hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高性能ULSIのための歪みGe MOSFETの研究開発

大規模集積回路(ULSI)の更なる高性能化に向けて、その基本構成素子である金属一酸化物一半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)の高性能化(高速・低消費電力化)が世界中で検討されている。本研究では、その実現のために高移動度材料であるゲルマニウム(Ge)に焦点を当て、「1.更なる移動度向上を目的としたGe基板への歪み印加」「2.歪み導入に最適なMOSFETデバイス構造の構築」を行った。1.更なる移動度向上を目的としたGe基板への歪み印加シリコン(Si)-ULSIの移動度向上技術として定着している歪みSiの考え方をGeへと展開した。代表者が確立した、Si基板上への窒化シリコン(SiN)堆積による引張歪みと圧縮歪みの選択的印加技術を、Ge基板に対して適用した。SiNを堆積したGe基板の歪み分布状況を、紫外光マイクローラマン分光法によって測定した結果、Si基板の場合と同様に、引張及び圧縮歪みを選択的に印加できていることが確認でき、その大きさは引張歪みが最大で0.18%、圧縮歪みが最大で0.36%であった。この手法は、無歪みGeを上回る高移動度を期待でき、高移動度Ge MOSFET実現において極めて魅力的であると言える。2.歪み導入に最適なMOSFETデバイス構造の構築Geの物性的特徴と歪み導入技術の双方に親和性の高いデバイス構造として、メタルソース/ドレイン(S/D)型MOSFETに着目した。このデバイス構造が実現すれば、簡略なプロセスと高い性能の両立が期待できる。メタルS/D型MOSFETには、電子・正孔それぞれに対して低障壁(0.1eV以下)な金属/Ge接合が必要である。適切な材料を探索した結果、前者にはTiN/Ge接合(0.09eV)を、後者にはHfGe/Ge接合(0.06eV)を採用したメタルS/D型MOSFETを作製した。作製したMOSFETは正常なトランジスタ動作に成功し、特にp-MOSFETは従来型のpn接合型MOSFETに匹敵する高移動度(340cm^2/Vs,pn接合型では376cm^2/Vs)が得られた。この結果は、高移動度メタルS/D型GeCMOS実現への道を拓いたと言える。
クーロン分解法による硫黄同位体の陽子捕獲反応断面積の決定

陽子過剰な不安定硫黄同位体である^<30>Sの陽子捕獲反応断面積を決定するためには^<31>C1の第1励起状態から基底状態への遷移確率を決定する必要がある。この遷移確率を決定するため、我々は^<31>C1のクーロン分解実験を行う。この遷移確率の決定にはM1遷移め成分の測定が不可欠であるが、今まで行われてきたクーロン分解実験ではM1成分は測定されてこなかった。本研究ではこのM1成分の測定を初めて行う。この実験計画は平成17年度に理化学研究所の原子核課題採択委員会に提出された。その結果10日間の加速器施設の利用が許可された。本実験の実施時期は本年度後半を予定していたが、来年度4月前半に実施することとなった。そのため本年度は実験のための検出器の位置の最適化と検出器のテストを行った。まず検出器の配置の最適化では、検出器系が覆う立体角を大きくするため、分解反応を起こす鉛標的と直後に配置するシリコン半導体検出器の距離を最小化した。これにより検出器が多く立体角が当初の6.5度から7.1度となった。また検出器のテストで我々のグループが所持しているシリコン半導体検出器からよいエネルギー分解能を持つものを選び出した。また検出器系で最下流に設置する陽子の飛行時間測定用のプラスチックシンチレータに関してもテストを行った。傷がついたものや減衰長が長くなっていたものを交換した。これにより陽子の検出効率が向上した。さらに標的周辺に配置するγ線検出器群DALI2に対しても同様のテストを行い、エネルギー分解能の悪い検出器を交換した。これらの改善により3%の検出効率の向上が望める。硫黄同位体^<30>Sの陽子捕獲反応断面積を決定するためには^<31>Clの第一励起状態から基底状態への遷移確率を決定する必要がある。換算遷移確率にはM1遷移成分とE2遷移成分が存在し、陽子捕獲反応ではM1遷移確率が全遷移確率のほとんどを占めている。しかし本研究で用いるクーロン分解法はE2遷移に非常に敏感であり、本来支配的であるはずのM1遷移確率の測定は困難である。そこで手法の検討を行い、その手法を用いれば測定可能であることを発見した。またその手法に基づき実験のシミュレーションを行った。さらにその結果を用いて理化学研究所に原子核課題採択委員会に実験計画書を提出した。この詳細を以下にまとめる。1.クーロン分解法におけるM1遷移成分の測定手法の検討クーロン分解法を用いたM1遷移成分の測定手法を仮想光子理論と歪曲波ボルン近似計算を用いて検討した。その結果クーロン分解においてM1成分は測定可能な強度で励起され、さらに散乱粒子の微分断面積の測定を行えばM1遷移とE2繊維の分離が可能であることがわかった。2.実験のシミュレーションと検討M1遷移成分は散乱角度前方(02度)にほとんど分布するため散乱角度前方を詳細に測定する必要がある。これに基づき各検出器の配置を考えシミュレーションを行った。その結果、実験は実行可能であることが確認されるとともに詳細な散乱角度が測定可能で、M1遷移確率を十分な精度で決定可能であることがわかった。3.原子核課題採択委員会これまでの結果をもとに原子核課題採択委員会に実験計画を提出した。その結果10日間の実験を認められた。実験は2006年度に行われる予定となり、現在はその実験に向けて真空槽、検出器のテストを行っている。硫黄同位体の^<30>Sの陽子捕獲反応断面積を決定するためには^<31>Clの第一励起状態から^<31>Clの基底状態への遷移確率を決定する必要がある。この遷移確率の決定の為に我々は昨年度、理化学研究所の原子核課題採択委員会に実験計画を提出し、10日間の実験が認められた。本年度はこの実験の為に実験に使用するシリコン検出器の回路の調整を主に行った。シリコン検出器では陽子と重イオンの位置を検出器の表側で、^<30>Sのエネルギーを検出器の裏側で測定する。その検出器で得られた信号を増幅するために使用するプリアンプ(クリアパルス528A)の調整を行った。調整ではアンプの時定数と利得を決めているコンデンサーと抵抗を変更した。ここでは陽子と^<30>Sを同時検出するため、表面のアンプでは重イオンの信号も取れてしまう。よってシグナルの小さい陽子の為にアンプの利得を大きくする必要があるが大きすぎると重イオンの信号によって飽和が起こってしまう。そこで500keVの陽子のエネルギー損失を測定できるかどうか信号発生器を用いて確認しながらコンデンサーを変更し、利得を小さくしていくことで最適な値を探った。その結果47pFのコンデンサーと2MΩの抵抗を用いることで毎秒一万個のビームでも飽和が起こらず陽子の信号が測定可能であることが分かった。毎秒1万個の強度は本実験で想定されるビーム強度の約2倍の値であるので、この設定で実験が可能である。一方裏側の重イオン用のプリアンプは利得は^<30>Sの測定に絞って決定してよい。その結果270pFのコンデンサーと470kΩの抵抗の組み合わせで毎秒1万個のビームにも耐えながら重イオン測定が十分可能である利得を得ることが出来た。本研究の主目的である^<31>Clの分解実験は来年度行われる予定である。

今後は真空槽の整備をした後、分解実験を行う。陽子過剰な不安定硫黄同位体である^<30>Sの陽子捕獲反応断面積を決定するためには^<31>C1の第1励起状態から基底状態への遷移確率を決定する必要がある。この遷移確率を決定するため、我々は^<31>C1のクーロン分解実験を行う。この遷移確率の決定にはM1遷移め成分の測定が不可欠であるが、今まで行われてきたクーロン分解実験ではM1成分は測定されてこなかった。本研究ではこのM1成分の測定を初めて行う。この実験計画は平成17年度に理化学研究所の原子核課題採択委員会に提出された。その結果10日間の加速器施設の利用が許可された。本実験の実施時期は本年度後半を予定していたが、来年度4月前半に実施することとなった。そのため本年度は実験のための検出器の位置の最適化と検出器のテストを行った。まず検出器の配置の最適化では、検出器系が覆う立体角を大きくするため、分解反応を起こす鉛標的と直後に配置するシリコン半導体検出器の距離を最小化した。これにより検出器が多く立体角が当初の6.5度から7.1度となった。また検出器のテストで我々のグループが所持しているシリコン半導体検出器からよいエネルギー分解能を持つものを選び出した。また検出器系で最下流に設置する陽子の飛行時間測定用のプラスチックシンチレータに関してもテストを行った。傷がついたものや減衰長が長くなっていたものを交換した。これにより陽子の検出効率が向上した。さらに標的周辺に配置するγ線検出器群DALI2に対しても同様のテストを行い、エネルギー分解能の悪い検出器を交換した。これらの改善により3%の検出効率の向上が望める。
未分化型胃癌の遺伝子発現はゲノムと組織環境によってどのように調節されているか

遺伝子発現が組織環境によってどのように調節されているのかは、今後情報を集積しなければならない重要な研究領域の一つである。この研究では、染色体レベルで遺伝子発現profileを解析できるcomparative expressed sequence hybridization(CESH)の改良から始め、改良した方法によるCESHとcomparative genomic hybridization(CGH)を、食道扁平上皮癌と、腫瘍の進展や細胞分化によって細胞間接着がダイナミックに変化する未分化型胃癌の、個々の腫瘍内の多数箇所から採取した凍結材料に用いて、遺伝子発現が、どの程度組織環境やepigeneticな変化によって、またどの程度ゲノムの変化によって調節されているかを明らかにしようとした。研究の遂行課程で腫瘍細胞のサンプリングの容易な食道扁平上皮癌の研究が先行し、この材料を用いて、早期癌や進行癌の表層部では環境からの発現誘導やepigeneticな変化が目立ったが、進行癌の深部では次第にゲノムコピー数依存性の環境から独立した遺伝子発現パタンになっていくことが明らかになった。また、食道扁平上皮癌由来の細胞株を用いて、環境変化やepigeneticな修飾がCESHによって染色体レベルで捉えられることも明らかにした。epigeneticな変化としては、ゲノムコピー数の変化がヒストンのアセチル化や脱アセチル化によってcompensateされること、この変化はプロモータのメチル化が蓄積するとともに失われることが示唆された。染色体レベルの発現解析は、特に大きなスケールの変化として起こるepigeneticな変化をexpression signatureとして大きく捉えることができることから、マイクロアレイによる解析と相補的な役割を担いうるものと考えられる。この研究では未分化型胃癌の遺伝子発現プロファイルにどの程度組織環境とゲノムの変化が寄与しているかを明らかにしようとしている。1.胃癌細胞株Kato IIIを用いて、CESHでT/R比のシフトの見られた48領域のマイクロアレイスポットのT/R比の平均を計算し、CESHの結果および28領域についてはRT-PCRの結果と対比した。test DNAをcy5で、reference DNAをcy3で種々の標識でCESHを行い結果を比較したところ、cDNAマイクロアレイとの一致率の最も高かったのはrandom primerによるpost-cDNA標識とpre-cDNA標識であった。これまでの報告でCESHに用いられてきたPCR標識によるpost-cDNA標識では一致率が35%と非常に低く、使用に堪えないことがわかった。RT-PCRとcDNAマイクロアレイとはほぼ完全に結果が一致した。2.以上をもとに新たに確立したCESHのプロトコルを、これまでCGH解析を行ってきた胃、食道の原発腫瘍の凍結材料に適用した。CESHのreferenceには胃、食道の正常上皮細胞を用いた。ゲノムコピー数変化とconcordantな染色体レベルの発現変化は腫瘍内部位に関係なく見られる傾向があった。一方、ゲノムコピー数変化とdiscordantな染色体レベルでの発現変化は、腫瘍の一部にみられることが多く、腫瘍の局所環境に応じた染色体レベルのepigeneticな発現調節がしばしば起こっていることを示唆する結果を得た。3.40例の未分化型胃癌に対してE-cadherinとβ-cateninの免疫組織化学を行い、印環細胞癌に由来するものは、粘膜外に浸潤する際に、E-cadherin exon8の発現をダイナミックに変化させていること、浸潤性と細胞間接着の低下とは必ずしも平行しないことを明らかにした。今年度は、1)染色体レベルでの網羅的解析方法(CESH、CGH)を用い、癌の発現プロファイルに対する組織環境とゲノム構成の影響の割合が粘膜内と深部浸潤部でどのように異なるか、2)E-cadherin exon 8の発現(RT-PCR、免疫染色)に対するゲノムコピー数やepigeneticな変化の影響が粘膜内と深部浸潤部でどう異なるかを、食道扁平上皮癌8例と未分化型胃癌28例を用いて検討した。いずれのアプローチでも同一腫瘍の凍結切片から、表層部と深部の複数部位から腫瘍細胞をmicrodissectionで採取し、DNAとRNAを抽出、それぞれ標識後CGHとCESH/RT-PCRに用いた。

1)では、CESHとCGHの一致率は深部で高く(Gバンド数で70%以上)、表層部で低かったが、核の大型化した部位では、表層部でも一致率が高かった。CESHとCGHの一致率が高いということは、組織環境からの発現調節が低下し、腫瘍がより自律的に生長していることを反映している。2)ではCGHによって、CDH1がマップされる16q22.1のDNAコピー数の減少が、未分化型胃癌の16例と食道癌の8例中2例(早期癌、進行癌各1例)に見られた。そのうち進行食道癌では、DNAコピー数の減少は病巣内の複数サンプルのすべてに見られた一方、CESHとRT-PCRでは最深部のサンプルのみで発現の低下が見られた。早期食道癌では、CESHで16qの発現低下を伴っていないことがわかった。粘膜下組織までは、ゲノムコピー数の異常が(残存alleleの)発現調節によって補われる一方、この補填は進展とともに失われていくことが示唆された。胃癌で解析の終わった1例では、全てのサンプルで、CGHで16q-、CESH、RT-PCRと免疫染色で同部位の発現低下が見られ、この症例では比較的初期からこの補填能が失われていると考えられた。
高分子系における秩序と乱れ:構造とダイナミックス

線状高分子の濃厚溶液や固体の動的・静的性質に関して、分子レベルより理解することに努めた。濃厚系中での屈曲性高分子のダイナミックスを誘電分散実験により調べ、レプテーションモデルを用いた理論の問題点とその改良への指針を提供した。また、高分子固体の大変形に対する力学応答及びガラス転移点近傍における高分子の運動性という問題を、(1)2様分布を持った高分子試料を用いる、(2)微分動的弾性率測定を行う(3)1軸・2軸伸長変形様式について調べる、(4)動的粘弾性と複屈折の同時測定を行う、という方法を用いて詳しく研究した。静的性質については、まず半屈曲性高分子系の熱力学的性質と局所構造は屈曲性高分子系とは全く異なった理論体系によって説明されることが分かった。また屈曲性高分子の分子内排除体積相互作用が濃厚系では遮蔽されるという問題を計算機シミュレーションにより研究し、高分子ブレンド系については、高分子間の異方的相互作用を赤外吸収の二色性測定により調べてその相溶性に及ぼす効果を考察した。以上述べた線状高分子の均一系に対する研究成果を基礎として、最近注目されている高分子及び高分子系、具体的には、分岐高分子[星型、樹状、ポリ(マクロモノマー)]、化学及び物理架橋した高分子ゲル、マクロ及びミクロ相分離した高分子系、表面・界面における高分子等の静的・動的性質について、新しい実験手法や理論、またシミュレーションを用いて詳細に調べた。(紙面の都合上、それらの成果の詳細については省略する。)これらの成果は高分子を用いた材料の設計に対する指針を与えることが期待される。1.希薄溶液中での高分子の形態とダイナミックス高分子電解質のダイナミックスを交流電場下での動的光散乱法によって(早川)、また中性の屈曲性高分子の局所的な分子形態変化を蛍光偏光解消法によって(山本)調べた。また多糖アミロースの溶液中での分子形態を明確にした(則末)。2.高分子の均一濃厚系のダイナミックス高分子の濃厚溶液、融体及びネットワーク中でのダイナミックスを粘弾性測定(五十野)、誘電測定(足立)、あるいはシミュレーション(岩田)によって調べた。また無定形固体中での高分子の局所的な運動性を粘弾性・複屈折測定より調べた(尾崎)。3.高分子系における相分離構造とダイナミックス組成の異なる2種の2元ブロック共重合体及びジブロック共重合体と単独重合体の混合物中で起こるミクロ相分離とマクロ相分離の競合による特異的なモルフォロジーについての詳細な研究(橋本)、非相溶な高分子ブレンド系の粘弾性に関する動的スケーリング則の適用性について(野田)研究した。また高分子/モノマー混合物系における重合反応に伴う相分離過程(野瀬)、外部電場下での高分子ブレンド系の相分離過程(太田)について調べた。4.界面における高分子の振舞い3元ブロック共重合体の表面吸着層構造について原子間力顕微鏡等により(小高)、また高分子溶液中に懸濁させたシリカ粒子への高分子の吸着を粘弾性測定により(川口)調べた。さらに界面に吸着した屈曲性高分子、棒状高分子、及びブロック共重合体の形態について理論的な研究を行った(塩川等)。5.高分子ゲルの構造とダイナミックス化学架橋ゲルの膨潤溶媒中での変形に伴う膨潤及び応力の緩和現象について実験と理論の比較を行った(升田)。ポリスチレン/二硫化炭素系で起こる物理架橋ゲルのゲル化機構を中性子小角散乱法により調べた(和泉)。さらに2成分高分子ブレンド、及び2元共重合体/選択溶媒系中で起こる物理ゲルの熱力学的性質について理論的な研究を行った(田中、大野)。また、高分子固体の大変形に対する力学応答及びガラス転移点近傍における高分子の運動性という問題を、(1)2様分布を持った高分子試料を用いる、(2)微分

動的弾性率測定を行う、(3)1軸・2軸伸長変形様式について調べる、(4)動的粘弾性と複屈折の同時測定を行う、という方法を用いて詳しく研究した。ガラス転移点近傍における高分子運動は2種の成分に分けられ、高分子の化学構造との相関を調べた。静的性質については、まず半屈曲性高分子系の熱力学的性質と局所構造は屈曲性高分子系とは全く異なった理論体系によって説明されることが分かった。また屈曲性高分子の分子内排除体積相互作用が濃厚系では遮蔽されるという問題を計算機シミュレーションにより研究し、高分子ブレンド系については、高分子間の異方的相互作用を赤外吸収の二色性測定により調べて、それが相溶性に重要な影響を与えることを見いだした。以上述べた線状高分子の均一系に対する研究成果を基礎として、最近注目されている高分子及び高分子系、具体的には、分岐高分子[星型、樹状、ポリ(マクロモノマー)]、化学及び物理架橋した高分子ゲル、マクロ及びミクロ相分離した高分子系、表面・界面における高分子等の静的・動的性質について、新しい実験手法や理論、またシミュレーションを用いて詳細に調べた。(紙面の都合上、それらの成果の詳細については省略する。)これらの成果は高分子を用いた材料の設計に対する指針を与えることが期待される。
発熱疾患鑑別　好中球表面抗原CD64・CD35・CD49ｄ測定の有用性

発熱は、一般内科外来において患者が訴える最も多い症状の1つである。発熱と同時に食欲不振や倦怠感、筋肉痛、関節痛、頭痛など不快な症状を伴うことが多く、さらに発熱が1週間以上続く場合は生活や仕事に支障が生じ、精査のために多くの血液検査や画像診断、さらには入院精査が必要となる。発熱患者の鑑別診断は、その原因が患者によって多種多様で、時に診断に時間と労力を要するのが現状である。本研究では、発熱原因の3大疾患である感染症・膠原病・悪性腫瘍を迅速に鑑別するマーカーとして、これまで発熱疾患では十分な検討がなされておらず、短時間で測定可能な白血球の各種細胞表面マーカーを測定することにより、新規指標となることを実証し、臨床現場で応用することを目指すことが目的である。発熱疾患を持つ患者の発現遺伝子の変化をマイクロアレイで解析する目的で、健常者、発熱患者からmRNAの採取の方法を検討した。様々な方法を試みて、結果としてPaxgeneを用いた方法が最も安定していた。それでも、試験的な健常者間のマイクロアレイの比較でも結果はかなりの差があるため、よほど発熱疾患の診断をそろえて解析する必要があると思われた。一方で当教室の梶田准教授が、脂肪組織のマクロファージ分画に対するsphingosine 1-phosphate (S1P)の影響を検討したいため、共同でS1P受容体2欠損マウス(S1pr2-/-)、S1P受容体1作動薬SEW2871、S1P受容体阻害薬VPC23019、S1P2受容体阻害薬JTE-013を投与したマウスの腹腔内マクロファージ、脾臓を採取し、炎症惹起性マクロファージマーカーCD11a、炎症阻害性マクロファージマーカーCD208の発現をフローサイトメトリー、免疫染色で検討した。結果、S1P受容体2の阻害は炎症抑制性に働く可能性が示唆された。発熱は一般内科外来において患者が訴える最も多い症状の1つである。発熱と同時に食欲不振や倦怠感、筋肉痛、関節痛、頭痛など不快な症状を伴うことが多く、さらに発熱が1週間以上続く場合は生活や仕事に支障が生じ、精査のために多くの血液検査や画像診断、さらには入院精査が必要となり、大きな社会的・経済的問題の1つとなっており、発熱患者の鑑別診断は、その原因が患者によって多種多様で、時に診断に時間と労力を要するのが現状である。発熱患者を対象とした研究であるため、本研究を本学の倫理審査委員会にあげ、平成27年10月7日に承認を得た。フローサイトメトリーはBD FACS(造血幹細胞移植システムorフローサイトメーターマルチガスインキュベーターを使用し、健常人における好中球、単球、リンパ球でCD64、CD35の発現パターンを検討した。また発熱疾患にかかわる新たなマーカーを検出する目的で、感染症、膠原病などの患者で血中の白血球からmRNAを採取し、マイクロアレイで特徴的な遺伝子発現のパターンを解明することを考え、この目的で健常者5名から白血球のmRNAを採取している。これとは別にマウス骨髄、脾臓を用いた免疫染色を行い、これらとは別に新たな細胞表面抗原の検討を行っている。予期せぬフローサイトメトリーの故障があった。また発熱患者から同意を取ろうとして、失敗したこともあった。フローサイトメトリーはBD FACS(造血幹細胞移植システムorフローサイトメーターマルチガスインキュベーター)を使用し、健常人における好中球、単球、リンパ球でCD64、CD35の発現パターンを検討した。また発熱疾患にかかわる新たなマーカーを検出する目的で、感染症、膠原病などの患者で血中の白血球からmRNAを採取し、マイクロアレイで特徴的な遺伝子発現のパターンを解明することを考え、この目的で健常者8名から白血球のmRNAを採取している。

フローサイトメトリー、マイクロアレイそれぞれ健常者8名、発熱患者4名に対して施行している。発熱は、一般内科外来において患者が訴える最も多い症状の1つである。発熱と同時に食欲不振や倦怠感、筋肉痛、関節痛、頭痛など不快な症状を伴うことが多く、さらに発熱が1週間以上続く場合は生活や仕事に支障が生じ、精査のために多くの血液検査や画像診断、さらには入院精査が必要となる。発熱患者の鑑別診断は、その原因が患者によって多種多様で、時に診断に時間と労力を要するのが現状である。本研究では、発熱原因の3大疾患である感染症・膠原病・悪性腫瘍を迅速に鑑別するマーカーとして、これまで発熱疾患では十分な検討がなされておらず、短時間で測定可能な白血球の各種細胞表面マーカーを測定することにより、新規指標となることを実証し、臨床現場で応用することを目指すことが目的である。発熱疾患を持つ患者の発現遺伝子の変化をマイクロアレイで解析する目的で、健常者、発熱患者からmRNAの採取の方法を検討した。様々な方法を試みて、結果としてPaxgeneを用いた方法が最も安定していた。それでも、試験的な健常者間のマイクロアレイの比較でも結果はかなりの差があるため、よほど発熱疾患の診断をそろえて解析する必要があると思われた。一方で当教室の梶田准教授が、脂肪組織のマクロファージ分画に対するsphingosine 1-phosphate (S1P)の影響を検討したいため、共同でS1P受容体2欠損マウス(S1pr2-/-)、S1P受容体1作動薬SEW2871、S1P受容体阻害薬VPC23019、S1P2受容体阻害薬JTE-013を投与したマウスの腹腔内マクロファージ、脾臓を採取し、炎症惹起性マクロファージマーカーCD11a、炎症阻害性マクロファージマーカーCD208の発現をフローサイトメトリー、免疫染色で検討した。結果、S1P受容体2の阻害は炎症抑制性に働く可能性が示唆された。1発熱患者の症例数を増やす。発熱は急性期の疾患であり、しばしば時間外の入院や、重篤な場合があるため、少人数でその対応に追われることが多い。そのため治療開始前に本研究の同意を取ることや、実際にフローサイトメトリーを行うまで、人手が回らないのが現状である。今後主治医の負担をできるだけ減らして同意を取りやすくする、フローサイトメトリーが行える者を増やすなどの工夫が必要であり、今後行っていく予定である。2発熱患者の白血球のmRNAによるマイクロアレイは、新たな発熱疾患の診断のための好中球のフローサイトメトリーのマーカー、あるいはサイトカインを見出すのが第1の目的である。その上にバイオインフォマティックスの手法を用いて、発現遺伝子間の遺伝子発現ネットワークを推定し、遺伝子群の動き全体を網羅的に解析することにより、疾患特異性を推定し、これを診断に応用するという検討を進めている。今後主治医の負担をできるだけ減らして同意を取りやすくする、フローサイトメトリーが行える者を増やすなどの工夫が必要がある。
地形データの3次元シュミレーションを利用した動画による景観評価手法に関する研究

本研究は、林道の新設や森林地域でのリクリエーション施設の設置に伴う景観評価を行うため、数値標高データと航空写真などのリモートセンシング画像より3次元アニメーションを作成することを目的をとしている。本研究は(1)既存の地形図の等高線より、数値標高データを作成すること、(2)市販の複数枚の航空写真に幾何学的補正を施し、対象地域のモザイク画像を作成すること、(3)任意の視線の軌跡の座標を取得し、適当な間隔で視点を設定し各々の視点から得られる画像をビデオに取り込むこと、の3つの要素より構成されている。研究対象地域として栃木県北部の男体山、戦場カ原を含む東西16.7km、南北9.3km(面積155.3km^2の地域を選定した。等高線データには国土地理院発行の2万5千分の1地形図を、画像データには日本地図センターより購入した縮尺4万分の1相当のモノクロ航空写真(平成2年11月6日撮影)8枚を用いている。(1)では、イメージスキャナによる等高線データの読取り、等高線データの内挿による数値標高データの作成方法について検討し、マッキントッシュコンピュータ及びその周辺装置を中心とした既存の設備に対応した手法を確立した。(2)では航空写真と数値標高データの精度の違いを考慮しつつ、より見やすい画像を作成するための画像解像度について検討を行った。(3)では視点の座標、焦点距離、視線の方向や俯角などを考慮した3次元画像作成のプログラムの開発をUNIXワークステーションを用いて行うとともにアニメーションを作成するための適当な視点の移動間隔について検討を行った。作成された画像はNECパーソナルコンピュータを用い、ビデオにアニメーションとして収録された。本研究により作成されたアニメーションは、森林の持つ環境、景観、資源を視覚的に把握するために非常に有効な手段であると考えられた。今後、カラー画像の利用や遠景・近景の違いで利用する画像データの選択が可能なシステムの開発など、発展的研究の余地が残されている。
胸腺疾患における細胞増殖能および遺伝子変異の解析

胸腺腫56例(浸潤型25例,非浸潤型31例)、胸腺癌4例、過形成胸腺17例を対象として、胸腺腫瘍性疾患の悪性度の評価を細胞増殖能と遺伝子レベルの面から解析した。1.細胞増殖能の解析:核小体形成領域NORsはPlotonの方法に準じ上皮細胞核内のNORsの平均値、PCNAはLabelled Streptavidin Biotion (LSAB)法(一次抗体PC-10)により上皮細胞における陽性細胞数からPCNA陽性率(%)をもとめた。胸腺腫ではNORs数、PCNA陽性率は1.57±0.38, 12.8±10.2、過形成胸腺では1.32±0.12, 3.8±1.5であり有意に胸腺腫において上昇した。病期I期とII期以上の比較ではI期のNORs数、PCNA陽性率は1.49±0.30, 8.8±3.9、II期以上では1.68±0.45, 18.0±13.2であり進行例において有意に上昇した。胸腺癌の平均NORs数、PCNA陽性率は2.62±0.46, 17.4±4.6で胸腺腫、過形成胸腺より高値であった。2.遺伝子変異の解析:p53蛋白の発現はLSAB法(一次抗体DO-1)、p53突然変異はExon5-8についてPCR/SSCP法、p16遺伝子変異はLSAB法(一次抗体C-20)により検索した。胸腺腫のp53蛋白陽性率は5.4% (3/56)であった。p53蛋白陽性3例(3例とも浸潤型)ではNORs (1.69, 2.17, 2.21)、PCNA(26.4, 45.9, 60.4)であり、陰性例より高値を示した。p53突然変異の検出は上皮細胞が50%以上を占める9例で行ったが検出できなかった。胸腺癌4例中、p53蛋白陽性は1例、p53突然変異は1例(Expn5および7にGからTへの塩基置換)に認めた。p53蛋白陽性1例およびp53突然変異1例ではNORs (2.29, 3.12)、PCNA (21.5, 21.0)と高値を示した。p16免疫組織染色は現在、至適条件を検討中である。今回の解析結果から、これらの因子は細胞形態学的評価に加えて胸腺腫瘍性疾患の悪性度の指標として極めて重要であり、p53遺伝子異常は増殖能に強く関与している可能性が示唆された。
RNA編集を利用した植物ミトコンドリア遺伝子解析手法の確立

本研究では、ミトコンドリア呼吸鎖複合体の機能を解析する新しい実験手法の確立を目的とした。シロイヌナズナを材料に、呼吸鎖複合体Iの構成タンパク質遺伝子のRNA編集に関わるPPRタンパク質を予測し、次に当該PPR遺伝子欠損株を収集することで、呼吸鎖複合体I構成因子の点変異株ライブラリを構築した。構築した点変異株ライブラリの様々な生理活性(ストレス、ホルモン)への応答を解析した。多様なシグナル伝達に対するミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの関与を明らかにすることで、ミトコンドリアゲノムにコードされる遺伝子の新しい実験手法の有用性を評価した。本研究では、ミシロイヌナズナを材料に、呼吸鎖複合体Iの構成タンパク質遺伝子のRNA編集に関わるPPR蛋白質を予測し、次に当該PPR遺伝子欠損株を収集することで、呼吸鎖複合体I構成因子の点変異株ライブラリを構築する。構築した点変異株ライブラリの様々な生理活性(ストレス、ホルモン)への応答を解析することで、ミトコンドリアゲノムにコードされる遺伝子の新しい実験手法の有用性を評価することを目的としている。H25年度は、呼吸鎖複合体Iのプロトン輸送に関わるサブユニットをコードする遺伝子nad2、nad4、nad5において、同定されている計105箇所のRNA編集部位から、我々の構築したRNA編集部位予測プログラムを用いて、予測の適合値(P値)を基準にRNA変種箇所と候補PPR蛋白質のペアを約30種選定した。このうち、10種について、SALKなどより、候補PPR遺伝子を欠損したシロイヌナズナT-DNA挿入株を取り寄せ、T-DNA挿入位置を確認し、それぞれの候補PPR遺伝子欠損株に対してホモ化ラインを確立している。ホモ化個体が得られた植物体から順次、ミトコンドリアRNAの編集異常の解析に着手している。本研究では、シロイヌナズナを材料に、呼吸鎖複合体Iの構成タンパク質遺伝子のRNA編集に関わるPPR蛋白質を予測し、次に当該PPR遺伝子欠損株を収集することで、呼吸鎖複合体I構成因子の点変異株ライブラリを構築する。H26年度は、昨年度に予測した10種の変異体についてミトコンドリアRNA編集の以上について解析を行い、いくつかにおいてはRNA編集の異常を同定できた。これら変異株のいくつかについて呼吸活性を測定した。複合体I結晶構造を基にした、RNA編集部位異常によるアミノ酸置換部位の蛋白質構造レベルでの特定を進めている。植物分子生物学RNA編集部位予測プログラムを用いたRNA変種箇所と候補PPR蛋白質のペアの選定、候補PPR遺伝子を欠損したシロイヌナズナT-DNA挿入株の解析を進めており、当初計画しているスケジュール通りに進捗している。計画通りに研究を遂行する。H25年度末、H26年度初めの試薬購入に備える為。有効な予算執行を計画。
自然なプロソディーのための音声の弱化に関する研究

本研究では,外国語の学習において多くの困難を伴う韻律的な自然性の解明のため,ストレス(強勢)を持つ言語に見られる音声の弱化を,ストレスを持たない言語の音声と比較対照しながら扱う。音声の弱化の産出・知覚・学習のメカニズムの一端を明らかにするために,音声コーパスの分析や,一連の音声産出・知覚実験を行うことを目的として実証的研究を行う。計画初年度は,申請時に計画していた研究から多少逸脱するものの,以下の2つの課題に取り組んだ。(1)日本語の促音・非促音といった韻律的特徴や,有声・無声の対立といった分節音的特徴が,単語そのものの親密度や単語とのミニマルペアの有無といった語彙的要因によってどの程度の影響を受けるかを,統制された刺激単語を材料とした音声発話実験および日本語話し言葉コーパス(CSJ)の分析を通じて検証した。その結果,語頭破裂音の有声・無声の対立はミニマルペアの有無に影響を受けること,具体的には破裂音に後続する母音の長さがミニマルペアがある場合の方がない場合より有意に長くなることが明らかとなった。さらに,促音・非促音の対立はミニマルペアの有無および単語親密度の影響を受けること,具体的にはミニマルペアがある場合の方がない場合より対立が強調され,高親密度語の方が低親密度語より対立が弱化されることが明らかとなった。(2)韓国語を母語とする日本語学習者による促音・非促音で対立する単語の発話に対して音響分析を行い,さらにこれらの発話を用いた知覚実験を行い,促音の有無の判断および発話のリズムの自然性の評定を,日本語教師に行ってもらった。その結果,学習者の促音・非促音の発話において当該音の長さに明確な境界がないこと,促音の挿入(非促音を促音と誤認識すること)および脱落(促音を非促音と誤認識すること)が頻繁に観察されることが明らかとなった。本課題申請時に計画していた英語音声における強勢および弱化の過程を直接検証する実験は,刺激材料の作成や参加者募集が予想以上に困難であると考えられたため,実施に至らなかった。しかしその代わりに,音声の韻律的特徴および分節音的特徴の強化や弱化がどのような要因によって引き起こされるかを,特に語彙的要因(単語の主観的親密度およびミニマルペアの有無)に着目して実験を計画し実施した。その結果,一定の研究成果を得ることが出来たので,本課題はおおむね順調に進展していると言える。現在実施している実験の結果を基にして,第二言語学習者による音声産出において韻律的・分節音的特徴の強化・弱化がどのような要因の影響を受けるか,それが母語話者の特徴とどのような点において類似または相違しているか,検証するための実験を計画し,実施する予定である。また,新たな取り組みとして,日本語話者による英語発話において,"hit"-"hid","heat"-"heed"のような単語において,母音や後続破裂音の閉鎖区間の長さが,後続子音の有声・無声や,対応する日本語での外来語における促音の有無といった要因の影響をどの程度受けるのかを,発話実験および音響分析を通して検証する予定である。

しかしその代わりに,音声の韻律的特徴および分節音的特徴の強化や弱化がどのような要因によって引き起こされるかを,特に語彙的要因(単語の主観的親密度およびミニマルペアの有無)に着目して実験を計画し実施した。その結果,一定の研究成果を得ることが出来たので,本課題はおおむね順調に進展していると言える。現在実施している実験の結果を基にして,第二言語学習者による音声産出において韻律的・分節音的特徴の強化・弱化がどのような要因の影響を受けるか,それが母語話者の特徴とどのような点において類似または相違しているか,検証するための実験を計画し,実施する予定である。また,新たな取り組みとして,日本語話者による英語発話において,"hit"-"hid","heat"-"heed"のような単語において,母音や後続破裂音の閉鎖区間の長さが,後続子音の有声・無声や,対応する日本語での外来語における促音の有無といった要因の影響をどの程度受けるのかを,発話実験および音響分析を通して検証する予定である。本課題申請時は,計画初年度に研究代表者および分担者のPC環境等を一斉に更新する目的で,ノートPCや統計ソフトなどの購入を予定していたが,現存の機器をしばらく引き続き利用することとなったため,購入を見送った。そのために次年度使用額が生じた。今年度あるいは次年度に,当初の計画通りにPCおよびソフトを購入するか必要性があるか否かを今一度研究分担者と十分に協議した上で,最も有効な使用方法にて執行する。
ミクログリアにおける補体受容体シグナルの役割の解明と脳虚血性疾患治療への応用

末梢神経傷害時には、マクロファージ浸潤による神経炎症により神経因性疼痛を引き起こす。また、糖尿病などの分野で既に臨床応用されているPeroxisome proliferator-activated receptor gamma(PPARγ)はマクロファージの性質を制御しており、末梢神経傷害時のマクロファージの動態とPPARγの効果について、マウスの坐骨神経結紮モデルを使用して調べた。早期のPPARγ投与はマクロファージの浸潤を抑制し、抗炎症物質を誘導することでアロディニアを改善した。これらの結果は今後の神経因性疼痛治療の可能性を含んでいる。補体受容体complement receptor 3(CR3: CD11b/CD18)はiC3bをリガンドとし、標的細胞の貪食に関与するほかミクログリアマーカーとして広く用いられている。一方complement receptor 4(CR4:CD11c/CD18)のサブユニットであるCD11cはマクロファージや脳内ミクログリアの極性(M1:炎症性/M2:抗炎症性)を示すことが分かっている。CR3欠損マウスでは海馬へのミクログリア浸潤が減少していることから、補体受容体は貪食だけでなく遊走能にも関与し、間接的にミクログリアの活性化や極性を制御しているものと仮定した。まず、初代培養ミクログリアのLPS/IFN-γ刺激による極性変化を検討したところ、CD11c、CCR2,TNF-α、IL-1βなどの炎症性マーカーが誘導されたが、PPARγアゴニストであるrosiglitazoneで前処理したところ、これらの発現が優位に抑制された。またMCP-1に対する遊走も抑制された。今後はrosigitazone刺激下におけるミクログリアの補体に対する感受性、貪食能を検討する。さらにミクログリアを脳虚血モデルマウスの脳内に移植することにより、その極性と神経保護作用を検討し、神経幹細胞の増殖をはじめとする神経再生への作用を明らかにする。また補体受容体欠損マウスの解析から補体シグナルのミクログリア極性における意義を見出し、脳虚血・炎症性疾患の治療に役立てたいと考えている。ミクログリアは骨髄細胞から分化した血中単球が脳内に浸潤したマクロファージ系細胞である。このことは神経系のみに局在する神経細胞やグリア細胞とは異なり、末梢での細胞制御が可能であることを意味する。ミクログリア、マクロファージの制御における補体受容体シグナルの役割と、神経保護作用のメカニズムを明らかにし、神経変性疾患、脳虚血、疼痛などの治療への応用の目的で本研究を行った。神経変性疾患、脳虚血、疼痛形成にも関与する炎症の遷延化は末梢マクロファージのみでなく、脊髄ミクログリアの活性化による炎症性物質の活性化が持続し、さらなる炎症の助長と神経細胞のシナプス形成異常をもたらす。同時にBDNFなどの神経栄養因子を産生する。つまりマクロファージは神経傷害と神経保護の相反する作用を有する。補体受容体のサブユニットであるCDllcはマクロファージの極性マーカーであり、補体受容体シグナルがマクロファージの性質あるいは分化を制御する因子であることが指摘されている。これまでの研究から、糖尿病など抗炎症作用を介して臨床応用されているPPARgammaのシグナルが、マクロファージの極性をM1からM2優位にすることが分かっているため、補体受容体シグナルとのクロストークが想定される。マウスでの疼痛モデル、虚血モデルを用いてPPARgamma(Rosiglitazone)群でのCDllcをはじめとする細胞マーカー、補体受容体シグナルの活性化と神経保護作用の関連を現在解析中である。
ビタミンD受容体のゲノム遺伝子解析とビタミンD受容体障害の簡易検出法の確立

ビタミンD受容体(VDR)障害の多様性と遺伝子変異との関係を明らかにするためには、VDR遺伝子の発現調節機構を明らかにすることと、VDRの障害であるビタミンD依存性くる病II型(VDDRII)の多数症例を発見して症状の程度と遺伝子変異との関係を解明することが重要である。そこで、VDRのゲノム遺伝子をヒト胎盤のゲノムライブラリーよりクローニングした。これまでにcDNAを構成する9箇所のエクソンのうちエクソン1、2、3、7、8、9のイントロン・エクソン接合部の塩基配列を決定した。その構造は大多数の遺伝子と同様、GTAGルールに沿った配列を示した。さらにプライマー伸長法を用いて転写開始点を同定した。次にVDR遺伝子変異を検出するために、エクソン2、3、7、9の単鎖DNA高次構造変化分析を行った。エクソン2では3種類の遺伝子多型(AA,Aa,aa)を示すパターンが認められた。塩基配列の解析によって、AAではVDR遺伝子の-8はCで、aaでは-8はTで、Aaはそれぞれのヘテロ接合体であることが判明した。しかし、エクソン3および7では遺伝子多型は認められなかった。エクソン9では3'非翻訳領域における21回のAの繰り返し配列((A)21)のサイズにおいて、(A)20,(A)18および(A)15を有する多型が確認された。また、本方法を用いてエクソン3の+140のGがAに変異しているホモ接合体(VDDRII)およびヘテロ接合体も検出することができた。本研究において明らかとなったVDRのゲノム遺伝子多型はVDDRIIの多様性だけでなく寝たきり老人になる最大の原因である骨粗鬆症患者の病態解析、診断および予防に有用である。
遺伝子多型性の解析に基づいた炎症性腸疾患に対する新しい免疫抑制剤投与法の開発

(目的)我々の研究室でははこれまでに6-MP少量投与(30mg/日)を炎症性腸疾患の難治例、ステロイド依存例、瘻孔例などに投与を行い、その有効性を報告してきた。しかし骨髄抑制などの副作用によりその投与を中止せざるを得ない症例も存在する。6-MPを不活化する酵素Thiopurine S-Methyltransferase(TPMT)の遺伝子の多型性が酵素活性と密接に関連していることが知られている。今回我々は日本人6-MP投与症例における、TPMT遺伝子多型性と治療効果、副作用の発現との関連について検討した。(方法)炎症性腸疾患患者に対し6-MPが投与された139例(潰瘍性大腸炎64例、クローン病75例)中投与患者のgenomic DNAを用いて、PCR-RFLP法によりTPMT遺伝子多型性を調べ、治療効果、副作用(特に骨髄抑制)との関連について検討した。(結果)1)骨髄抑制(+)の13例中7例54%で遺伝子多型が認められたが、一方骨髄抑制以外の副作用の7例では多型は認められず、副作用がなかった45例中でも1例のみで1/3Cの多型が認められ。また健常人136例中2例、1%で1/3Cの多型が認められた。2)骨髄抑制13例中多型があった症例7例中5例で白血球数が2000以下になったのに対し、多型がなかった6例では2000以下になった症例はなかった。6MPが投与されてから骨髄抑制が起こるまでの期間は多型があった群では全例6ケ月以内に起こっていた。(結論)今回の検討よりTPMT遺伝子多型と6-MP投与後の骨髄抑制や治療効果が密接に関連していることが示され、TPMT遺伝子多型の測定により、炎症性腸疾患患者個々に対する免疫抑制剤の量の設定が可能になることが示唆された。
超金属欠乏星の重元素合成と(n,γ)反応実験

大質量星において水素燃焼からII型超新星爆発に至る間に遅い中性子捕獲(s過程)で合成される元素量についての理論計算がRauscherらにより行われた。その結果NiからSrに至る核種について30倍の過剰生成が明らかにされた。過剰生成因子は様々な検討から10倍が妥当とみなされているので、因子3の過剰生成である。ところで大質量星のs元素合成機構は最も成功していると考えられているが、実はこの過剰生成は10年前からの大問題である。中性子捕獲反応断面積の不定性が過剰生成の原因の1っと考えられている。本研究では特に62Niの中性子捕獲反応断面積について未測定であった4.5keVの共鳴領域について実験手法を新たに開発し測定し高精度で62Niの断面積を決定できた。その結果、上記過剰生成は計算に使用した中性子捕獲断面積が正しくなかった事に起因する事が判明した。ついで金属欠乏星において中性子毒として作用する可能性のある18Oの中性子捕獲反応についてkeV領域及び熱エネルギー領域において解析と実験を行った。前者では、中性子捕獲反応が18Oの2hole-4particle状態に捕獲され1hole-4particleのドアウエイ状態を経由して進行している事をはじめて明らかにした。また後者においても捕獲反応が18Oの2hole-4particle状態に捕獲されて進行している事を始めて明らかにした。これら結果は、従来全く見付けられていなかった新しい現象であり、keV領域及び熱エネルギー領域における中性子捕獲反応過程に大きなインパクトがあるものとなった。原子核の中性子捕獲反応断面積の測定は恒星内温度に相当する10keVから100keVの中性子をパルス陽子により^7Li(p, n)^7Be反応で生成しこれを用い行う。この反応でQ値近傍(Q=1.88MeV)の場合中性子エネルギーは実験室系で平均30keVである。しかし本実験で測定するNi等の中重核は励起準位密度が高いため中性子エネルギー1keVから10keVの間に大きな共鳴状態を持つと予測されるものが多い。その結果、Maxwell平均中性子捕獲断面積はこの10keV以下の断面積の値が大きく影響する。そのため本研究では先ず1keVまでの低エネルギー中性子を生成する方法の開発を行った。その結果2.5keV以上の中性子をNaI(T1)検出器で高感度で検出し利用する方法が確立した。そしてこの中性子を用い^<62>Niの中性子捕獲反応断面積を2.5keVから115keVにわたって初めて成功裏に測定した。この反応断面積は、欧米チームの結果と我々の以前報告した値が50%強異なっており大問題になっている。今回の結果は現在解析中であるが、世界で初めて天体核物理で重要な反応断面積が高精度で求められたと考えている。尚この測定では中性子生成用の高品質の^7Li標的の開発が急務であったが、真空蒸着前に金属^7Liを液体窒素に冷やし氷状にした後蒸着する事でその生成方法を確立した。その開発成果は国際誌に公表した。又^7Li(n,γ)^8Li反応断面積を太陽ニュートリノ問題及び初期宇宙における中重元素合成の興味から測定した結果をまとめ国際誌に公表した。更に初期の太陽形成時に於ける重要なD(n,γ)^3H反応断面積測定の結果をまとめ同じく国際誌に投稿した。又^<18>O(n,γ)^<19>O反応の部分断面積の測定で理論の予想と150倍も異なる結果を得たが、それが^<18>Oの構造と密接に関係していること、従来ANCという方法で確立されたと思われていた(d,p)等の1粒子移行反応を用いた捕獲反応断面積推定法の限界を指摘した。

過剰生成因子は様々な検討から10倍が妥当とみなされているので、因子3の過剰生成である。ところで大質量星のs元素合成機構は最も成功していると考えられているが、実はこの過剰生成は10年前からの大問題である。中性子捕獲反応断面積の不定性が過剰生成の原因の1つと考えられている。本研究では特に62Niの中性子捕獲反応断面積について未測定であった4.5keVの共鳴領域について実験手法を新たに開発し測定し高精度で62Niの断面積を決定できた。その結果、上記過剰生成は計算に使用した中性子捕獲断面積が正しくなかった事に起因する事が判明した。ついで金属欠乏星において中性子毒として作用する可能性のある180の中性子捕獲反応についてkeV領域及び熱エネルギー領域において解析と実験を行った。前者では、中性子捕獲反応が180の2hole-4particle状態に捕獲され1hole-4particleのドアウエイ状態を経由して進行している事をはじめて明らかにした。また後者においても捕獲反応が180の2hole-4particle状態に捕獲されて進行している事を始めて明らかにした。これら結果は、従来全く見付けられていなかった新しい現象であり、keV領域及び熱エネルギー領域における中性子捕獲反応過程に大きなインパクトがあるものとなった。
難治性うつ病の新規治療法開発を目指す-幹細胞による脳神経細胞リモデリング解析

本研究の目的は,治療抵抗性を示す難治性うつ病に対する治療法の新たな候補として,「骨髄間葉系幹細胞(Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cell: BM-MSC)+薬物の併用療法」を位置づけ,その有用性について,モデル動物を作成して検討し,治療による脳機能変化すなわち脳神経回路網のリモデリング(ニューロン・シナプス新生増加抑うつ症状改善・認知/社会性機能増強)を明らかにすることである。初年度は,行動薬理学的予備解析において,抗うつ薬のSertralineおよびEscitalopramが,青年期Corticosterone慢性投与によるうつ病様行動を抑制すること,一方,Corticosterone慢性投与に,胎生期アルコール曝露を組み合わせて作成した二重ストレス誘発うつ病モデルでは,抗うつ薬のSertralineは効果を示さず,Escitalopramのみが強制水泳試験法によるうつ病様行動を抑制するという結果を得た。さらに,行動変化と,血中,およびうつ病関連脳領域での神経栄養因子(Brain-derived neurotrophic factor: BDNF)濃度変化との関連解析を行い,Corticosterone慢性投与誘発うつ病モデルでは,血中,および海馬のBDNF低下の回復が,抗うつ様効果と関連していることを示した。また,二重ストレス誘発うつ病モデルでは,血中のBDNF低下は認められず,海馬のBDNF低下の回復と,血中および側坐核のBDNFの減少が,抗うつ様行動と何らかに関係している可能性が明らかとなった。今後,ヒトへの臨床応用を目指す上で,ヒトBM-MSCをモデル動物に投与し,脳機能変化を明らかにすること,並びに末梢血由来小胞での分子変動と脳機能変化との関連性について解明を進めていく。本研究では,難治性うつ病モデル動物に対してBM-MSC+抗うつ薬を投与し,新たな難治性うつ病治療手段としての評価・検討を行う。初年度は,解析に用いる病態モデル動物として,若年期にcorticosterone (CORT)を慢性投与した“うつ病モデルラット"と、胎生期にアルコールを曝露させた上で,若年期にCORTを慢性投与した“難治性うつ病モデルラット"を作成した。その上で,病態モデル群の一部には,抗うつ薬を投与し,行動学的変化について,各群間で比較検討を実施するとともに,した。血液,および脳各領域での分子変動解析について予備検討を実施した。今後,末梢血exosome中の分子変動解析を進めるとともに,同種BM-MSCを併用投与する検討に進めていく予定である。予備検討の結果を踏まえ,まず,モデル動物において,抗うつ薬・幹細胞投与処置群で,強制水泳試験,新規探索性試験,社会相互作用試験を用いた比較解析を行い,抑うつ症状・認知・社会性機能に深く関わる行動学的変化を確認する。次に,抑うつ症状・認知・社会性機能に深く関わる脳神経系の変化について,1海馬,2前部帯状皮質,3扁桃体,4視床下部,5側坐核の各領域で,神経新生・シナプス発達の観点から解析を行う。加えて,脳5領域における転写制御因子NRSF/REST,miRNA量,(社会性機能との深い関連が報告されている)PV陽性細胞数と関連蛋白otx2,後シナプス蛋白PSD95の発現変化を解析し,神経新生機能変動との関連について調べる,さらに,血液を用いた解析として,神経細胞特異的マーカー(L1-CAM)を発現した末梢血小胞中の分子群の定量解析を実施する。特に,脳神経系での変化に対応して,神経新生機能に関わるNRSF/REST,otx2,BDNF,およびmiRNA 206の含有量の比較測定を予定している。

その上で,病態モデル群の一部には,抗うつ薬を投与し,行動学的変化について,各群間で比較検討を実施するとともに,した。血液,および脳各領域での分子変動解析について予備検討を実施した。今後,末梢血exosome中の分子変動解析を進めるとともに,同種BM-MSCを併用投与する検討に進めていく予定である。予備検討の結果を踏まえ,まず,モデル動物において,抗うつ薬・幹細胞投与処置群で,強制水泳試験,新規探索性試験,社会相互作用試験を用いた比較解析を行い,抑うつ症状・認知・社会性機能に深く関わる行動学的変化を確認する。次に,抑うつ症状・認知・社会性機能に深く関わる脳神経系の変化について,1海馬,2前部帯状皮質,3扁桃体,4視床下部,5側坐核の各領域で,神経新生・シナプス発達の観点から解析を行う。加えて,脳5領域における転写制御因子NRSF/REST,miRNA量,(社会性機能との深い関連が報告されている)PV陽性細胞数と関連蛋白otx2,後シナプス蛋白PSD95の発現変化を解析し,神経新生機能変動との関連について調べる,さらに,血液を用いた解析として,神経細胞特異的マーカー(L1-CAM)を発現した末梢血小胞中の分子群の定量解析を実施する。特に,脳神経系での変化に対応して,神経新生機能に関わるNRSF/REST,otx2,BDNF,およびmiRNA 206の含有量の比較測定を予定している。末梢血exosome分画中の分子変動解析が遅れ,一部の測定試薬の使用が翌年度に繰り越しとなった。末梢血中exosome中の分子解析試薬費として計上します。