hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Wavelet理論を用いた嗄声の音響分析的研究

Wavelet理論は80年代末より提唱された数学理論で、一種のフーリエ変換に類似する。音声波形への適用は90年代になってからで、音声波形にWavelet変換を適用すると、最終的には元の波形の特徴、特にそのpitch成分を保持したSinusoid波形に変換され、ためにpitchの抽出が可能になることが報告されている。昨年は、正常音声波形はWavelet変換を7回から9回施行すればほぼSinusoid波形に変換され、Pitch抽出はきわめて容易となること、声帯麻痺の気息性嗄声では、9回変換してもSinusoidにはならないものが散見されることを報告したので、今回は雑音成分がどの程度になればSinusoidになっていくかを検討した。正常声帯30人と一側声帯麻痺30人の音声約187msec分を16ビット、サンプリング周波数44.1kHzでマッキントッシュコンピュータにとりこんだ。この音声データに自らプログラミングしたWavelet変換(Lemarie_- BattleのWaveletを使用)を行なった。一方、音声データはRION77で規格化雑音エネルギーNNEaを計算させて、その値との対比を行った。その結果、NNEaが全体として-10dBより悪化するとSinusoidにならない場合が多いと言えることがわかった。これはWaveletをほかのものに変えても同じであり、かつその次元を増やしても余り変化は認められなかった。今後は同時に計算できる基本周波数変動率PPQや振幅変動率APQとの対比を行っていく予定であり、現在PPQ、APQのプログラミングは終了しつつある。
スメクチック液晶エラストマーを用いたフィルム型光バルブ設計の基礎的研究

2017年度に引き続き(1)ポリシロキサン主鎖のコレステロール誘導体を側鎖メソゲンとする側鎖型液晶エラストマーと(2)BB-n型の主鎖型液晶エラストマーの配向試料を作成し、電傾効果、フレクソエレクトリック効果、昇降温による自発的変形などの物性を検討した。概要は以下の通り。(1)側鎖型液晶エラストマーは、一軸延伸下ならびにU字変形下において架橋反応し配向試料を作成した。一軸延伸試料の中央部は、15か所のX線回折から、均一に一軸配向していることがわかった(SmA*エラストマー)。同試料中央部について、電場誘起光軸変化測定システムにより電傾効果の測定を行っている。等方相温度領域のX線回折から、架橋による配向の固定化のためS = 0.1 0.2の秩序度が残っており、完全な等方相ではなくネマチック秩序を持った擬似等方相であることが分かった。一軸延伸試料末端部はネッキングにより広がった形状を持ち、広がり変形していることを偏光顕微鏡観察とX線回折により確認した。この末端部試料はスメクチック相から擬似等方相へ転移すると、電界誘起により極性のあるイルカの尾のような変形を呈した。メソゲンであるコレステロール誘導体は楔形の形状で、Gaussianによる計算ではメソゲン長軸方向に1.1debyeの双極子がある。架橋によりフレクソエレクトリック効果を伴った広がり変形が固定化され分極が発生し、その分極が電界応答したと考えられる。(2)主鎖型液晶エラストマーについて、触媒にTitanium tetrabutoxideを用いてより低温における応力印加架橋反応を試みた。併せて架橋反応時に赤外温度計を用いて材料温度を直接観測した。材料温度140°C程度で架橋反応が進み、得られた配向試料を液晶-等方相間で昇降温すると140133 %の可逆的かつ自発的な収縮機能を発現した。「研究実績の概要」に記載したように、側鎖型液晶エラストマーについては応力印加架橋により一軸配向試料のみでなく広がり変形試料を得た。電傾効果用試料として適した均一な一軸配向試料を得ることに成功した。電傾効果測定ならびに電傾効果によるせん断変形観察については現在進行中である。広がり変形を伴った試料末端部は、固定化されたフレクソエレクトリック分極の電界応答により極性のあるイルカの尾のような変形(Flukes-like motionと名付けた)を呈する。PETフィルムを近づけたところ擬似等方相になると静電気の引力が生じることを確認した。また、X線回折によりU字変形試料は厚み方向のサンプル内部が広がり変形していることが分かった。クーロンメーターで測定したところ、等方相で最大3000pCの電荷を計測した。このように、フレクソエレクトリック分極を用いた研究については順調に進んでいる。主鎖型液晶エラストマーについて、触媒にTitanium tetrabutoxideを用いることで、反応温度の低温化に成功した。赤外温度計を用いた材料温度の直接観測も成功し、140°Cで架橋した配向試料は、液晶-等方相間の昇降温時に140133 %の可逆的・自発的な収縮機能を発現した。BB-nを合成する際に光架橋剤としてDimethyl 1,4'-phenylenediacrylate(PDA)を加えることで、光架橋が可能な主鎖型高分子液晶BB-n/ PDAを合成した。この前駆体高分子に紫外線(365nm、90mW)を照射し主鎖型液晶エラストマーを合成した。架橋状態を表面赤外分光法(ATR法)とゲル分率測定にて評価した。赤外分光分析からUV照射照射面は60分の照射でほぼ架橋が完了しているが、裏面には360分照射後も若干の未架橋が残っている。両面から240分間UV照射架橋することでゲル分率84%の試料を得た。側鎖型液晶エラストマーについては、均一な一軸配向試料と広がり変形試料に分けて、電場印加時変形の検討を行う。楔形形状のコレステロール誘導体メソゲンの他、棒状のメソゲンを試料に加え、組織的な研究を行い総括する。均一な一軸配向試料については、電場誘起光軸変化測定システムを用いて電場誘起の分子再配列と形状変化の組織的な評価を行う。広がり変形試料については、フレクソエレクトリック効果による分極発生を中心に検討する。主鎖型スメクチック液晶エラストマーについては、熱架橋と光架橋の両面からメソゲンの配向と主鎖の配向を組み合わせた様々な試料を作成し、自発変形メカニズムの解明を行い研究を総括する。具体的な項目は以下の3点である。(1)電場誘起光軸変化とせん断変形:本件は2017年度の進捗状況が芳しくない。電場誘起光軸変化測定システムを用いて、光軸変化とせん断変形の両面から定量的な観測を行う。両者の結果を比較検討し、電場誘起の分子再配列と形状変化を考察する。メソゲンとして、コレステロール誘導体に加えて棒状メソゲン化合物も検討する。(2)フレクソエレクトリックの固定化:広がり変形試料として一軸延伸試料末端部とU字変形試料の両方を用いて、フレクソエレクトリック効果による分極発現に伴い発生する静電気をクーロンメーターにより計測する。電界誘起変形(極性のあるイルカの尾のような変形)について定量観測し分極発現と電界誘起変形について総括的に考察する。(3)主鎖型液晶エラストマーにおける自発変形メカニズム解明

:主鎖型液晶エラストマーの場合、秩序パラメーターが一定のまま自発的・可逆的変形する。自発変形のメカニズム解明するため、1液晶相と等方相、2せん断による配向と引張配向、など主鎖のコンフォメーションが異なる条件下で熱架橋と光架橋の両面から試料作成を行い、自発変形の定量的解析から変形メカニズムを考察する。ポリシロキサン主鎖の側鎖型液晶エラストマーとポリエステル系主鎖型液晶エラストマーについて、応力印加架橋による配向試料を作成した。本申請で購入の示差走査熱量計を用いて相転移挙動を観測した。デジタルロックインアンプを用いた電場誘起光軸変化測定システムを構築した。(1)側鎖型液晶エラストマー:コレステロール誘導体をメソゲンとする側鎖型液晶エラストマーを合成し、キラルスメクチックA(SmA*)相を有することを確認した。同試料について電場誘起変形の予備実験を行い、SmA*相の温度範囲全体で電傾効果によるせん断変形が観測された。等方相に相当する温度領域において、電場方向に極性のある曲り変形が観測された。電場誘起による光軸変化を測定するためのシステムを構築し現在試運転中である。(2)主鎖型液晶エラストマー:ビベンゾエート(BB)を骨格部とする主鎖型液晶ポリエステルBB-n(nは骨格部間のアルキル鎖の炭素数)を用いた。Dimethyl 4,4'- biphenyldicarboxylate (Bibenzoate: BB)モル比1に対し、1,6-hexanediolを0.7、3-methyl-1,5-pentanediolを0.2、架橋剤として3官能性の1,2,6-hexanetriolを用いた。スメクチック相の温度領域でポリマーネットワーク形成をするために反応温度の低温化を目的として、異なる2つのチタン系触媒を用いて主鎖型液晶エラストマーの合成を試みた。Titanium tetraisopropoxideの場合、重合温度230°C、重合時間24時間においてゲル分率が44%であるのに対して、Titanium tetrabutoxideの場合は210°C、24時間の重合により84%のゲル分率を持つ合成物が得られ、より低温においてポリマーネットワークの形成が可能であることが分かった。「研究実績の概要」に記載したように、ポリシロキサンを主鎖とする側鎖型液晶エラストマーとポリエステル系の鎖型液晶エラストマーの両方について、応力印加架橋により配向試料を得ることに成功した。側鎖型液晶エラストマーでは、一軸延伸下の架橋により均一に一軸配向したSmA*エラストマーが得られ、40°Cから100°Cの広いSmA*相の温度領域で電傾効果によると推察されるせん断変形が観測された。通常、電傾効果はSmA-SmC*相転移近傍でソフトモードとして顕在化するが、ここではノーマルモードとして観測されたと考えられる。また、側鎖型液晶エラストマーの等方相に相当する温度領域において、電場印加により、電場方向に極性のある曲り変形が観測された。特に、一軸応力架橋した際に試料端は広がり変形するが、その部位にて極性ある電場誘起変形が観測され、これはフレクソエレクトリック効果によるものと推察される。通常、液晶相のフレクソエレクトリック効果による分極は流動性のため消失するが、ここでは架橋により巨視的な分極が固定されたと考えられる。
日本人学習者におけるレベル別韓国語表記指導法の開発

30年度は、前年度に引き続き、日本人韓国語学習者における分かち書きの意識調査および使用実態に関するアンケートの収集および分析を行った。当初予定していた本学の日本人学習者の作文におけるデータが十分に得られなったため、駐日韓国大使館韓国文化院の世宗学堂の協力を得て、韓国語教員および日本人学習者における分かち書きに関する意識調査および分かち書きの使用実態についても調べた。本年度は主に以下の1.と2.に取り組んだ。1.日本人学習者の作文における分かち書き誤用の使用実態および原因の分析日本人韓国語学習者の作文に現れる分かち書きの使用実態を調べ、その使用実態と原因から見えてくる現行の分かち書き規定の問題点とその改善策について考察を試みた。その結果を「日本人韓国語学習者の作文における分かち書きの誤用に関する一考察」という論文にまとめ、『韓国語教育研究』に発表した。また、日本人韓国語学習者の作文における分かち書きの誤用の原因をオンライン辞書ツールの使用といった環境的な側面から考察し、その研究成果を第9回日本韓国語教育学会にて発表した。2.韓国語教員とレベル別日本人韓国語学習者における分かち書きに関する意識調査駐日韓国大使館韓国文化院の世宗学堂の韓国語教員と初級・中級・上級の日本人韓国語学習者における分かち書きに関する意識調査を行い、その考察結果を「分かち書きにおける韓国語教員の意識調査ー世宗学堂の教員を中心にー」(『異文化交流』)、「日本人韓国語学習者における分かち書き認識に関する一考察ー世宗学堂の学習者を中心にー(『東海大学紀要』)という研究論文により研究成果を発表した。当初予定していた本学の日本人学習者の作文におけるデータを十分に収集できなかったため。今後は研究計画に則って研究を推進し、未実施の課題についてはデータ収集および分析を行い、研究内容を一層深める。当初予定していた本学の日本人学習者の作文におけるデータは十分に得られなったが、駐日韓国大使館韓国文化院の世宗学堂の協力を得て、韓国語教員およびレベル別日本人学習者を対象としたアンケート調査を行ったので、その分析に主に取り組む予定である。本研究の目的は日本人学習者におけるレベル別韓国語表記の指導法を開発し、一貫した教授法を確立することである。特に日本人初級韓国語学習者の作文における「分かち書き」の使用実態を調べその様相を明らかにすることを目的とする。そのために、本年度は主に以下の1.と2.に取り組んだ。1.「分かち書き」に関する使用実態の分析日本人韓国語初級・中級学習者の作文における表記の使用実態の分析を行った。特に助詞の前後における「分かち書き」の正解率を調べ、「分かち書き」の使用実態を比較考察した。その結果を「日本人韓国語初級・中級学習者における『分かち書き』の使用実態ー助詞の前後を中心にー」という論文にまとめ、『韓国語教育研究』に発表した。2.国際シンポジウムの開催韓国語正書法に精通している国内外の著名な研究者を招き、2月16日に東海大学で国際シンポジウム「韓国語教育の現状と課題ー韓国語正書法をめぐる諸問題を中心にー」を開催した。研究代表者は「日本人韓国語学習者の分かち書きの使用実態と指導方案」について研究成果を発表した。このシンポジウムでは、閔賢植氏(前国立国語院院長・ソウル大学教授)、生越直樹氏(東京大学教授)、吉本一氏(東海大学教授)、伊藤英人氏(明治大学他講師)による講演およびパネルディスカッションが行われ、日本における韓国語教育の現状における課題と問題点について意見交換をし、韓国語教育の在り方についても討議を行った。また、シンポジウムの内容をまとめた論文集を発刊した。当初予定していなかった国際シンポジウムの開催準備・実施などでアンケートの調査・分析があまり進まなかったため。

当初予定していた本学の日本人学習者の作文におけるデータを十分に収集できなかったため。今後は、研究計画に則って研究を推進し、未実施の課題についてはデータ取集および分析を行い、研究内容を一層深める。今後は研究計画に則って研究を推進し、未実施の課題についてはデータ収集および分析を行い、研究内容を一層深める。当初予定していた本学の日本人学習者の作文におけるデータは十分に得られなったが、駐日韓国大使館韓国文化院の世宗学堂の協力を得て、韓国語教員およびレベル別日本人学習者を対象としたアンケート調査を行ったので、その分析に主に取り組む予定である。アンケートの調査・分析が予定より遅れ、謝金、物品費があまり発生しなかったことが挙げられる。未使用額はその謝金、物品費などに充てることとしたい。アンケートの実施・分析が予定より遅れ、旅費、物品費などがあまり発生しなかったことが挙げられる。未使用額は2019年8月23日(金)に予定している国際シンポジウムの開催費用(謝金など)などに充てることにしたい。
サルコペニアの総合研究ラットからヒトへ：生体・運動単位から細胞・分子・核酸まで

老化に伴う筋委縮(サルコペニア)の予防を目的として、その発生機序をラット及びヒトの細胞を用いて行った。その結果、実際にサルコペニアの症状が出る以前に、すでに筋機能の低下(脊髄運動神経機能応答の変調、筋収縮速度の低下、筋小胞体機能の低下)は始まっており、筋萎縮の症状が出る前の中年期における予防策の重要性が示された。即ち、まだ体の動く40歳代に速い運動と柔軟体操の実施を習慣づけることが重要なカギとなると考えられる。さらに、筋肉を構成する個々の細胞群の機能低下は、生体内の環境因子(身体中の水の成分)によるところが大きく、栄養状態・ホルモンバランスを整えることの重要性が示唆された。本研究計画は以下の通りである。本計画の基本方針:本計画は一定の基準(後述)を満たしたラットサルコペニア発症動物の解析を中心に、若年期、青年期、中年期の動物との比較を行い。サルコペニアの発生・予防機序の解明を行う。3年間で以下の計画を遂行する。1in vivo麻酔下電気刺激における筋収縮機能解析から、緊張力低下、疲労耐性、脊髄運動神経機能応答、筋小胞体機能応答を解析する。2ラジオアイソトープを用いたアミノ酸・サイミジン(細胞増殖能)代謝応答を解析する。3代償性肥大モデルを利用して筋内幹細胞の増殖・分化能を解析する。4代償性肥大モデルを利用して筋肥大・萎縮関連遺伝子発現を解析する。5代償性肥大モデルを利用して筋萎縮に対する分子・蛋白レベルの変化を解析する。6さらに、ヒト骨格筋より実際に細胞群を抽出・培養し、上記35の増殖・分化能、筋肥大・萎縮関連遺伝子発現、筋萎縮に対する分子・蛋白レベルの変化)を解析、比較検討する。平成成24年度はこれらの計画のうち、計画2を完了し、計画1の半分を完了した。平成25年度は、計画1について実験例数を大幅に増加させ、より詳細なデータを得ることで完了した。結論として、実際にサルコペニアの症状が出る以前に、筋機能の低下は始まっていることから、筋萎縮が始まる以前の中年期における予防策の重要性が示された。特に「脊髄運動神経機能応答」、「筋収縮速度」、「筋小胞体機能応答を解析」で興味深いデータを得ることが出来た。これらの結果を論文としてまとめ、4月中に投稿予定である。さらに、計画6ヒト細胞に関する実験もほぼ完了し、現在データ整理の段階に入っている。残る計画35に関しても、すでに実験が進んでいる状態で、次年度(最終年度)早々に終了できる予定である。本研究計画は以下の通りであり、3年間で計画を遂行する。即ち、一定の基準(後述)を満たしたラットサルコペニア筋に対して、1) in vivo麻酔下電気刺激における筋収縮機能解析から、緊張力低下、疲労耐性、脊髄運動神経機能応答、筋小胞体機能応答を解析する。2)ラジオアイソトープを用いたアミノ酸・サイミジン(細胞増殖能)代謝応答を解析する。3)代償性肥大モデルを利用して筋内幹細胞の増殖・分化能を解析する。4)代償性肥大モデルを利用して筋肥大・萎縮関連遺伝子発現を解析する。5)代償性肥大モデルを利用して筋萎縮に対する分子・蛋白レベルの変化を解析する。6)さらに、ヒト骨格筋より実際に細胞群を抽出・培養し、上記35)を比較検討する。平成24年度はこれらの計画のうち、「2)ラジオアイソトープを用いたアミノ酸・サイミジン(細胞増殖能)代謝応答を解析する」を、ほぼ完了することができた。延べ、35匹を超える老齢ラット及び、ほぼ同数の対照群を用いた実験であったが、大きな成果が得られたと自負している。また、「6)ヒト骨格筋より実際に細胞群を抽出・培養し、筋内幹細胞の増殖・分化能を解析」を行い、17歳から87歳まで10人分のデータを蓄積することが出来た。本課題は、「プロジェクトの目玉」と考えており、実際にヒトを用いた貴重なデータを初年度で10例まで得られたことは、極めて大きな成果であった。さらに、「1) in vivo麻酔下電気刺激における筋収縮機能解析から、緊張力低下、疲労耐性、脊髄運動神経機能応答、筋小胞体機能応答を解析」に関しても、12例分の解析を行い、脊髄運動神経機能応答、筋小胞体機能応答で興味深いデータを得ることが出来た。今後さらに、例数を増やし確証していきたいと考えている。本研究計画は3年間で一定の基準(後述)を満たしたラットサルコペニア筋に対して、1) in vivo麻酔下電気刺激における筋収縮機能解析から、緊張力低下、疲労耐性、脊髄運動神経機能応答、筋小胞体機能応答を解析する。

3)代償性肥大モデルを利用して筋内幹細胞の増殖・分化能を解析する。4)代償性肥大モデルを利用して筋肥大・萎縮関連遺伝子発現を解析する。5)代償性肥大モデルを利用して筋萎縮に対する分子・蛋白レベルの変化を解析する。6)さらに、ヒト骨格筋より実際に細胞群を抽出・培養し、上記35)を比較検討することを目的とした。最終年度に当たる平成26年度はこれらの計画1に関するデータをまとめた論文(Front Aging Neurosci 6:296. 2014)を発表した。内容として、実際にサルコペニアの症状が出る以前に、筋機能の低下(脊髄運動神経機能応答の変調、筋収縮速度の低下、筋小胞体機能の低下)は始まっており、筋萎縮の症状が出る前の中年期における予防策の重要性が示された。さらに、計画6の、「ヒト骨格筋より実際に細胞群を抽出・培養し、筋内幹細胞の増殖・分化能を解析」に関する研究に関して、抽出後の一定の培養条件下では、年齢・性別による一定の変化は認められないことから、老化に伴う生理機能変化は、各細胞そのものの機能低下よりむしろ、生体の内部環境維持に作用する液性変化の影響が大きいことを見出し、その内容の一部を学会(第120回日本解剖学会・第92回日本生理学会、神戸)で発表すると同時に、論文を現在国際誌に投稿中である。のこる計画2)、3)、4)、5)に関する実験も終了し、現在論文作成中であり、その後に関しては追って報告したい。神経筋生理学、運動生理学当初の研究計画でも示したように、本プロジェクトでは、老齢動物(2年齢以上)を使用するため、順次適年齢に達し、かつカテゴリーを満たした時点で解析を進めるため、同一の研究体制を2年以上にわたって継続する必要があった。しかし、助成開始前より前もって老齢動物(ラット)の準備を進め、計画の一部を進行させていたこと、及びヒトサンプルの取得もあらかじめスタートさせていたこと等の条件を含め、非常に順調な進行状況であり、次年度早期に全ての計画を終了させることが可能であると考えている。従って、現状、達成度は約90%である。研究計画初年度に当たる24年度は、前もって老齢動物(ラット)の準備を進め、計画の一部を進行させていたこと、及びヒトサンプルの取得もあらかじめスタートさせていたことを含め、非常に充実した年度となった(上記、実績報告参照)。従って、全体計画の6065%を達成できたと考えており、「当初の計画以上に進展した」と判断できる。従って、最終年度である26年度は、得られたデータをまとめ上げ、論文として発表すことに時間を割く予定である。以降も基本的に同一の解析(実験16)を平行して進めて行く予定である。特に、初年度で手薄となっている課題について例数を増やすことを心がけたい。複数の課題を持って進行しているため、23の課題を組み合わせた形で複数の論文としてまとめることが出来るのではないかと考えている。本年度に約46万円の繰り越しを行うこととなった。この分は残るデータ解析と論文発表に関する経費に充当する予定である。まずは、研究期間内のacceptを目指して最終年度の計画を進めたい。当初の研究計画でも示したように、本プロジェクトでは、老齢動物(2年齢以上)を使用するため、順次適年齢に達し、かつカテゴリーを満たした時点で解析を進めるため、同一の研究体制を2年以上にわたって継続する必要がある。
固体表面の機能化によるグリーンケミストリーを指向した新規分子性触媒プロセスの開発

本研究では、無機結晶性化合物および金属クラスターの表面特性を利用して高機能化触媒の開発を行い、グリーンケミストリーを指向した新規分子性触媒プロセスの開発を行った。分子状酸素および過酸化水素といった環境に負荷をかけない酸化剤を用いて、各種炭化水素類の選択的酸化反応を見出した。また、新規に開発した固体酸塩基触媒を用いて、炭酸ガスの固定化反応および炭素-炭素結合形成反応も行った。1、選択的酸化反応ハイドロタルサイトの基本層の構成するアルミニウムを、触媒活性種であるルテニウムカチオンで交換すると、ルテニウムカチオンが基本層内でお互いに孤立して存在することを明らかにした。本触媒は、分子状酸素を酸化剤とするアルコール類の酸化反応に特異な触媒活性を示す。また、基本層にコバルトカチオンを共存させると、芳香族化合物の酸素化反応をも進行させる強力なルテニウム種を生成させることができた。次に、生体硬組織の主成分であるヒドロキシアパタイトのカチオン交換能を利用した精密触媒設計を行った。高いカチオン交換能に基き、ルテニウムカチオンを容易に表面単核種として固定化できた。本触媒は、アルコール類やアミン類の酸素酸化反応に優れた活性・選択性を示すことを見出し、単核構造に基く反応機構を提案した。また、分子状酸素を酸化剤とする芳香族化合物のアセトキシル化反応に極めて高い触媒活性を示す巨大パラジウムクラスターの調製方法を確立した。さらに、過酸化水素を酸化剤とする選択的酸化反応として、塩基性ハイドロタルサイト触媒によるオレフィン類およびピリジン類のmonooxygenation型反応を見出した。2、炭酸ガス固定化反応上記ハイドロタルサイトを焼成して得られる酸塩基両機能を利用すると、炭酸ガスのエポキシド分子への付加反応を、温和な条件で効率よく進行させることができた。酸化物表面のアルミニウム、マグネシウムの配列を原子レベルで決定し、本反応において、隣接する酸点と塩基点が、それぞれ炭酸ガス、エポキシドの活性化に重要であることを示した。3、炭素-炭素結合形成反応層状粘土鉱物モンモリロナイトの層間へ、種々の多価金属カチオンを導入でき、この時金属カチオンを選択すると、酸性を制御できる。特に、チタンカチオンを層間に固定化すると、芳香族化合物のアルキル化反応が効率よく進行することを見出した。本研究は、無機粘土鉱物や金属クラスターの特性を活用した分子・原子レベルでの触媒機能の精密設計・調製することにより、新規な機能を有する固体触媒を創成し、超効率分子変換触媒反応プロセスの構築を目的とした。1.ハイドロタルサイト(HT)では、基本層を構成するAg、Alの元素比や、層間のアニオン種を選択することで表面水酸基による塩基性を制御でき、過酸化水素を酸化剤とするオレフィン類やピリジン類の酸素化反応が温和な反応条件下で、高選択的に進行する。また、酸塩基両機能を付与したHTでは、CO_< 2>を効率的にエポキシド類に付加させ、環状カーボネート類を高収率で合成できることを見出した。

2.モンモリロナイト(mont)の層間のカチオン交換性を利用して調製したチタンイオン交換montでは、フェノキシエタノールのフルオレノンによるアルキル化反応が効率よく進行し、次世代高機能ポリマーの原料である9,9,-bis[4-(2-hydr oxyethoxy) phenyl]fluoreneを高収率で得ることができる。この固体酸触媒の優れた触媒機能は、mont層間に生成した特異な酸化チタン種と基本層との有効な相互作用によって発現するプロトン酸点とmont構造の柔軟性に起因する。3.パラジウム錯体と金属硝酸塩を反応させると、巨大パラジウムスラスターが調製できる。この時、硝酸塩の量を調整することで、生成するパラジウムクラスターの粒子径と表面酸化状態を精密に制御できることを見出した。これらパラジウム巨大クラスターは、分子状酸素を酸化剤とするアセトキシル化反応を効率的に進行させる。さらに、これらクラスターは優れた触媒作用を損なうことなく、酸化チタン表面に固定化できる。上記の触媒は、反応終了後、容易に反応溶液から分離でき、活性・選択性を維持したまま再使用が可能である。本研究により、分子・原子レベルで機能設計した層状粘土鉱物や金属クラスターを触媒に用いると、clean・economical simpleな環境調和型反応が可能であることを明らかにした。本研究では、固体表面の特性を利用して高機能化触媒を調製し、分子状酸素といった環境に負荷をかけない酸化剤を用いて、各種炭化水素類の選択的酸化反応を行った。また、新規に開発した固体酸塩基触媒を用いて、炭酸ガスの固定化反応および炭素-炭素結合形成反応も検討し、以下の結果を得た。1、酸化反応ハイドロタルサイトの基本層の構成するアルミニウムを、触媒活性種であるルテニウムカチオンで交換すると、ルテニウムカチオンが基本層内でお互いに孤立して存在することを明らかにした。本触媒は、分子状酸素を酸化剤とするアルコール類の酸化反応に特異な触媒活性を示すことも見出した。また、基本層にコバルトカチオンを共存させると、芳香族化合物の酸素化反応をも進行させる強力なルテニウム種を生成させることができた。次に、生体硬組織の主成分であるヒドロキシアパタイトのカチオン交換能を利用した精密触媒設計を行った。高いカチオン交換能に基き、ルテニウムカチオンを容易に表面単核種として固定化することができた。本触媒は、アルコール類やアミン類の酸素酸化反応に優れた活性・選択性を示すことを見出し、単核構造に基く反応機構を提案した。2、炭酸ガス固定化反応上記ハイドロタルサイトを焼成して得られる酸塩基両機能を利用すると、炭酸ガスのエポキシド分子への付加反応を、温和な条件で効率よく進行させることができた。酸化物表面のアルミニウム、マグネシウムの配列を原子レベルで決定し、本反応において、隣接する酸点と塩基点が、それぞれ炭酸ガス、エポキシドの活性化に重要であることを示した。3、炭素-炭素結合形成反応層状粘土鉱物モンモリロナイトの層間へ、種々の多価金属カチオンを導入でき、この時金属カチオンを選択すると、酸性を制御できることを見出した。特に、チタンカチオンを層間に固定化すると、芳香族化合物のアルキル化反応が効率よく進行することを見出した。
時間経過に伴う土壌中の炭化物の光物理化学的特性変化からみた炭化物の変質・消失過程

申請研究のテーマは,植物が高温炭化して生成される炭化物が,土壌や堆積物に埋没する過程の中で,どのように消失,変質するか,あるいは残存するかを明らかにすることである.今年度は,12年次の研究成果とともに,炭化物に関する先行研究を井上(2018)にまとめた.同論文では,まず炭化物が一般にどのような化学特性を持つか,またその化学特性が土壌中でどのように変化するのか,そうした化学特性の変化についてどのような研究が行われているかなどについてまとめた.次に炭化物の初生時の化学特性や化学構造は,被熱温度や比熱時間など生成時の条件や母材によって大きく変化することをまとめた.さらにこうした生成時の条件により,化学特性のみでなく,空隙率や比重,物理的強度などの物理特性が大きく変化すること,こうした生成条件による炭化物の物理特性の違いは,土壌や堆積物への運搬・埋没過程で炭化物の選択を生じさせる可能性を指摘した.これを踏まえて,申請者は炭化物粒子1粒子毎の化学特性を調べることが重要であることを訴え,このためラマンスペクトル分光法や赤外線吸光スペクトル法による化学特性や化学構造の推定が有効であるとの考えを示した.そしてこれらの結果から予想に反して土壌中に残存するのは,低炭化の炭化物であり,こうした結果は先行研究によっても示されていることを述べた.その上で,こうした結果には,物理的なプロセスが大きく働いている可能性を示唆し,炭化物の残存を考える上で化学特性のみでなく物理特性も重要であるとの考えを示した.堆積物中の炭化物の抽出に取りかかるのが遅れたため.堆積物中の炭化物の分析についても論文として公表する予定である.森林火災等の植物の燃焼で生成された炭化物は,一般に化学的に安定で土壌や堆積物中に長期にわたって保存されると考えられている.一方,近年の研究によりこれらの炭化物が土壌中や堆積物中で化学的に変質し,消失している可能性も指摘されている.本研究では,古生態学的手法(花粉分析,植物珪酸体分析,微粒炭分析)および放射性元素年代測定により,過去の植生などの環境と燃焼物の成因が明らかとなっている累積性土壌中の微細な炭化物の光物理化学特性に着目して,百年から千年オーダーでの炭化物の変質・消失過程を明らかにすることを目的とする.本年度は,奈良県曽爾高原の累積性土壌の表層部(近年堆積した物)および深部(約1000年前)から炭化物を抽出し,ラマン分光法によりそのラマンスペクトルを解析し,現在の同高原の山焼きで生成された炭のラマンスペクトルと比較した.結果,ラマンスペクトルの特徴の大きな傾向は,土壌表層部・深部の炭化物,現在の山焼きによる炭化物で大きな相違は認められなかったが,いくつかの違いが認められた.炭化が進んだ(高炭化:高い被熱温度や長い被熱時間下で生成された)炭化物は現在の山焼き後に認められるものの,土壌中の炭化物には表層及び深部共に認められなかった.このことは,高炭化の炭化物は粒子状としては土壌に残りにくいことを意味する.こうした原因の1つとして,高単価の炭が物理的にも脆いこと,比重の違いなどにより水に流されやすいことなどが想定される.また,低炭化の炭化物は,山焼き後,土壌表層・深部中の炭化物の大部分を占めていたが,一部のスペクトルパラメーターに違いが認められた.これは,時間と共に炭化物のグラフェン構造中の欠損タイプや欠損領域の変化によるものと考えられる.研究内容は順調に進んでおり,研究結果を基にInoue et al. (2017)を公表した.本研究テーマの主旨は,植物が高温炭化して生成される炭化物が,土壌に埋没する過程の中で,どのように消失,変質するか,あるいは残存するかを明らかにすることである.特にどのような過程を経て,またどの程度の時間スケールでこうしたプロセスを経るのかを明らかにすることを主眼に置いている.初年度の奈良県曽爾高原の累積性土壌の表層部(近年堆積した物)および深部(約1000年前)から採取した炭化物と現在の同高原の山焼きで生成された炭化物のラマンスペクトル分析に引き続き,本年度は,これらの試料について赤外吸光スペクトル分析を行った.その結果,現在の同高原の山焼きで生成された炭化物では,脂肪族炭化水素によるピークに対して,芳香族炭素の二重結合によるピークが卓越する炭化物が一定の割合で認められた.

一方,土壌中から採取した炭化物は,脂肪族炭化水素によるピークが比較的大きい粒子がほとんどであった.現在の山焼きでのみ認められた芳香族炭素の二重結合によるピークが卓越する炭化物は,炭化が進んだもの(高炭化:高い被熱温度や長い被熱時間下で生成された)と考えられる.以上の結果は,山焼きによってこうした高炭化の炭化物も生成されているが,こうした炭化物は土壌中にはほとんど残存していないことを示唆し,ラマンスペクトルの分析結果から得られた結論と良く一致する.近年堆積したと考えられる土壌表層部中から採取した炭化物粒子と1000年前頃の土壌深部に含まれる炭化物粒子のスペクトルには大きな変化は認められず,残存する炭化物の選択や変質は,炭化物の生成後から土壌表への埋没までの間に短期間でおもに起こっているものと想定される.当初,複数の地域の土壌試料を用いて研究を行う予定であったが,炭化物の抽出などに初期想定よりも時間がかかったため.申請研究のテーマは,植物が高温炭化して生成される炭化物が,土壌や堆積物に埋没する過程の中で,どのように消失,変質するか,あるいは残存するかを明らかにすることである.今年度は,12年次の研究成果とともに,炭化物に関する先行研究を井上(2018)にまとめた.同論文では,まず炭化物が一般にどのような化学特性を持つか,またその化学特性が土壌中でどのように変化するのか,そうした化学特性の変化についてどのような研究が行われているかなどについてまとめた.次に炭化物の初生時の化学特性や化学構造は,被熱温度や比熱時間など生成時の条件や母材によって大きく変化することをまとめた.さらにこうした生成時の条件により,化学特性のみでなく,空隙率や比重,物理的強度などの物理特性が大きく変化すること,こうした生成条件による炭化物の物理特性の違いは,土壌や堆積物への運搬・埋没過程で炭化物の選択を生じさせる可能性を指摘した.これを踏まえて,申請者は炭化物粒子1粒子毎の化学特性を調べることが重要であることを訴え,このためラマンスペクトル分光法や赤外線吸光スペクトル法による化学特性や化学構造の推定が有効であるとの考えを示した.そしてこれらの結果から予想に反して土壌中に残存するのは,低炭化の炭化物であり,こうした結果は先行研究によっても示されていることを述べた.その上で,こうした結果には,物理的なプロセスが大きく働いている可能性を示唆し,炭化物の残存を考える上で化学特性のみでなく物理特性も重要であるとの考えを示した.堆積物中の炭化物の抽出に取りかかるのが遅れたため.今後,赤外分光法でも分析を行い,土壌中での光物理化学特性変化を明らかにする.また,試料数を増加させる予定である.湿原堆積物中に含まれる炭化物についても分析を行い,土壌中の試料と比較を行い,炭化物の変質や消失の要因を特定する.堆積物中の炭化物の分析についても論文として公表する予定である.今年度用いた薬品などが前年度購入分を用いたため,その分が次年度繰越金となった.論文投稿に遅れが生じ,掲載料の支払いなどに遅延が生じているため.論文作成,投稿にまで至らず,論文の校閲費用,論文投稿料,オープンアクセス料金への使用予定額が残額となった.2019年度は予算の残額を主にこれらに使用する.薬品等に関して今年度購入の費用として用いる予定である.
清代シボ族史・ダグ-ル族史の比較研究

(1)研究室配備のパソコンにより、中国第一歴史档案館選編『清代錫伯族档案史料選編』(新彊人民出版社、1987年)所収の満州語档案の康熈年間部分のデータベース構築を完了した。(2)中国第一歴史档案館編訳『錫伯族档案史料』(遼寧民族出版社、1989年)により、データベースを補強した。(3)楠木が所蔵する康熈2341年部分の黒龍江将軍衙門档案のマイクロフィルムを全て電子複写した(約30,000コマ)。この黒龍江将軍衙門档案により、康熈27年部分までのシボ族史・ダグ-ル族史・露清関係史のデータベースを構築し、(1)で作成し、(2)で補強したデータベースと併合した。(4)本研究予算により、購入した図書(『大清会典』など)・マイクロフィルム(中国所蔵の各種の満文档案)を調査し、(3)で作成したデータベースを補強した。(5)構築したデータベースを駆使して、3本の学術論文を作成した。論文1「チチハル駐防シボ佐領の編立過程」では、同時期に編立されたダグ-ル佐領と比較検討し、両民族の出自、清朝の思惑・対応、両民族の取った行動の類似点と相違点を明らかにした。論文2「『礼科史書』中の理藩院題本」では、黒龍江将軍衙門档案が存在しない康熈22年以前においては、「礼科史書」中の理藩院題本が重要な史料になることと、利用した場合の可能性を指摘した。論文3「黒龍江将軍衙門档案からみた康熈23年の露清関係」では、シボ族・ダグ-ル族が佐領に編成される直前の彼らの居住地が、ロシア・清朝の緊迫した国際関係の間に置かれていたことを明らかにし、そのような状況の中で両民族がどのような行動をとったのかを検討した。
小腸移植における免疫抑制剤FK506とカルシウム拮抗剤の併用効果に関する研究

小腸移植の最大の問題点は免疫抑制であり、強力な免疫抑制剤FK506の開発により、小腸移植の臨床応用が試みられるようになった。ピッツバーグではFK506とステロイドの併用で約60例施行されたが、2年生着率が50%以下であり、免疫抑制の問題は解決されていない。またFK506は副作用として腎障害、高血糖、食欲低下などがあり、また安全域が比較的狭いといわれており、他剤との併用により、効果の増強とともに投与量を少なくする工夫も必要である。FK506はciclosporineと同様にカルシウムdependentな免疫抑制剤であり、カルシウム拮抗剤との併用が期待されるため、Calmodulin阻害剤であるTrifluoperazine(TFP)との併用効果を検討した。WKAMラツト(RT1^u)より20cmの空腸Graftを採取、Lewisラツト(RT1^l)に異所性に移植し、10日目に再開腹して術中所見および病理学的に生着を判定した。FK-506単独投与群では0.3mg/kg以下では全例拒絶されたが、0.5mg/kg以上では全例吻合可能で、組織学的にも拒絶反応は抑制され、急性拒絶反応の抑制にはFK506単独では0.5mg/kg以上の投与が必要であった。FK-506 0.5mg/kg+TFP 5、10、20mg/kg各併用群では、TFPの副作用と思われる呼吸抑制や食欲低下により10日以前に死亡し、TFPは5mg/kg以上の投与は不可能であった。FI-506 0.3mg/kg+TFP 3mg/kg併用群では吻合可能で急性拒絶反応は抑制されていた。なおGVHDは全例認められなかった。また術後10日目の病理学的所見ではFK506 0.3+TFP3mg/kg/day群ではFK506 0.5mg単独投与群と同様の所見であり、FK506 0.3mg単独投与群に比して、明らかに改善がみられた。以上の結果から、FK-506とTFPの併用は、小腸移植における免疫抑制法としての相乗効果がみられており、有効な併用療法として期待される。小腸移植の臨床応用を実現していくためには、現在地の臓器移植(腎、肝、心、膵など)で極めて有効なサイクロスポリンでは不十分で、サイクロスポリンを核とした多剤併用療法が試みられているが、臨床例での長期生存は難しいのが現状である。そこでサイクロスポリンと作用機序は類似するが薬理作用の強力なFK506が期待され、最近欧米特にピッツバ-グで臨床応用が試みられつつある。我々はこのFK506の小腸移植における至適投与法を検討する目的と、カルシウム拮抗剤を併用することによりFK506とのsynergisticな効果によりの作用を増強しFK506の必要量を減らし副作用の発現を抑制する目的で以上の研究を進めてきた。

まずinbred rat strainを用いたfully allogeneicな組合せとしてWKA(ウイスタ-ラット:RT1^k)からLEW(ルイスラット:RT1^1)の組合せを用いたがこの組合せは小腸移植ではかつて報告がなかったため、この系を確立されるため15cmのWKAの空腸をLEWにThiry vella loopとして異所性移植を行い組織学的に8ー10日目に拒絶反応が起きることを確認。更に15cmのWKA空腸をLEWにinterpositionした群では術後10ー12日目に全例が拒絶反応により死亡し、Allogeneicな組あわせとして良好なモデルであることが判明した。またコントロ-ルとしてLEWからLEWに空腸15cmをsyngeneicに移植しinterpositionした群では全例長期生存を得た。現在FK506投与群をスタ-トしたところだがpreliminaryなstudyでは15cmのgraftでは0.5mg/day筋注2週間投与で良好な免疫抑制が得られている。今後この投与量を減らしてカルシウム拮抗剤との併用を進めていく方針である。小腸移植の臨床応用を実現していくためには、現在他の臓器移植(腎、肝、心膵など)極めて有効なサイクロスポリンでは不十分で、サイクロスポリンを核とした多剤併用療法が試みられているが、臨床例での長期生存は難しいのが現状である。そこでサイクロスポリンと作用機序は類似するが薬理作用の強力なFK506が期待され、最近欧米特にピッツバ-グで臨床応用が試みられつつある。我々はこのFK506の小腸移植における至適投与法を検討する目的と、カルシウム拮抗剤を併用することによりFK506とのsynergisticな効果によりの作用を増強しFK506の必要量を減らし副作用の発現を抑制する目的で以下の研究を進めてきた。まずinbred rat strainを用いたfully allogeneicな組合せとしてWKAM(ウイスタ-ラット:TR1^u)からLEW(ルイスラット:RT1^l)の組合せを用いたがこの組合せは小腸移植ではかつて報告がなかったため、この系を確立させるため15cmのWKAMの空腸をLEWにThiry vella loopとして異所性移植を行い組織学的に6ー10日目に拒絶反応が起きることを確認。更に15cmのWKAMの空腸をLEWにinterpositionした群では術後10ー12日目に全例が拒絶反応により死亡し、Allogeneicな組あわせとして良好なモデルであると思われた。平成3年度はFK506投与群を開始。まずinterpositionによる同所性移植を行ったが、0.3mg/kg/day筋注したところ10日以上生存したのは22例中わずかに3例(13.6%)で、ほとんどが拒絶反応により死亡した。また0.1mg/kg/dayでは5例中全例拒絶で10日以内に死亡した。そこでこの系におけるFK506投与量を再検討する必要がでてきたため、Thiry vella loopを用いた異所性移植モデルに変更し、術後10日目に組織学的に判定した。その結果FK5060.1mg/kg/dayでは6例中6例とも拒絶、0.3mgでも6例中6例拒絶されたが、0.5mgでは8例中3例生着、1.0mgでは6例中5例生着した。しかし10日目にレシピエントの全小腸を切除して移植腸管を同所性にしたところ長期生存したのはごくわずかであり1.0mgでもまだ免疫抑制は完全ではなく、FK506単独では至適投与量を決めることが困難であった。今後、0.5mgまたは1.0mgにカルシウム拮抗剤を併用して免疫抑制が完全にできるかどうか検討していく必要がある。
BACH1による腫瘍悪性化作用機序の解明

癌細胞によって悪性化に転じた線維芽細胞は「cancer-associated fibroblasts (CAFs)」と呼ばれ、サイトカイン等の分泌刺激を通して、局所的にがん細胞の増殖を助けることが知られている。これまで我々はin vitroにおける癌細胞とマウス胎児線維芽細胞(MEFs)との共培養実験からBach1欠損MEFsが野生型MEFsに比べ癌細胞の増殖を促進することを見出している。これらの知見から、Bach1欠損線維芽細胞がヒト癌細胞に与える効果を示すためのマウスモデルとして、本研究ではBach1欠失超免疫不全マウスを作出し、本マウスへのヒト癌細胞移植を通してBach1欠損線維芽細胞の癌細胞への効果をモニターすることを考えた。しかし、Bach1欠損超免疫不全マウスのへ移植癌細胞は、コントロール超免疫不全マウスとの比較において、その増殖に変化をみせず、仮説として考えていたほどの強力なCAFs機能は、昨年同様にみられていない。Bach1は酸化ストレス等の環境刺激によってその発現を変動させることから、移植時および経過観察中における移植癌細胞以外のこの様な刺激が一つの手がかりとなるかもしれず、来年度の課題である。上記結果を受け、CAFsからの視点だけではなく、癌細胞自身におけるBach1ノックダウン効果をみたところ、Bach1ノックダウン癌細胞の形質はある癌種のいくつかの細胞株において特徴的に変化し、RNA-seqの解析から細胞表面タンパク質の発現変化を捉えた。本実験から、今後、癌-線維芽細胞相互作用におけるBach1の効果を癌細胞側および間質細胞側両面から考えるきっかけを得た。また、先行研究との位置づけから、今年度、線維芽細胞以外の間質細胞に与える効果として、同族のBach2がマクロファージやリンパ球の分化を制御していること、およびBach2を欠損したマクロファージではサイトカイン等の炎症系遺伝子の発現が異常亢進することを報告した。2017年度は、昨年度に引き続きBach1欠損免疫不全マウスへの癌細胞株移植実験を実施した。昨年度同様計画当初の仮定とは異なり、Bach1欠損超免疫不全マウスにおける移植癌細胞の増殖効果は、コントロールとなる超免疫不全マウスと変わらない、もしくはマイルドな効果が得られているに留まっている。一方で、癌細胞内のBach1ノックダウンによる癌細胞形質に与える影響は、ある癌種および細胞種によって特徴的に変化することを見出した。また、同族のBach2においてはマクロファージの分化等の制御に関わっていることを明らかにしており、Bachが線維芽細胞以外の癌-間質細胞相互作用効果を持つことが示唆された。今後、癌細胞におけるBach1の効果にも注目し、研究を進める予定である。また、間質(線維芽細胞)を介したBach1の効果には腫瘍細胞以外のストレスが重要である可能性があり、この点も考慮したい。これまでのin vitroの解析ではBach1欠失MEFsは癌細胞の増殖を促進させたが、Bach1欠損超免疫不全マウスへの癌細胞移植実験では、マイルドな効果しか観察できていない。In vitroの時とは異なるこの結果の理由の一つに、腫瘍細胞による刺激だけでなく、他の刺激が必要な可能性が考えられる。我々はこれまでの研究からBach1欠損MEFsは脂肪細胞への分化が容易になることを報告している。脂肪細胞からの分泌物は癌細胞の増殖に影響することが報告されている。従って、2018年度は、高脂肪食を与える、酸化剤の投与といった刺激を加えた時の腫瘍細胞の増殖変化を観察することを検討したい。一方で、癌細胞自身のBach1をノックダウンしたところ、癌細胞の形質が変化することが見出されたので、この効果のメカニズムを探るために、癌細胞におけるBach1のChIP-seq解析を行うことで、Bach1のヒト癌細胞における直接標的遺伝子を同定する。線維芽細胞は癌細胞によって局所的に悪性化に転化し、癌細胞の増殖を助けることが知られている。この局所的悪性型癌間質細胞は特に「cancer-associated fibroblasts (CAFs)」と呼ばれている。しかしながら、どのようにして癌間質線維芽細胞が悪性型への転化するのか、その機序は不明である。これまでに我々はin vitroにおいて転写因子Bach1欠損胎児線維芽細胞(MEFs)との共培養が乳がん細胞MCF-7の遊走性および浸潤性を野生型MEFsとの共培養と比較して亢進させること、また、ヌードマウスへのこれら細胞の共移植によって、Bach1欠損MEFsが癌細胞増殖を増強させることを見出している。これらの知見から、Bach1欠損線維芽細胞はより強力なCAFs様機能を発現するのではないかとの仮説を立て、Bach1欠損超免疫不全マウスを構築し、2016年度、本マウスへの癌細胞の移植実験を開始した。現段階の数種類の癌細胞移植において、仮説として考えていたほどの強力なCAFs様機能を見出すことはできていない。すなわち1×105 cells、1×106 cellsといった大量の癌細胞移植時において、癌細胞の増殖に差は見られていない。しかし、1×103 cellsといった少数細胞の移植時においては生着に差のある癌細胞の存在を確認しつつある。また、Bach1欠損MEFsと野生型MEFsのサイトカイン量をサイトカインアレイでみたところ、IL-6、SCFのみ野生型と比べ発現が高くなっていた。今後、癌細胞からの刺激を受けたMEFsにおける比較が必要である。

Bach1は酸化ストレスやヘム量といった環境刺激によって変動するため、癌間質線維芽細胞におけるBach1を介した癌細胞への影響を知ることは癌細胞悪性化のコントロールに新たな知見を与えるきっかけとなることが期待される。2016年度はBach1欠損超免疫不全マウスへの癌細胞株移植実験を予定通り開始し、またBach1欠損MEFsによる分泌サイトカインを評価した点において、概ね順調に進展したと評価する。しかしながら、今年度予定していたBach1欠損線維芽細胞における分泌サイトカインの評価として、癌細胞との共培養時のサイトカインのmRNAの発現量の評価はできていない。2016年度の研究から、計画当初のBach1欠損超免疫不全マウスは強力なCAFs様機能を持ち、コントロールとなる超免疫不全マウスと比べ移植癌細胞の増殖を著しく促進するのではないかと考えていたが、その効果はマイルドであった。しかし、癌細胞の生着に必要な癌細胞数がBach1欠損超免疫不全マウスではより少なくてよいとのデータが得られており、Bach1欠損線維芽細胞が癌細胞の生着率を上げる可能性が示唆され、増殖の促進という面だけでなく、生着といった観点にも注目し今後の研究を進める予定である。癌細胞によって悪性化に転じた線維芽細胞は「cancer-associated fibroblasts (CAFs)」と呼ばれ、サイトカイン等の分泌刺激を通して、局所的にがん細胞の増殖を助けることが知られている。これまで我々はin vitroにおける癌細胞とマウス胎児線維芽細胞(MEFs)との共培養実験からBach1欠損MEFsが野生型MEFsに比べ癌細胞の増殖を促進することを見出している。これらの知見から、Bach1欠損線維芽細胞がヒト癌細胞に与える効果を示すためのマウスモデルとして、本研究ではBach1欠失超免疫不全マウスを作出し、本マウスへのヒト癌細胞移植を通してBach1欠損線維芽細胞の癌細胞への効果をモニターすることを考えた。しかし、Bach1欠損超免疫不全マウスのへ移植癌細胞は、コントロール超免疫不全マウスとの比較において、その増殖に変化をみせず、仮説として考えていたほどの強力なCAFs機能は、昨年同様にみられていない。Bach1は酸化ストレス等の環境刺激によってその発現を変動させることから、移植時および経過観察中における移植癌細胞以外のこの様な刺激が一つの手がかりとなるかもしれず、来年度の課題である。上記結果を受け、CAFsからの視点だけではなく、癌細胞自身におけるBach1ノックダウン効果をみたところ、Bach1ノックダウン癌細胞の形質はある癌種のいくつかの細胞株において特徴的に変化し、RNA-seqの解析から細胞表面タンパク質の発現変化を捉えた。本実験から、今後、癌-線維芽細胞相互作用におけるBach1の効果を癌細胞側および間質細胞側両面から考えるきっかけを得た。