瘍形成能の高い小型単核細胞にインスリンを加えることによって腫瘍形成能の低い大型多核細胞を生み出すことができるが,その際にPSGの発現が亢進することがわかった.PSG familyは妊娠の維持に重要なタンパクであるが,DNA複製に伴う老化に関係していることが報告されており,腫瘍細胞の老化に関係している可能性がある.また,腫瘍幹細胞を多く含むとされている活性酸素(ROS)除去に有用な転写因子であるFoxO3aについて臨床検体を用いて病理組織学的に検討を行ったところ,ホジキンリンパ腫では非ホジキンリンパ腫に比べ腫瘍細胞のFoxO3a陽性率が高いことがわかり,ホジキンリンパ腫において腫瘍幹細胞の維持に寄与している可能性が示唆された.悪性リンパ腫における腫瘍幹細胞としての役割をもつ細胞を同定するために,ホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍で腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討した.高いROS除去能をもつ小型単核細胞群においては,ALDH活性も高く,高いin vitrocolony形成能,造腫瘍能を示すことが明らかとなり,またROS除去には転写因子であるFoxO3aが関与していることを示した.以上よりこれらの細胞がホジキンリンパ腫の腫瘍形成において腫瘍幹細胞としての役割を担っている可能性が示唆された.悪性リンパ腫における腫瘍幹細胞としての役割をもつ細胞を同定するためには,リンパ腫細胞からマーカーを利用してソートされた細胞をNOD/Scidマウスに移植する必要があり,そのためには腫瘍幹細胞マーカーを検索しなければならない.本年度は,悪性リンパ腫の一組織型であるホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍において腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討した.これまでにホジキンリンパ腫細胞において,小型単核細胞は大型多核細胞に比べて腫瘍形成能が高いことがin vitrocolony形成能およびNOD/Scidマウスへの移植により確認されているが,小型単核細胞群は大型多核細胞群と比較して高いROS除去能とin vitrocolony形成能,造腫瘍能を示すこと,ROS除去には転写因子であるFoxO3aが関与していることを示した.高いROS除去能をもつ細胞群ではALDH活性も高く,ALDH活性が高い細胞群は低い細胞群と比較して高いin vitrocolony形成能,造腫瘍能を示すことが明らかとなり,ホジキンリンパ腫の腫瘍形成においてROS除去能力が高く,ALDH活性の高い一群の小型単核細胞が腫瘍幹細胞としての役割を担っている可能性を示した.以上より悪性リンパ腫においても腫瘍内に腫瘍形成能を有する一群の細胞が存在することが示唆された.ホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍において腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討し,悪性リンパ腫においても腫瘍内に腫瘍形成能を有する一群の細胞が存在することを示唆する結果が得られた.今年度はホジキンリンパ腫の細胞株について,種々の腫瘍において腫瘍幹細胞を多く含むとされている,アルデヒド脱水素酵素(ALDH)活性や活性酸素(ROS)除去能について検討し,ALDH1-high画分,ROS-low画分の細胞で腫瘍形成能が高いことを示した.次年度では,さらに腫瘍形成能が高い画分と低い画分でそれぞれ単離した細胞からmRNAを精製しcDNAを合成後,マイクロアレイにかけて,その発現に差のある遺伝子を検索する.また,臨床検体を用いて病理組織学的に検討を行う.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため,当初の見込み額と執行額は異なったが,研究計画に変更はなく,前年度の研究費も含め当初予定通りに計画を進めていく.具体的には,消耗品,情報収集あるいは成果発表のための国内旅費,複写費,研究成果発表費用(投稿料)に用いる予定である.
トレーニング効果の分子機構をアドレナリン受容体作動薬で解析する

β_2アゴニスト(アドレナリン受容体作動薬)のクレンブテロールの長骨成長抑制作用を骨吸収を行う破骨細胞に及ぼす影響から調べた。マウス骨髄細胞初代培養系から作成される破骨細胞培養系を用い、骨髄細胞中の単球・マクロファージ系の破骨細胞前駆細胞が破骨細胞に分化する時のクレンブテロールの影響を検討した結果、破骨細胞の増加が観察された。また、ツロブテロール、イソプロテレノールでも同様の増加が観察された。逆に、β_2アンタゴニストのブトキサミンや蛋白Aキナーゼ(PKA)阻害剤のH89でその増加は抑えられ、これらの結果はcAMPの上昇によることが示唆された。また、破骨細胞の分化を促進するPGE2合成酵素のCOX-2のmRNA発現を検討したところ、クレンブテロールだけでなくツロブテロール、イソプロテレノール処置によっても、その増加が観察された。同様に、骨吸収性サイトカインのIL-1β、IL-6のmRNAの発現の増加も観察された。しかし、クレンブテロールは骨芽細胞にも作用し、骨形成促進作用もあることが認められた。この結果はこの薬物の成長抑制作用が骨芽細胞と破骨細胞間の相互作用を強め、破骨細胞の分化を強力に誘導するものの、骨芽細胞の分化への影響は比較的小さいものであることが原因であることが示唆され、薬物作用の複雑さから、安易な薬物使用に警告を発する重要な知見をもたらすものである。クレンブテロールがラット骨格筋で筋肥大と速筋化を誘導する原因を検討した結果、脂質代謝を亢進するUCP3のmRNAや核内調節因子であるMyoDのmRNAの顕著な増加が遅筋(ヒラメ筋)で認められた。これはこの薬物の筋の分化におけるマスター遺伝子のMyoDの形成促進作用が特に大きく関与していることを示す重要な知見をもたらすものである。雌ラットにβ2アゴニスト(アドレナリン受容体作動薬)のクレンブテロールを投与して心臓および骨格筋において筋肥大が発生し、さらに骨格筋では遅筋の速筋化が発生することをmyosin重鎖成分の変化から確認した。また乳酸脱水素酵素(LDH)のアイソザイムおよび乳酸トランスポーター(MCT1)とその膜移行に関わる蛋白(CD147)の測定を行い、解糖系代謝の亢進を蛋白質レベルで明らかにした。さらにそれらの変化の原因を解明するためRT-PCR法による遺伝子解析のシステムを構築し、MCT1やCD147やMyoDやUCP3と言ったもののmRNA量を測定し、蛋白質と遺伝子発現の調節機構について平行的に進行するものとCD147のように同期しない存在を明らかにした。特にCD147に関しては蛋白質発現に別の調節機構の関与を示唆する知見を得た。糖の代謝系の変化には脂質代謝の調節も関与している可能性があることがUCP3の結果から示唆され、薬物の組織間クロストークの影響の検討の必要性が認められた。更に筋肥大や速筋化と関連すると考えられるIGF-Iやmyogeninなどの種々の蛋白質のmRNA量を増幅定量するための基本条件の設定を完了した。骨形成に対するβ2アゴニストの影響を明らかにするためin vitroの系を使用して破骨細胞誘導因子(RANKL)の発現等に関して検討した結果、クレンブテロールではmRNAの解析からRANKLの発現促進が認められ骨形成の抑制作用が示唆されたが、無酸素運動で増加すると推測される高濃度乳酸の単独負荷では骨芽細胞の増殖が促進されることが確認された。

このことはクレンブテロールが蛋白Aキナーゼ(PKA)を介した解糖系代謝の亢進だけでなく蛋白Cキナーゼ(PKC)やその他の細胞内調節機能を変動させる極めて複雑な作用機序を有していることを示唆する重要な知見をもたらすものである。β_2アゴニスト(アドレナリン受容体作動薬)のクレンブテロールの長骨成長抑制作用を骨吸収を行う破骨細胞に及ぼす影響から調べた。マウス骨髄細胞初代培養系から作成される破骨細胞培養系を用い、骨髄細胞中の単球・マクロファージ系の破骨細胞前駆細胞が破骨細胞に分化する時のクレンブテロールの影響を検討した結果、破骨細胞の増加が観察された。また、ツロブテロール、イソプロテレノールでも同様の増加が観察された。逆に、β_2アンタゴニストのブトキサミンや蛋白Aキナーゼ(PKA)阻害剤のH89でその増加は抑えられ、これらの結果はcAMPの上昇によることが示唆された。また、破骨細胞の分化を促進するPGE2合成酵素のCOX-2のmRNA発現を検討したところ、クレンブテロールだけでなくツロブテロール、イソプロテレノール処置によっても、その増加が観察された。同様に、骨吸収性サイトカインのIL-1β、IL-6のmRNAの発現の増加も観察された。しかし、クレンブテロールは骨芽細胞にも作用し、骨形成促進作用もあることが認められた。この結果はこの薬物の成長抑制作用が骨芽細胞と破骨細胞間の相互作用を強め、破骨細胞の分化を強力に誘導するものの、骨芽細胞の分化への影響は比較的小さいものであることが原因であることが示唆され、薬物作用の複雑さから、安易な薬物使用に警告を発する重要な知見をもたらすものである。クレンブテロールがラット骨格筋で筋肥大と速筋化を誘導する原因を検討した結果、脂質代謝を亢進するUCP3のmRNAや核内調節因子であるMyoDのmRNAの顕著な増加が遅筋(ヒラメ筋)で認められた。これはこの薬物の筋の分化におけるマスター遺伝子のMyoDの形成促進作用が特に大きく関与していることを示す重要な知見をもたらすものである。
ゴーイング・コンサーン監査のための企業継続能力評価モデルの構築と実証

本研究では、比例ハザードモデルによる企業継続能力評価モデルを構築するために、財務困窮企業の生存時間分析(コックス回帰分析)を行った。分析の結果、流動性や安全性などに関連する40財務指標の中から、財務困窮企業の生存時間に影響を与える変数(共変量)として5つの指標が見いだされた。また、これらの指標をもとに導出された比例ハザードモデルが、一般的な倒産プロセスを説明する上で妥当なものであることを明らかにした。1,比例ハザードモデルの共変量の検討モデルの前提である比例ハザード性(ハザード比が常に一定)を満たす共変量について検討し,共変量として組み込まれる財務指標が時間の経過とともにその効果が変化し,ハザード比が一定とならない時間依存性共変量の性質を有している可能性があることが新たに明らかとなった。また,倒産の可能性の高い状態から倒産に至るまでにいくつかのステージを経ている可能性があることから,より精度の高いモデルを構築するためにもステージごとにモデルを構築する必要があることが明らかとなった。共変量については,次年度のベースライン・ハザードの検討と併せて,引き続き検討を行う。2,ゴーイング・コンサーン(GC)監査の実態,および意義の調査・研究GC監査の市場における意義・役割を検討する目的で,GC情報がはじめて公表されたときの市場の反応について検証し,投資家は公式の開示日よりも前に利用可能な会計情報を用いて企業のGC能力を予測できる可能性が高いことから,予想通りのGC情報には反応を示さないとする結果を得た。期待外のGC情報については引き続き検証を行う。また,2005年と2006年のGC監査の実態について,業種別,市場別,監査法人別,記載理由別に調査・分析を行った(2003年と2004年については過年度に調査済み)。加えて,2つの国際学会に参加し,最新のモデルを用いた実証研究など関運する研究の国際的な動同を調査した。1.比例ハザードモデルの共変量の検討モデルの前提である比例ハザード性(時間に関係なくハザード比が一定)を満たす共変量(財務指標)について検討し、財務困窮企業の財務指標の特性(財務指標が似たような値をとること、異常値・欠損値が多いこと)と、財務指標そのものの特性(連続変数であること)が、その前提の成立を困難にさせていることが明らかとなった。また、財務困窮企業が倒産に至るまでにはいくつかの段階を経ることと、段階ごとに有意な変数が異なることが明らかとなった。次年度では、サンプルセレクションを精緻化し、検討すべき財務指標の数を増やして、引き続き検討を行う。併せて、財務困窮企業が経験するいくつかの段階とタイミングを特定し、段階ごとに共変量の検討を行う。2.倒産の可能性の高い状態の検討財務困窮企業のみをサンプルとする本研究では、財務困窮企業の定義、範囲をどのように設定するかが重要になる。そこで、倒産企業のZスロア(財務困窮状態を示す指標)を調査したところ、倒産企業の倒産直前期のZスコアが相当低い値(財務困窮度が相当悪化した状態)であることと、さらに数期前からその状態が継続していることが明らかとなった.加えて、国際学会に参加し、最新のモデルを用いた実証研究など関連する研究の国際的な動向を調査した。最終年度である今年度は、比例ハザードモデルによる企業継続能力評体モデルの構築に向け、財務困窮企業をサシプルとして生存時間分析(コックス回帰分析)を行った。分析の結果、先行研究で有意とされた成長性、資本効率、営業効率、資産効率などに関連する8項目40財務指標の中から、5つの財務指標(当座比率、支払手形回転日数、有利子負債利子率、売上高経常利益率、株式時価負債簿価)が財務困窮企業の生存時間に影響を与える変数(共変量)として見いだされた。このうち「有利子負債利子率」のハザード比は約2倍と他の共変量よりも高い値となり、財務困窮企業にとって有利子負債ないし利子費用が相当の負担とたっているとする一般的な理解と一致する結果となった。また、比例ハザードモデルに組み込まれた共変量(財務指標)と単変量解析で統計的に有意とされた関連指標をもとに財務困窮状態から倒産に至るまでのプロセスを導出し、当該プロセスが一般的に理解可能なものであり、財務困窮状態からその後倒産した企業と倒産しなかった企業の分岐点を的確に示すものであることを明らかにした。本研究では、時間的制約から、別のサンプルを用いての当該モデルのパフォーマンスの検証を行うことができなかったが、比例ハザードモデルを用いても企業継続能力評価モデルを構築することができる可能性を示すことができた、と考えている。なお、以上の研究成果については、2009年11月に開催されたアジア太平洋国際会計学会(ラスベガス)において報告を行っている。
E2A-HLFキメラ転写因子の抗アポトーシス機能を有する標的遺伝子の同定

ヒト正常細胞では発現せず、がん細胞で特異的に発現していおり、抗アポトーシス機能を有するIAPファミリー蛋白の一つsurvivinがt(17;19)^+ALLのE2A-HLFキメラ転写因子(E2A-HLF)の標的遺伝子であり、白血化に強く関与しているという仮説に基づき研究を実施した。1.SurvivinはE2A-HLFの標的遺伝子である。保有する4種類のt(17;19)^+ALL細胞株、他のALL細胞株を用いてsurvivinのノーザン法、イムノブロット法で発現量を検討した。その結果t(17;19)^+ALL細胞株において特にsurvivinの発現が強いことを確認した。t(17;19)^+ALL細胞株にE2A-HLFのdominant negative(dn)を遺伝子導入した細胞株を用いて、E2A-HLF(dn)過剰発現させるとsurvivin発現量が低下し、t(17;19)^-ALL細胞株にE2A-HLFを遺伝子導入した細胞株を用いて、E2A-HLFを過剰発現させるとsurvivin発現が誘導できた。Survivinのプロモーター領域をクローニングし、ルシフェラーゼアッセイを実施した。t(17;19)^-ALL細胞株にE2A-HLFを誘導するとルシフェラーゼ活性が上昇することを確認した。以上より、survivinはE2A-HLFの標的遺伝子であることを証明した。Survivin T34のリン酸化によりcaspase3/7の活性化を抑制し、apoptosisを抑制し発ガンに関与していることが知られている。PCRを用いてsurvivinのT34Aの変異を作成し、t(17;19)^+ALL細胞を含むALL細胞株に導入したところ、t(17;19)^+ALL細胞株で多くのapoptosisを観察した。昨年までにがん細胞で特異的に発現し、抗アポトーシス機能を有するIAPファミリー蛋白の一つsurvivinがt(17;19)^+ALLのE2A-HLFキメラ転写因子(E2A-HLF)の標的遺伝子であることを証明した。本年度はより詳細な検討を行った。1.survivin発現と細胞周期の関係についての解析survivinは細胞周期のG2/M特異的に発現することが知られている。しかし、一部の予後不良ながん細胞では細胞周期非依存的に全細胞周期で発現することが知られている。予後不良な白血病t(17;19)+ALL細胞株におけるsurvivin発現と細胞周期との関係を他のALL細胞株と比較しながら検討した。その結果、他の白血病細胞株に比べ、t(17;19)+ALL細胞株では細胞周期非依存的にsurvivinが発現していた。更にt(17;19)-ALL細胞株にE2A-HLFを遺伝子導入し、過剰発現させると細胞周期非依存的にsurvivin発現する傾向を認め、E2A-HLFが細胞周期非依存的発現に関与していることを見出した。2.survivinのアポトーシス抑制の機序解析surivivinはT34のリン酸化によりCaspase3/7の活性化を抑制することによりapoptosisをブロックすることにより発ガンに関与していることが知られている。t(17;19)+ALL細胞株においてはどうか検討した。dominant negative survivin(survivin T34A)を導入したt(17;19)+ALL細胞株では急速にapoptosisを生じる。Caspase3/7,9の活性化は3648時間とアポトーシス出現に比して遅れており、AIFがミトコンドリアから核へ移行してDNA断片化が生じていることを見出した。t(17;19)+ALLにおいてはsurvivinがAIFの核内移行を抑制することで白血病化していると考えられた。
マイロナイト細粒化と粒界発達の機構解明

北海道日高変成帯マイロナイト中の斜方輝石を透過電子顕微鏡で観察し、結晶中の小角粒界の原子スケールの構造とその発達プロセス、また結晶の褶曲・細粒化の機構を明らかにした。斜方輝石中のb軸を回転角とし、ほぼ(001)面に平行な小角粒界はそのずれ角度によって4段階程度の構造変化が観察された。また離溶した普通輝石の(100)界面では2つの界面で非対称な密度で転位が形成されており、これが結晶の褶曲・変形に大きく寄与していることが明らかになった。本研究の目的は、地殻深部で塑性変形を受けた岩石であるマイロナイト(Mylonite)中の鉱物中の結晶粒界を、電子後方散乱回折(Electron Back-Scattered Diffraction : EBSD)や透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope : TEM)で観察・解析することにより、その粒界の特徴や粒径減少のメカニズムを明らかにすることである。本プロジェクトでは、構造の保存が非常によい北海道日高の変成岩中のマイロナイトを用い、そこに見られる変形鉱物中の結晶粒界の特徴を主にEBSD、TEMを用いて明らかにする。本年度は、すでにHuguesがEBSDを用いてその結晶方位分布を解析した、変形の著しい斜方輝石(Opx)中にどのような粒界や欠陥が存在するかをTEMで調べる実験に終始した。これらのOpxはb軸を回転軸とする結晶の"湾曲"や小角粒界が卓越していることがEBSDによりわかっている。普通輝石(Cpx)のlamellarが多く析出した試料の特徴的な部分から、これまでに15個のTEM試料をフォーカスイオンビーム(FIB)法で作製し、観察・解析を行った。その結果、1.結晶の"湾曲"は主としてOpxとCpxのlamellarの(100面)界面に集中した転位によって形成されている。2.ほとんど結晶方位の変化はないが、フッ酸のエッチングで表面に現れる(001)面に平行な筋は、転位列(dislocation array)に対応している。3.10°以上の高角度の対称結晶粒界にはもはや転位列は見られず、結晶はincoherentな粒界を形成している。等のことが明らかになった。今後結晶方位のずれが0.510°程度の粒界や、その方向が(001)面と平行でない粒界の構造を解析する予定でいる。今年度は、斜方輝石中の小角粒界の構造がそのミスオリエンテーション角(以下MO角と略記)の増大とともにどのように変化するかを、系統的にかつ原子スケールで調べることができた。その概略は、(1)構造が部分連続性をもつ小角粒界から完全に構造が断ち切られた通常の結晶粒界への遷移は、斜方輝石ではMO角が10゚程度で起こる。(2)MO角が510゚の範囲では、通常の(001)[100]刃状転位とは異なる、周期的に構造不連続性をもった独特の小角粒界構造が形成される。(3)これらの(001)面にほぼ平行な小角粒界の発達ともに、これに垂直な形成エネルギーの高いバーガーズベクトルをもつ小角粒界が形成され、やがて結晶ブロックの回転-再結晶化により結晶の微細化が進行する。(4)結晶内で、転位による格子の褶曲は不均一に起きており、これは(001)面に垂直な小角粒界とともに、離溶した単斜輝石との(100)界面に非対称に形成された[100]刃状転位による"すべり褶曲"という2つの機構によると考えられる。これらの結果は、岩石中の斑晶の細粒化・再結晶化のプロセス、さらには局所的な岩石の脆弱化を理解するための重要な知見である。今後はこのような様々な粒界が、鉱物中の元素拡散にどのように関係していくかを調べる予定でいる。今年度は、まず昨年度観察した様々なミスオリエンテーション角(MO角)の小角粒界のTEM-EDSによる組成分析を行った。MO角が10°以上のインコヒーレントな粒界ではCaの濃集が見られ、明らかにこのような粒界が原子拡散の経路としての機能していることが示唆されたが、予想に反して(001)[100]刃状転位が並んでいるMO角が1-2°の小角粒界でもCaの偏析が見られた。その詳細を明らかにするために走査型透過電子顕微鏡(STEM)による高空間分解能な組成分析を行った。その結果、Caはひとつの転位が2つ以上の部分転位に分かれ、その間に形成される単斜輝石(Cpx)構造に濃集し、しかもCaが増えている分Feが減少していることが明らかになった。

つまりCpxのM2サイトに存在するFeの約半分がCaと置き換わっており、小角粒界の刃状転位は化学組成的にも非常に特徴のあるものとなっていることが初めて示された。この他にも球面収差補正装置を用いた超高分解能STEMによる刃状転位の観察により、上で述べた部分転位間の結晶構造は間違いなくCpxであることを確認した。またMO角が1-2°程度の小角粒界を形成する刃状転位は、これまでの報告されている部分転位によるCpx構造以外のものも存在することがわかったが、その原子配列については現在解析中である。この他、今年度は宮城県延岡の付加帯内の断層近傍に見られる層状珪酸塩鉱物(具体的には緑泥石)中に塑性変形に対応した積層構造が記憶されているのではないかという予想のもと、フィールド調査と試料採集そしてTEMによる解析を行ったが、試料はすべて再結晶化を受けているらしく、緑泥石に一般的な積層構造しか観察されなかった。
マイクロ流体システムの研究

本研究では、シリコーンゴムの一種であるPDMS (Polydimethylsiloxane)を材料としたソフトリソグラフィ法を用いて、マイクロ流体回路を構成することを目指している。2年目の平成14年度には、昨年度に開発したナノ構造を製作するプロセスをさらに発展させ、タンパク質やリボソームなどの一分子観察を行うプラットフォームとして用いることができるPDMSナノタワーの製作法を確立した。具体的には、シリコン基板をK0Hによって異方性エッチングすることによってナノスケールの鋳型構造を製作し、これをPDMSによって型どりすることにより、底辺がおよそ5μmほどのピラミッド状の形状を持つナノタワーを形成した。ナノタワーの先端のみに観察対象となるタンパク質やリボソームなどを固定化するプロセスとして、ナノタワー構造上にアルミニウム薄膜を形成し、頂上部分のみを除去することによって、固定化に必要な部位のみを化学処理した後、リボソーム溶液などを導入して固定化操作を行った。その結果、ナノタワーの頂上部分はサブミクロンスケールであるため光学的な観察では不十分な点もあるが、蛍光ラベルしたリボソームの固定化に成功したことを示唆する画像を得ることに成功した。また、もう一つのサブテーマとして、三次元的な構造をつくるための多層ソフトリソグラフィ法を開発し、3次元マイクロチャネルネットワークを構築する技術の開発を行った。実際に、多ステップの表面を持つマイクロ流体回路を製作し、簡単な細胞培養を試みた結果、PDMS製のマイクロ流体回路内部で細胞培養が可能であることを確認した。
中性子過剰な希土類原子核のベータ遅発中性子放出確率

平成29年度は、理化学研究所・重イオン加速器施設「RIビームファクトリー」を利用して、BRIKEN検出器を用いたベータ遅発中性子放出確率(Pn)の測定を実施した。この測定はr-過程に関連した世界初測定である。Kiss氏の申請した希土類領域のデータは春および秋のそれぞれでデータ収集を行い、いずれも無事にデータを取得した。実験は、核子あたり345MeVまで加速されたウランビームをベリリウム標的に照射し、核分裂生成物を生成し、中性子過剰な希土類核を選び出し、アクティブシリコンストリッパー検出器にインプラントした。シリコン検出器のまわりには、パラフィンの中に埋め込まれた多数のHe-3検出器を配置し、高効率でPnデータを取得するとともにゲルマニウム検出器を配置してガンマ線の測定も同時に行えるセットアップを採用した。オンライン解析ではPnだけでなく、半減期も予想通りに測定されていることを確認している。ニッケル領域から希土類領域までの広い範囲で連続的に実験を実施しており、未知核のPnおよび半減期のデータを大量に取得することに成功した。実験終了後はオフライン解析で緻密な解析を実施しており、同時に投稿論文の準備も行っている。Pnデータはr-過程のネットワーク計算に必須のパラメータである。昨今、中性子星合体がr-過程のサイトであるとする議論が白熱しており、この非常によいタイミングでPnデータを提供することができる。Kiss氏はBRIKEN国際コラボレーションの主要なメンバーとして上記実験の運営等にも貢献し、Pn測定の第一人者として世界的に認識されるまでになった。本年度は国際会議などで2度招待講演を行っている。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、中性子過剰核のベータ遅発中性子放出確率の測定を通し、鉄からウランに至る元素合成過程「r-過程」の研究を行う。r-過程は、超新星爆発や中性子星衝突過程などの爆発的天体現象で生じた高中性子密度環境下で起こる元素合成過程であり、中性子捕獲とベータ崩壊を繰り返しながら、重い元素が作られていく。r-過程に関わる中性子過剰核の性質はほとんど未知であり、質量や半減期といった諸性質を測定することが求められている。本研究では、元素反応経路を議論する際に重要となる、ベータ遅発中性子放出確率(Pn)に着目している。Pnの大小により、崩壊後の核種が変化し、またベータ崩壊による中性子供給量にも大きな影響をあたえる。Pnの測定は、理化学研究所・重イオン加速器施設「RIビームファクトリー」でr-過程核を生成し、PnはHe-3検出器を利用して測定する。この研究は国際共同研究「BRIKEN」のもとで実施される。Kiss氏はBRIKENコラボレーションの主要な人材として先導的役割を担っている。平成26年度は、各国から持ち込まれたHe-3検出器の単体のテストなどを行った。1検出器個々のゲインやノイズレベルを調べ、ノイズ除去の閾値を決定した。さらに2中性子減速材(パラフィン)にHe-3を装填するが、その全体の検出効率が設計通りかどうか、独立にシミュレーションを行い、確認した。3さらにRIビーム生成分離装置のシミュレーションを行い、RIビームの純度、強度などが最適となる設定を探索した。4国内外の研究者との打ち合わせを頻繁に行い、コラボレーションの起点となる働きをしている。本研究は、中性子過剰核のベータ遅発中性子放出確率の測定を通し、鉄からウランに至る元素合成過程「r-過程」の研究を行っている。Pnの測定は、理化学研究所・重イオン加速器施設「RIビームファクトリー」でr-過程核を生成し、PnはHe-3検出器利用して測定する。この研究は国際共同研究「BRIKEN」のもとで実施されている。平成26年度から引き続き、各国共同研究機関から持ち込まれたHe-3検出器の単体のテストなどを行っている。平成26年度と同様の1から4の活動に加えて、下記の56も行っている。2中性子減速材(パラフィン)にHe-3を装填するが、全体の検出効率が設計通りか独立にシミュレーションを行い、確認した。3RIビーム分離生成装置のシミュレーションを行い、RIビームの純度、強度などが最適となる設定を探索した。さらに、53He検出器内部に追加するベータ線検出装置の設置に関して英国グループと理研と調整を行っている。6中性子線源を利用した中性子検出効率の補正に向けた作業を行っている。3He検出器を導入した遅発中性子検出を実現させるために以下の項目の検証を行った。1崩壊測定環境における中性子放出確率を求める際には、実験現場における中性子バックグラウンドを最小限に抑える必要がある。

ウランビームを利用した中性子過剰核実験において、上流からの中性子バックグラウンドを低減する必要性があることが判った。そこで、米国・オークリッジ研究所と共同で中性子遮蔽用のシールドを取り寄せることにした。2既存のビームライン検出器に加え、新たに中性子検出器、ベータ線検出器、ガンマ線検出器を同期させたデータ収集系の構築が必要となる。そこで、タイムスタンプを各回路に導入し、加速器からのビームを利用したテスト実験を行い、最終的にデータを同期させることに成功した。新たに導入するベータ線検出器AIDAの動作テストを行うために毎秒、1kHzのビームを入射させた実験を行った結果、ベータ崩壊の測定が実現できることを確認した。3米国・オークリッジ研究所から60本の中性子検出器輸入を完了した。また、3He検出器用の電源装置の動作テストを行った。本年度はほぼ予定通りに研究開発を進めることができた。主な内容は、1He-3検出器の準備とテスト、2周辺装置の設計・製作、3不安定核ビームを利用したテスト、4検出器群に関する技術論文の出版など、である。来年度の本実験に向けた準備を着実に行った。1世界の主要研究所からHe-3検出器が理研に集結し、検出器ひとつひとつの動作テストと回路調整を行った。He-3検出器をパラフィン中性子減速材に挿入して全体組み立てを行い、解析ソフトの準備、データ収集システムを構築した。核分裂中性子標準線源を利用して検出器全体のパフォーマンスチェックを行い、中性子の検出効率に関する基礎データを取得した。2不安定核ビームに起因した高速中性子バックグランドを除去するために、遮蔽用コリメータの設計と製作、プラスチックホドスコープの設計と製作を行った。3不安定核ビームを利用して、上記1と2を含む全体の動作確認および周辺バックグランドの測定を行った。システム全体は設計通りに動作することを確認し、さらに他の加速器施設にくらべバックグランドが少ないこともわかり、来年度の本実験に向けて、着実に前進した。4上記、He-3検出器システムなどを含む全システムの技術論文を執筆し、Journal of Instrumentation誌に出版した。これによって物理論文を執筆する際に引用できる技術論文を完成したことになる。さらに、彼が滞在期間中に参加した他の実験プログラムでもよい成果があがり、Physical Review LettersやPhysical Review Cに論文を出版している。本年度は、He-3検出器およびその周辺機器などのテストおよびデザインを終え、実際に不安定核ビームを利用したテスト実験も行った。来年度早々に本実験を行い、世界初のデータを取得する。平成29年度は、理化学研究所・重イオン加速器施設「RIビームファクトリー」を利用して、BRIKEN検出器を用いたベータ遅発中性子放出確率(Pn)の測定を実施した。この測定はr-過程に関連した世界初測定である。Kiss氏の申請した希土類領域のデータは春および秋のそれぞれでデータ収集を行い、いずれも無事にデータを取得した。
現代意味論・語用論の観点からみた中世存在論の再解釈

現代の分析トミズム系の学者たち(ギーチ、ヴァイデマン、ケニー、デイヴィス等)は中世哲学者アクィナスにおけるesseの意味の中に、現代の言語分析や論理学における「存在(existence)」の概念を見出そうとする。しかし、この解釈はアクィナスにとっては無縁である。というのも、存在命題の本性について語るとき、アクィナスが語っているのは「esseやensの意味論的二区分と語用論であり、「存在」ではない。しかも、彼はexistereやexistentiaという用語さえ使っていない。本研究の目的は、西洋中世哲学と現代哲学との対話を促進し、現代哲学の視点から中世哲学の新たな解釈を試みると同時に、逆に現代哲学の課題に対して中世哲学のアイデアを提示することによって、その解決に向けた現代の議論に貢献することである。中世における存在論、とくにトマス・アクィナスやガンのヘンリクスの《esse》の理論には、この世界における人間の有限な言語と永遠性(神)との何らかの意味表示関係という、現代には知られていない重要な意味論が含まれている。これらの理論を現代の意味論や語用論の観点から、とくに「存在は述語ではない」に代表される現代分析哲学の「存在」解釈という問題との関連の中で検討することによって、中世哲学における意味論と語用論の諸相を現代の分析哲学に理解可能な文体で提示することを意図する。現代の言語学や言語分析哲学によって自然言語における記号と意味との関係が解明され尽くしたわけではない。中世における、「様態理論」、「代示理論」、「普遍論争」、「存在のアナロギア理論」、「存在の一義性理論」には、この世界における人間の有限な言語と永遠性(神)との何らかの意味表示関係を模索する宇宙論的意味論という、現代には知られていない重要な意味論が含まれている。とくに、トマス・アクィナスやガンのヘンリクスの《esse》という語は、どのように永遠性を意味表示することができるか(あるいは、できないか)ということを意味論ないし語用論の観点から、とくに「存在は述語ではない」に代表される現代分析哲学の「存在」解釈という問題との関連の中で検討する。本研究は、中世哲学における意味論と語用論の諸相を浮かび上がらせ、それらの諸相を現代の分析哲学に理解可能な文体で提示することを意図する。以上の諸点に関して、文献の収集、分析トミズムの意味論についての文献の読解、分析哲学系の意味論に関する概観、収集文献の要点のデータベース化を行い、国内外の学会・研究会等に参加してディスカッションを行った。その結果新たに得た知見は、要するに、「存在は述語ではない」という、分析トミストB.Daviesの主張は、B.Miller等によって批判された。B.Millerによれば、「存在は述語ではない」という主張の基にあるパラダイム「実体一付帯性」メタファーから、「境界-境界付けられるもの」メタファーへとパラダイムシフトすることによって、存在が個体の第1階の属性であり、したがってesseが個体の第1階の述語であるという主張が理解されうる。以上の諸点に関して、文献の収集、ガンのヘンリクス、フォンテーヌのゴドフロワ、ドゥンス・スコトゥス等の存在のアナロギア理論と一義性理論についての論文、現代の記号論理と論理的意味論に関する著書、収集文献の要点のデータベース化を行い、ケンブリッジ大学のマレンボン博士を迎えた研究会、そめ他の学会・研究会等に参加してデイスカッションを行った。

本研究の目的は、西洋中世哲学と現代哲学との対話を促進し、現代哲学の視点から中世哲学の新たな解釈を試みると同時に、逆に現代哲学の課題に対して中世哲学のアイデアを提示することによって、その解決に向けた現代の議論に貢献することである。現代の言語学や言語分析哲学によって自然言語における記号と意味との関係が解明され尽くしたわけではない。中世における、「様態理論」、「代示理論」、「普遍論争」、「存在のアナロギア理論」、「存在の一義性理論」には、この世界における人間の有限な言語と永遠性(神)との何らかの意味表示関係を模索する宇宙論的意味論という、現代には知られていない重要な意味論が含まれている。とくに、トマス・アクィナスやガンのヘンリクスの《esse》という語は、どのように永遠性を意味表示することができるか(あるいは、できないか)ということを意味論ないし語用論の観点から、とくに「存在は述語ではない」に代表される現代分析哲学の「存在」解釈という問題との関連の中で検討する。本研究は、中世哲学における意味論と語用論の諸相を浮かび上がらせ、それらの諸相を現代の分析哲学に理解可能な文体で提示することを意図する。以上の諸点に関して、文献の収集、収集文献の要点のデータベース化を行い、パリ大学にてC.Steel教授、P.Porro博士やM.Carvalho博士らとの研究討議を行い、国内の学会・研究会等に参加してディスカッションを行った。また、現代の分析哲学の伝統における論理的意味論から見た「存在は述語か?」に関する論文を執筆した本研究の目的は、西洋中世哲学と現代哲学との対話を促進し、現代哲学の視点から中世哲学の新たな解釈を試みると同時に、逆に現代哲学の課題に対して中世哲学のアイデアを提示することによって、その解決に向けた現代の議論に貢献することである。以上の諸点に関して、文献の収集、収集文献の要点のデータベース化を行い、国内の学会・研究会等に参加して討議を行った。また、関西大学東西学術研究所の主催する国際共同研究班「文学における異文化接触-衝突・融合・調整の諸形態」とも意見交換し、ヨーロッパカトリシズムの伝統の観点から分析トミズムを再解釈した。さらに、現代の意味論・語用論の観点からトマスの存在論を再解釈した論文を執筆した
プログラミング的思考を習得・評価するための教材・評価問題データベースの開発

本研究課題では,「プログラミング的思考」に関する学習課題を収集・作成し,学習指導に用いる教材,および学習評価に使用する評価問題として構成することを通して,プログラミング教育の系統的な実践を支援するデータベースを構築することを目的とする。そのために,3年間の計画に基づいてデータベースの構築・試用・改良・公開を行う。本研究課題により開発したデータベースをプログラミング教育の実践に用いることで,より系統的で適切な学習指導や学習評価を行うことが可能となり,プログラミングの対象や活動のみが注目される現状において,意義ある芽生え期の研究であると主張できる。
遷移金属酸化物ナノチューブの合成と新奇物性開拓

本研究ナノ粒子系の構造を調べるための手法であるPDF解析法について、粒子の有限サイズを考慮した、解析的に新しい式を導出し、実験的にその式の正当性を確認した。またバルク物質内に存在するナノスケールの構造歪みをPDF解析によって発見し、それらがマルチフェロイックや巨大負熱膨張などの物性に寄与していることを明らかにした。ナノ粒子はその結晶周期性がナノスケールにとどまっているために、X線や中性子の回折ピークがブロードになる。そのため従来バルク試料で用いられている回折パターンを用いた構造解析手法からその結晶構造を決定するのは困難である。そこで近年では対相関関数を用いた構造解析手法(PDF解析)によるナノ粒子の構造決定が試みられている。この手法では回折データをフーリエ変換することによって、対相関関数(PDF)G(r)を導出する。G(r)は動径分布関数R(r)(ある原子について距離rの位置にある原子の数をあらわす)と原子数密度p_oを用いてG(r)=R(r)/r-4πrp_oで関係づけられる。このようにして波数空間の情報である回折パターンを実空間の情報であるG(r)を用いることによって、ナノ粒子の構造解析が可能になると考えられてきた。しかし我々はこの手法をそのまま用いただけでは、ナノ粒子の正確な構造解析はできないことを指摘した。その理由は、実際の測定で観測可能な相関距離は数十nmでナノ粒子のサイズと同程度であり、このような場合粒子の有限性はG(r)に対しそのサイズおよび形状に依存する減衰効果を与えるからである。従来のPDF解析ではこのような効果を考慮していないので、これをそのままナノ粒子に適用することは妥当ではない。そこで我々は回折理論から、有限サイズ効果を補正したG(r)の表式を求め、さらにそこで現れる補正因子が小角散乱で得られる散乱関数と関係していることを示した。次に様々な形状のナノ粒子に対しての補正因子を計算した。さらにTiO_2ナノ粒子の中性子散乱から得られたG(r)に対して、補正因子を用いたG(r)を計算し、これが実験結果とよく一致することを示した。これによってナノ粒子の正確な構造解析が初めて可能になったと言える。ペロブスカイト構造をもつBiMnO_3は約100K以下で強藷電性と強磁性が共存する、いわゆるマルチフェロイック物質としてこの数年間研究がなされてきた。最近になってこの系の結晶構造についての研究がやり直されており、電子線回折によってバルクの結晶構造は空間群C2であるが、さらにC面心対称性の破れた短距離秩序構造が存在することが示唆された。我々はこの低対称短距離秩序構造を詳細に調べる目的で、この系のパルス中性子回折実験を行い、そのデータのPDF解析を行った。まず得られた対相関関数G(γ)に対し、10Aずつ位置をずらして20Aの範囲をフィッティングし、それを最大100Aまで行った。フィッティングには対称性の高い順にC2/c、C2、さらにC面心対称性の破れたP2_1およびP2を用いた。この結果C2/c、C2ではフィッティングの良さはあまり変わらないが、P2_1およびP2を用いた場合には100Aまで上の2つの空間群と比較して明らかに良いフィッティング結果が得られた。この結果は電子線回折で予想されたようにC面心対称性の破れたP2_1またはP2の対称性をもつドメインが存在すること、さらにそのドメインサイズは100Aより充分大きいことを示している。また100AまでのG(γ)をPDF解析することによって、この系では少なくとも2種類以上のC面心対称性の破れ方が異なるドメインが存在し、それらがランダムに集まっているためにバルクの構造は見かけ上C面心対称性をもつように見えることを明らかにした。さらにPDF解析からこれらナノスケールドメインの詳細な構造パラメータを決定し、この系の反転対称性の破れはMnイオンの存在が引き起こしていると考えられるものの、実際の強誘電性はBiイオンの寄与が大きいことも明らかにした。巨大負熱膨張物質Mn_3Cu_<1-x>Ge_xNについて、その巨大負熱膨張率の起源を調べる目的で定常炉での中性子回折および^<14>N核の核磁気共鳴(NMR)測定、さらにパルス中性子回折データのPDF解析を行った(前者2つの実験は平成20年度研究実施計画(1)、後者は(2)に該当するものである)。この物質はGe濃度xが0.15付近では温度下降に対して磁気秩序とともに急激な体積膨張を示すが、x=0.5付近では磁気秩序に伴う体積膨張が温度に対して緩慢になり、その結果として大きな負の熱膨張率をもつ。中性子回折および^<14>N核NMR測定からx=0.15付近の試料では磁気秩序温度からΓ5g型反強磁性磁気モーメントが急激に成長するのに対し、x=0.5付近の試料ではそれが緩やかに成長しており、Γ5g型反強磁性磁気モーメントの成長の温度依存性と体積膨張が対応していることがわかった。

またパルス中性子回折データのPDF解析によってこの物質系の局所構造を調べた結果、この系の結晶構造に含まれるMn_6N正八面体が回転しており、平均構造のもつ立方対称性が局所的には破れていることがわかった。同様の解析を様々なGe濃度の試料について行ったところ、Mn_6N正八面体の局所回転が大きい試料ほど磁気秩序に伴う体積膨張が温度に対して緩慢になっており、その結果巨大負熱膨張率が発現していることがわかった。この結果はバルク物質中に存在するナノスケールの構造歪みが新奇物性の起源になり得ることを示している。
マダニ制圧へ向けたマダニの抗酸化分子を標的とするワクチンとRNA殺ダニ剤の創出

[全体構想]マダニにとって必須の生存基盤が宿主動物からの吸血・消化にあり、血液消化産物中に含まれるヘム代謝の過程で多量の鉄や過酸化物がマダニ体内に放出する可能性が考えられる。鉄や過酸化物から被る酸化ストレスへの応答、さらには酸化還元バランスのコントロールは、吸血や産卵、また宿主への寄生適応の成否を左右する重要な機構である。その詳細については解明されていないが、研究代表者らはその重要な機構を担う抗酸化分子として、フェリチン、ペルオキシレドキシン、グルタチオンSトランスフェラーゼ遺伝子を同定することに成功した。本研究では、マダニの酸化還元バランス制御機構の特性を明らかにし、マダニ制圧開発研究の場に新知見を提供すると同時に、それらを標的とした抗マダニワクチンとRNA殺ダニ剤を創出することを目標とする。[今まで得られた研究実績]マダニペルオキシレドキシン(Prx2)は、マダニの吸血・産卵において過酸化水素濃度の制御に重要な分子であった。このため、組換えPrx2で免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、マダニの吸血並びに産卵に及ぼす影響を評価し、組換えPrx2がワクチン標的候補分子となるか検証した。ウサギ並びにマウスにおいて、組換えPrx2のみ免疫でも十分な抗体価を誘導でき、宿主体内にできた特異的抗体が、マダニ吸血に反応した。しかし、実際に免疫ウサギで雌成ダニを吸血させたところ、吸血並びに産卵への顕著な影響は認められず、免疫マウスで若ダニを吸血させても、若ダニの吸血並びにその発育への顕著な影響は認められなかった。これらの結果成果から、宿主への組換えPrx2免疫はマダニの吸血、生育、産卵に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかし、rHlPrx2のみの免疫でも宿主に十分な抗体価を誘導できたことから、組換えPrx2は生物由来アジュバントとしての応用の可能性が考えられた。当初の計画通り組換えペルオキシレドキシンで免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、ワクチネーションによるマダニの吸血・産卵に及ぼす影響を評価し、ペルオキシレドキシンがワクチン標的候補分子になるか検証することができた。また、本研究成果は、投稿論文としてまとめ、発表済みである。次年度はグルタチオンSトランスフェラーゼとフェリチンを用いたバイオ殺ダニ剤の可能性について模索する予定である。本研究では、マダニの酸化還元バランス制御機構の特性を明らかにし、マダニ制圧開発研究に新知見を提供すると同時に、それらを標的とした抗マダニワクチンとRNA殺ダニ剤を創出することを目標とする。[今まで得られた研究実績]活性酸素種(ROS)であるヒドロキシラジカルは、生体高分子に酸化障害を引き起こし、ROSの中で半減期が比較的長い過酸化水素を制御する方が生物にとって効率的である。したがって、過酸化水素の制御は、マダニの発育に不可欠である。そこで、過酸化水素消去への関与が考えられるペルオキシレドキシン(Prx2)に着目し、Prx2の吸血・産卵に果たす役割について解析を行った。その結果、マダニの吸血に伴いPrx2の発現量が増加し、特に中腸と卵巣において顕著であった。さらに、RNA干渉法によるPrx2遺伝子ノックダウンを行い、Prx2のマダニでの吸血・産卵に果たす役割並びに過酸化水素濃度への影響を解析した。その結果、Prx2遺伝子をノックダウンしたマダニでは、飽血体重、卵重量、産卵数が対照群に比べ有意に減少し、マダニの過酸化水素濃度も増加傾向を示した。以上の結果より、Prx2は、中腸並びに卵巣において、マダニの吸血・産卵や過酸化水素濃度の制御に重要な分子であることが考えられた。当初の計画通り、吸血期でのマダニにおけるペルオキシレドキシンの遺伝子並びにタンパク質の発現解析を遂行することができた。[今まで得られた研究実績]

マダニペルオキシレドキシン(Prx2)は、マダニの吸血・産卵において過酸化水素濃度の制御に重要な分子であった。このため、組換えPrx2で免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、マダニの吸血並びに産卵に及ぼす影響を評価し、組換えPrx2がワクチン標的候補分子となるか検証した。ウサギ並びにマウスにおいて、組換えPrx2のみ免疫でも十分な抗体価を誘導でき、宿主体内にできた特異的抗体が、マダニ吸血に反応した。しかし、実際に免疫ウサギで雌成ダニを吸血させたところ、吸血並びに産卵への顕著な影響は認められず、免疫マウスで若ダニを吸血させても、若ダニの吸血並びにその発育への顕著な影響は認められなかった。これらの結果成果から、宿主への組換えPrx2免疫はマダニの吸血、生育、産卵に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかし、rHlPrx2のみの免疫でも宿主に十分な抗体価を誘導できたことから、組換えPrx2は生物由来アジュバントとしての応用の可能性が考えられた。当初の計画通り組換えペルオキシレドキシンで免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、ワクチネーションによるマダニの吸血・産卵に及ぼす影響を評価し、ペルオキシレドキシンがワクチン標的候補分子になるか検証することができた。また、本研究成果は、投稿論文としてまとめ、発表済みである。本年度の研究成果により、ペルオキシレドキシンが、マダニの吸血・産卵並びに過酸化水素濃度の制御に重要な分子であることが示唆された。当初の計画通り、次の段階は、組換えペルオキシレドキシンで免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、ワクチネーションによるマダニの吸血・産卵に及ぼす影響を評価し、ペルオキシレドキシンがワクチン標的候補分子になるか検証していく。また、マダニのグルタチオンSトランスフェラーゼについても吸血・産卵に果たす役割について検討を行う。次年度はグルタチオンSトランスフェラーゼとフェリチンを用いたバイオ殺ダニ剤の可能性について模索する予定である。
鼻副鼻腔における一酸化窒素のバイオモニタリングによる好酸球性炎症の解析

上気道における一酸化窒素(NO)を新たな診断パラメータとするという観点から、1)NO測定方法の確立と妥当性の検証、2)鼻副鼻腔におけるNO合成・代謝機構の解析、3)副鼻腔炎・鼻アレルギーを対象とした臨床重症度との関連性、について研究した。その成果として、1)局所NO(nasal NO)を測定する手法の確立。2)好酸球性副鼻腔炎を鑑別可能なNO産生・代謝機構の特徴。3)鼻副鼻腔におけるNO産生の基質であるarginine代謝に関与する酵素・タンパク質の発現と機能的の解析。4)鼻アレルギー患者におけるNOを指標とした前向き探索的臨床研究の基本となるプロトコル作成、などの成果が得られた。鼻副鼻腔における局所一酸化窒素(NO)測定を新たな客観的診断パラメータとするという目的に対して、、1)鼻呼気FeNOと局所NO測定方法の確立と妥当性の検証、2)鼻副鼻腔におけるNO合成酵素並びに関連代謝酵素と酸化代謝産物発現の分子生物学的解析、ヒト鼻副鼻腔各洞におけるNO産生能の相違とサイトカイン・成長因子発現の関連性、などの研究を行なった。固有鼻腔から直接定量的にサンプルを吸引し局所NO(nasal NO)を測定する手技の確立を試みた。この手法により下気道など他の要因の影響を受けにくく、かつアレルギー炎症の主座である下鼻甲介表面と、副鼻腔自然孔が開口する鼻腔側壁の個々人における解剖学的特徴を加味した解析が可能となった。NOの産生・代謝の観点から我が国における好酸球性副鼻腔炎(ECRS)と化膿性副鼻腔炎(non-ECRS)の相違が存在するかどうかの検討では、ECRS症例ではoral FeNOの有意な上昇、non-ECRS症例ではnasal FeNOの有意な低下が確認された。組織学的検討でもECRS症例では好酸球を主体とする浸潤炎症細胞にiNOS局在と発現亢進を認め、さらにはNO代謝産物で酸化ストレス障害のマーカーであるnitrotyrosineの沈着も顕著であった。従ってECRSにおけるNO産生と代謝機構はnon-ECRSのそれと異なっており、これらを背景としたFeNOのモニタリングは本疾患の診断と治療評価を行う上で有用な指標となる可能性が示された。また難治性副鼻腔炎における前頭洞から前頭陥凹粘膜における病態を解析した。その結果、ECRS症例では好酸球関連サイトカインとNO関連酵素の発現に特徴を認めた。手術的な前頭洞の換気排泄路の拡大と同時に、NO濃度の変動を指標とした術後の薬物療法の有用性も高いことを示唆している。昨年度に続き、1)ヒト鼻腔内の局所NO(nasal NO)測定方法の確立と鼻アレルギー(AR)・慢性副鼻腔炎(CRS)症例を対象とした臨床重症度との関連性、2)鼻アレルギー症例を対象とした薬物療法の臨床効果とNO測定値に関する前向き研究の開始、3)NO産生に影響を及ぼすarginine代謝に関与する酵素・タンパク質の分子生物学的解析、などの研究を行った。1)on-line法によりnasal NOを測定する手法を確立し、下気道の要因を受けず固有鼻腔局所における解析を行った。本指標はARの診断と重症度の判定に有用であり、従来の鼻呼気FeNO測定よりも鋭敏なマーカーとなりうることが明らかとなった。引き続き、本年度は好酸球性副鼻腔炎(ECRS)の患者におけるnasal NO測定とその影響因子について評価を開始した。患者背景、臨床所見(性別、年齢、AR・気管支喘息の有無、鼻腔ポリープサイズ、血中好酸球比率、JESRECスコア、CTスコアの各々についてデータを収集し統計解析を行った(現在も進行中)。2)有症状のAR患者において、診療ガイドラインに準拠した薬物療法の臨床的有効性と、これらNO関連指標との関連性を検討する前向き探索的臨床研究を開始した(症例エントリー中)。3)NOSと競合的にarginineを基質とする酵素であるarginaseに関して重点的に研究した。その結果、誘導的に発現されるisoformであるarginase IIの存在が、NOSによるNO産生と競合的に作用する現象を確認した。Nそしてnon-ECRSの特徴的な鼻腔NO産生減少の一因として、arginaseの活性亢進の影響が示唆され、新たな炎症制御メディエーターの存在を提唱した。これらの成果は第54回日本鼻科学会、第34回日本耳鼻咽喉科免疫アレルギー学会などの学会で発表されると共に13編の論文にまとめられた。1.好酸球性副鼻腔炎の難治化因子に関する研究2.鼻アレルギーの病態に関する研究3.上気道における一酸化窒素(NO)の機能的役割に関する研究耳鼻咽喉科ヒト鼻副鼻腔の解剖学的特徴をふまえたNO濃度の測定法の確立に成功した。