hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子解析・神経発生関連遺伝子発現解析に基づいたグリオーマの発生学的分類の確立

特にOligodendrogliomaにおいては、化学療法(PAV療法)による治療が行われ、明らかな感受性を示す例がほぼ100%であり、今後の経過を注視しているが、再発をおこした場合には、どのような変化がDNA-RNAレベルで認められるのかを検討することになっている。。昨年から、Grade 3以上のグリオーマに対しては、組織培養を行い、成育が認められるものについては2-3回のpassageの段階で冷凍保存を行っているが、その率はおよそ1/3である。また、今年から、一部をヌードマウスの皮下に接種して、xenograftの作成に取りかかったが、これは現在の所生着率が悪く、うまくいっていない。oligodendrogliomaについては、microarrayによる全染色体にわたる欠失マッピングを行っている。1p/19qの他にもgardeに応じる形での欠失パターンが検出されており、細部に渡る検討を行っているところである。組織診断における3つのレベルに分けるgradingが、本来はもっときめの細かい変化であることを示す貴重なデータが得られている。年間20例以上の悪性神経膠腫に対して摘出術を行い、このうち約10例に対してprimary cultureを試みた。しかし、約半数は株化がうまく行かず、効率において予想した結果が得られなかった。生育したものについて遺伝子解析を行ったところ、摘出したもともとの腫瘍組織の遺伝子解析のパターンと異なるものがほとんどで、特に、1p欠失を有し、遺伝子発現的にoligodendroglioma/neuron的パターンを示すと考えられる腫瘍については、生育しないか、あるいは生育した細胞が1p欠失を持ってないという事が明らかになった。実は、この現象は、臨床的にも確認されて、oligodendrogliomaの再発において悪性化したものは、1pLOHが消失している事が2例ほどで確認され、その理由についての研究が必要である事が示唆された。一方、東京大学先端研・油谷研究室との共同研究においては、全ゲノムにわたるalleleごとのコピー数を表示する手法であるGenome Imbalance Map(GIM)法を用いてglioblastomaおよびoligodendrogliomaの遺伝子解析を施行した。glioblastomaにおいては新たな腫瘍抑制遺伝子の存在を示唆する染色体12番長腕のきわめて狭い範囲のhomozygous deletionを認め、この領域の遺伝子について機能解析を行っている。oligodendrogliomaについては、典型的なgrade2のoligodendrogliomaにおいては1pと19qの欠失のみが見られるが、組織所見が徐々に悪性化するにつれて、他の染色体異常が加わっていく様子を明確に示す事ができ、この腫瘍の悪性度の診断に有用である事が明らかになった。臨床経過が長いために、この研究期間内に臨床データを含めた結果が出せていないので、目下継続研究を行っている。
高分子ナノ相分離構造を鋳型とする構造転写プロセスの開発と新規ナノ材料の創製

本研究では、ブロック共重合体PEO-b-PMA(Az)が形成するミクロ相分離構造を鋳型とし、ウェットエッチングによって多種類の基板へナノ構造を転写するプロセスとし、簡便かつ大面積に基板表面をナノパターニングするプロセスを開発してきた。基板表面に形成されたホール配列の深さの評価、ウェットナノパターニングの大面積化、サイズ制御、作製されたホール配列の第2次テンプレート機能について、シリコン基板と原子平坦性金基板を用いて検討を行った。本年度の主な課題であった原子平坦性金基板のウェットエッチングについては、フェリフェロシアン化物からなるエッチャントの組成と濃度の最適化を通し、希薄なフェリフェロシアン化物エッチャントを用いて金基板表面に周期25nmと40nmのナノホール配列を作製することに成功した。STM観察からは、ホールの深さは金原子のステップ高さ、つまりと1原子層とほぼ等しいことが示唆された。また、金の結晶性のため、多角形のホール形状が見られ、酸化シリコンのようなアモルファス基板との違いを考察することができた。このように、金基板は原子レベルでエッチング挙動を議論するのに適切であることがわかった。第2次テンプレート機能としては、金属微粒子を触媒としたHFとH_2O_2によるシリコンの異方エッチグを行い、ヘキサゴナル配列の転写性については改良が必要なものの、高アスペクト比(20)のホール配列の作製に成功した。以上より、本研究では、シリコン基板と金基板表面におけるナノホール配列の作製を実証し、トップダウン型リソグラフィーなどの既存の微細加工では実現困難である微細領域でのナノパターニングを簡便に行える新規な微細加工プロセスを示すことができた。本研究では、ブロック共重合体が自己組織的に形成するミクロ相分離構造を鋳型とし、ウェットエッチングによって多様な基板へナノ構造を転写するプロセスの開発を目的としている。親水性かつイオン伝導性を示すポリエチレンオキサイド(PEO)と側鎖にアゾベンゼンを含む疎水性のポリメタクリレート(PMA(Az))からなる両親媒性ブロック共重合体PEO_m-b-PMA(Az)_nは熱処理によって膜内を貫通したPEOシリンダーを形成する。このPEOシリンダーを基板に対して垂直方向に物質拡散できるナノチャンネルと捉え、ナノマスクとして用いた。ブロック共重合体薄膜のミクロ相分離構造は、分子量やブレンドによってその周期を変化させることが可能な量産性に優れたナノマスクとして注目されており、転写行程をすべてウェットプロセスにすることによってその利点を最大限に引き出すこができる。本年度ではシリコンウエハの表面加工として直径・周期・深さの制御されたナノホール配列の作製を試みた。ブロック共重合体とオリゴエチレンオキサイドの複合膜をマスクとし、フッ化アンモニウム水溶液によってシリコンウエハをエッチングした。その結果、マスクのミクロ相分離構造を反映し、シリコンウエハ表面に平均直径d=13nm,周期D=25nmのヘキサゴナルに配列したナノホールが得られた。原子間力顕微鏡や走査型電子顕微鏡観察よりナノホールの深さは12nmと見積もられた。これらの結果はACS 232nd National Meeting,第55回高分子討論会、その他国際シンポジウム等で発表した。現段階では重合度の異なるブロック共重合体をマスクとしたdとDの制御や、結晶面によってエッチング速度が異なる水酸化カリウムによるシリコンの異方性ウェットエッチングを利用した、高アスペクト比のナノホール配列の作製方法を確立することを目指している。ブロック共重合体薄膜はミクロ相分離によって、電子線リソグラフィーなどのナノリソグラフィーでは描写が困難なシングルナノメートルから数十ナノメートルの周期構造を自己組織的に形成する。この相分離構造をナノテンプレートとして応用する場合、分子量やブレンドによってその周期を変化させることが可能で、量産性に優れているという利点がある。親水性かつイオン伝導性を示すポリエチレンオキサイド(PEO)と側鎖にアゾベンゼンを含む疎水性のポリメタクリレート(PMA(Az))からなる両親媒性ブロック共重合体PEO_m-b-PMA(Az)_nの薄膜は、熱処理を施すと膜内を貫通したヘキサゴナル配列のPEOシリンダーを形成する。本研究では、PEO_m-b-PMA(Az)_n薄膜の有するPEOシリンダーを基板に対して垂直方向に物質拡散できる理想的なナノチャンネルと捉え、ウェットエッチングのマスクとして用いた。すべての行程をウェットプロセスとし、より簡便でより小さな周期構造を多様な基板へ転写することを目的としている。熱酸化層(膜厚20nm)をもつシリコンウエハ上に重合度の異なるPEO_m-b-PMA(Az)_nとオリゴエチレンオキサイドの複合膜を製膜し、フッ化アンモニウム水溶液でエッチング処理を行うことによって、シリコンウエハ表面に平均直径d=7-19nm,周期D=16-40nmのヘキサゴナルに配列したナノホールを作製した。本プロセスは他のナノリソグラフィーあるいはブロック共重合体を用いた転写プロセスと比較しても非常に簡便でこのような微細な構造を数時間で作製できる点で優れている。また、原子平坦性の金基板に同様のプロセスを適用し、ナノメートルオーダーのホール構造を作製した。現状ではマスクのパターンとの相関性が低いが、基板の種類によるマスクの製膜条件の変化やPEOシリンダーとエッチング試薬の相互作用がホール形成の重要なパラメータとなることが明らかになった。以上の成果は電気化学会第75回大会、American Physical Society,2008 March Meeting、その他国際学会などで発表した。

本研究では、ブロック共重合体PEO-b-PMA(Az)が形成するミクロ相分離構造を鋳型とし、ウェットエッチングによって多種類の基板へナノ構造を転写するプロセスとし、簡便かつ大面積に基板表面をナノパターニングするプロセスを開発してきた。基板表面に形成されたホール配列の深さの評価、ウェットナノパターニングの大面積化、サイズ制御、作製されたホール配列の第2次テンプレート機能について、シリコン基板と原子平坦性金基板を用いて検討を行った。本年度の主な課題であった原子平坦性金基板のウェットエッチングについては、フェリフェロシアン化物からなるエッチャントの組成と濃度の最適化を通し、希薄なフェリフェロシアン化物エッチャントを用いて金基板表面に周期25nmと40nmのナノホール配列を作製することに成功した。STM観察からは、ホールの深さは金原子のステップ高さ、つまりと1原子層とほぼ等しいことが示唆された。また、金の結晶性のため、多角形のホール形状が見られ、酸化シリコンのようなアモルファス基板との違いを考察することができた。このように、金基板は原子レベルでエッチング挙動を議論するのに適切であることがわかった。第2次テンプレート機能としては、金属微粒子を触媒としたHFとH_2O_2によるシリコンの異方エッチグを行い、ヘキサゴナル配列の転写性については改良が必要なものの、高アスペクト比(20)のホール配列の作製に成功した。以上より、本研究では、シリコン基板と金基板表面におけるナノホール配列の作製を実証し、トップダウン型リソグラフィーなどの既存の微細加工では実現困難である微細領域でのナノパターニングを簡便に行える新規な微細加工プロセスを示すことができた。
トリグリセリドの上昇を伴う低HDLコレステロール血症の原因遺伝子の解析

小児生活習慣病予防検診を受診した小中学生約500名を対象として、早朝空腹時の血清脂質値およびリポ蛋白リパーゼ(LPL)の蛋白量とLPL Ser447Stop多型との関連を検討した。その結果、以下の結果を得た。(1)LPL Ser447Stop多型を有する者の頻度は約22%であった。(2)LPL Ser447Stop多型を有する者は、有さない者と比較して、血清TG値が有意に低く、HDL-C値が有意に高かった。このことより、LPL Ser447Stop多型は、抗動脈硬化的に作用する多型であることが、示唆された。(3)LPL Ser447Stop多型を有する者は、有さない者と比較して、Eliza法で測定したLPLの蛋白量が有意に多かった。また、LPL Ser447Stop多型を有さない者では、LPL蛋白量は総コレステロール値(TC)およびLDL-Cと有意の正相関を示したのに対し、LPLSer447Stop多型を有する者では、相関を認めなかった。一般に、運動療法による脂質代謝改善効果は、LPL活性の上昇によりもたらされることが知られている。LPL Ser447Stop多型により、LPL蛋白量と血清脂質値の相関に違いがみられたことより、運動療法による脂質代謝改善効果が両者で異なることが考えられる。今後の研究では、この点を明らかにしたいと考えている。本年度は、まず、リポ蛋白リパーゼ(LPL)遺伝子のexon9の多型であるSer447Ter(TCA→TGA)に着目し、この多型の日本人一般集団における頻度と脂質値への影響、ならびに高TG血症を伴う低HDL-C血症(低HDL+高TG)との関連を中心にを検討した。つくば市周辺で実施している小児成人病予防検診受診者の中から無作為に抽出した510名(小児一般集団)、および、同検診受診者中HDL-C値40mg/dl未満を基準にスクリーニングした低HDL血症小児263名(低HDL小児)を対象とし、PCR-RFLPs法による多型の検出を行った。小児一般集団におけるLPLSer447stop変異を有する者の頻度は22.4%(n=114)であった。Ser447stopを有する者のTG値の平均値は有さない者に比して有意に低く(p<0.05)、Ser447stopを有する者のHDL-C値の平均は、有さない者に比して有意に高かった(p<0.05)。また低HDL小児においてこの変異を有する者の頻度は14.8%(n=39)であり、小児一般集団に比して有意に低く(p<0.02)、さらに、低HDL小児においては、TGが高い群ほど、この変異を有する者が少なかった。これらの結果より小児一般集団におけるLPL Ser447stopを有する者の頻度は22%であり、Ser447stopはTGの減少、HDL-Cの増加に作用する多型であることが示唆された。
口腔癌における腫瘍内不均一性の形成機序と評価法に関する研究

近年数々の分子標的薬の臨床応用により、癌治療は新たな転換期を迎えている。口腔領域においても抗EGFR抗体であるセツキシマブの適応により、治療成績の飛躍的な改善が期待されている。しかしながら、driver oncogeneを標的とした薬剤に関しても耐性獲得の報告がなされており、その背景には「癌の不均一性」という大きな問題が存在する。そのため、今後、新たな創薬研究に際しては、癌組織という複雑な細胞集団における不均一性の正確な評価が求められる。本研究では口腔癌の「正常→上皮性異形成→癌」という発癌過程における不均一性の評価法の開発を図り、口腔癌の個別化医療への応用を試みる。口腔癌の正常上皮→白板症(上皮性異形成)→浸潤癌という多段階発癌過程での組織を構成する細胞クローンの変化を追跡する目的に、各過程での臨床検体のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)サンプルを対象に、SNPs arrayを用いたコピー数の変化を指標に不均一性の評価を試みた。舌癌原発巣と同一患者に生じたリンパ節転移巣に生じているゲノム変化をSNPsアレイを用いて解析し、E2F遺伝子がリンパ節特異的にコピー数が増加しており、タンパクレベルにおいても舌原発巣に比較して有意にリンパ節転移巣では発現が亢進していることを見出し、口腔癌リンパ節転移巣で被膜外浸潤を呈する症例を対象とし、転移リンパ節のさまざまな状況と臨床的因子の相関性について解析し、リンパ節の大きさが小さな症例のほが、大きな症例に比較して再発しやすく、経過が不良であることを報告してきた。本年度は、口腔癌に関するビックデータを用いた解析をすすめ、HPV感染がある一定の割合でその発生・進展に関与していることを見出し、発表した。いまだほとんど探索されていない口腔癌発生・進展過程における癌を構成する細胞クローンの変化の解明を試みることを目的に、本年度は、まず、口腔癌原発巣と同一患者のリンパ節転移巣における構成する細胞クローンの変化について予備的解析を行った。I症例の選択:本年度の研究における解析対象が具備すべき条件は、1解析に十分はDNAが採取できること2原発巣のみならずリンパ節転移巣からも十分な量が採取できること3臨床・病理組織学的データが完備していることなどが挙げられる。そのような条件に合った口腔癌原発巣および同一患者に同時性・異時性に生じたリンパ節転移巣のペアを10ペア選択した。IIホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)サンプルからDNAの抽出と質の評価:上記の条件に合った原発巣およびリンパ節転移巣のHE標本より、癌がなるべく多く含まれる領域を同定し、マーキングする。HE標本に隣接するFFPEよりマーキングされた部位を採取し、QIAamp DNA FFPE Tissue Kit(キアゲン)を用いてDNAを抽出する。DNAの質と量は、NanoDrop, qPCRを用いて評価した。その結果、全検体以降の解析に使用できることが判明した。IIIOncoscanTM FFPE Assay Kit(Affimetrix社)を用いた全ゲノムコピー数解析:全検体について、FFPEサンプルの解析に特化したOncoscanTM FFPE Assay Kit(Affimetrix社)を用いて、全ゲノムコピー数解析を行い、同一患者に生じた口腔癌原発巣とリンパ節転移巣のコピー数変化について網羅的に比較・解析した。今回の研究では、予算の関係上、原発巣と同一患者に同時性・異時性に生じたリンパ節転移巣に絞り、解析を進めてゆくこととした。シークエンス解析を進める前に、SNPアレイを用いて予備的解析を進めている。原発巣における癌の遺伝的不均一性は、転移巣におけるクローン形成に大きな影響をもたらすと考えられる。今回、われわれは、舌扁平上皮癌リンパ節転移過程におけるクローンの変化を解析するために、舌癌原発巣と、同一患者に同時性あるいは異時性に生じた頸部リンパ節転移巣の遺伝的プロファイルを、高密度SNPアレイ:OncoscanTMFFPE Assay Kit(Affimetrix社)を用いて行った。その結果、クラスター解析により、10ペア中8ペアが同一クラスターに分類され、原発巣とリンパ節転移巣は遺伝的に極めて類似したクローンから形成されていることが分かった。また、6ペアにおいて、8q11.21, 8q12.2-3, 8q21.3増幅、22q11.23欠失が、さらに9ペアにおいて16p11.2 CN-LOHが転移過程において保持されており、これらの染色体領域の変化は、転移過程よりも、むしろ発生・進展過程に関与している可能性が示唆された。しかし、20q11.2増幅は原発巣では認められず、リンパ節転移巣特異的に生じており、この染色体領域の変化は、転移過程に特異的に関与していることが示唆された。さらに、同染色体領域の、候補遺伝子の1つであるE2F1遺伝子について、そのタンパク発現状況を、別のコホートを対象に解析した結果、同タンパク質の発現は、舌癌原発巣に比較して、転移リンパ節において有意に高発現していることが分かった。すなわち、E2F1遺伝子は、舌癌リンパ節転移過程において重要な役割を有することが示唆された。

そのため、今後、新たな創薬研究に際しては、癌組織という複雑な細胞集団における不均一性の正確な評価が求められる。本研究では口腔癌の「正常→上皮性異形成→癌」という発癌過程における不均一性の評価法の開発を図り、口腔癌の個別化医療への応用を試みる。口腔癌の正常上皮→白板症(上皮性異形成)→浸潤癌という多段階発癌過程での組織を構成する細胞クローンの変化を追跡する目的に、各過程での臨床検体のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)サンプルを対象に、SNPs arrayを用いたコピー数の変化を指標に不均一性の評価を試みた。舌癌原発巣と同一患者に生じたリンパ節転移巣に生じているゲノム変化をSNPsアレイを用いて解析し、E2F遺伝子がリンパ節特異的にコピー数が増加しており、タンパクレベルにおいても舌原発巣に比較して有意にリンパ節転移巣では発現が亢進していることを見出し、報告した。今年度は、口腔癌リンパ節転移巣で被膜外浸潤を呈する症例を対象とし、転移リンパ節のさまざまな状況と臨床的因子の相関性について解析し、リンパ節の大きさが小さな症例のほが、大きな症例に比較して再発しやすく、経過が不良であることを見出し報告した。研究最終年度途中で研究代表者が東京医科歯科大学から大阪大学に異動となり、一時研究が停止したため。近年数々の分子標的薬の臨床応用により、癌治療は新たな転換期を迎えている。口腔領域においても抗EGFR抗体であるセツキシマブの適応により、治療成績の飛躍的な改善が期待されている。しかしながら、driver oncogeneを標的とした薬剤に関しても耐性獲得の報告がなされており、その背景には「癌の不均一性」という大きな問題が存在する。舌癌原発巣と同一患者に生じたリンパ節転移巣に生じているゲノム変化をSNPsアレイを用いて解析し、E2F遺伝子がリンパ節特異的にコピー数が増加しており、タンパクレベルにおいても舌原発巣に比較して有意にリンパ節転移巣では発現が亢進していることを見出し、口腔癌リンパ節転移巣で被膜外浸潤を呈する症例を対象とし、転移リンパ節のさまざまな状況と臨床的因子の相関性について解析し、リンパ節の大きさが小さな症例のほが、大きな症例に比較して再発しやすく、経過が不良であることを報告してきた。本年度は、口腔癌に関するビックデータを用いた解析をすすめ、HPV感染がある一定の割合でその発生・進展に関与していることを見出し、発表した。今回の研究では、予算の関係上、原発巣と同一患者に同時性・異時性に生じたリンパ節転移巣に絞り、解析を進めてゆく予定である。同一患者における口腔癌原発巣と同時性・異時性に生じたリンパ節転移巣に対するSNPs
炎症性マクロファージにおける機能的lncRNAの同定と機能解析

生活習慣病や動脈硬化においてマクロファージはダイナミックにその機能を変動させ主要な役割を果たす。このようなマクロファージのダイナミズムを制御する分子機序は未知の部分も多い。今回lncFAOと名付けた長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)lncRNAがマクロファージの炎症性サイトカインの発現制御に関わっていることを見出した。lncRNAは蛋白に翻訳されずに、RNA自体の立体構造をもって機能を持つ。lncFAOがマクロファージの細胞代謝酵素と結合して細胞機能を調節することを示した。これにより、慢性炎症における新たな制御機構が同定され、今後の治療に向けての新たな標的領域を開拓したと考える。生活習慣病の共通した基盤病態としての慢性炎症では、マクロファージがダイナミックにその機能を変動させ多様な役割を果たす。しかしながら、このようなマクロファージのダイナミズムを制御する分子機序は充分には分かっていない。近年、蛋白をコードしない長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)が細胞機能を制御することが分かってきた。そこで、本研究ではlncRNAが環境に応じたマクロファージのフェノタイプ決定やサイトカイン発現を制御すると仮定し検討を進めた。マウスの初代培養マクロファージを用いて、さまざまな時相の炎症性マクロファージのRNAやエピゲノム情報を、次世代シーケンサーを用いて網羅的発現解析を行った。これらのデータベースをもとに多数のlncRNAの発現領域を同定した。これらの内には細胞特異的な発現を示すものが多く含まれ、新規のものも見つかった。その中で、発現がダイナミックに変化するものや、疾患モデルマウスの炎症性マクロファージで発現が見られるものに注目した。まずはsiRNAによる発現抑制をすることで炎症性サイトカインの発現が変化するかを解析して、その機能性を評価することとした。いくつかの遺伝子については、炎症性サイトカイン制御に関与する可能性があると考えられ、内二つについてノックアウトマウスを作製した。ノックアウトマウスを用いていくつかの疾患モデルを作成し、新規lncRNAの機能性を評価する。生活習慣病の共通した基盤病態としての慢性炎症においてマクロファージはダイナミックにその機能を変動させ多様な役割を果たす。このようなマクロファージのダイナミズムを制御する分子機序として長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)の機能性を解析した。マウスの初代培養マクロファージを網羅的発現解析することで得られた多数のlncRNAには細胞特異的な発現を示す新規の遺伝子も見つかった。その中でlncFAOと名付けたlncRNAは、炎症刺激で発現がダイナミックに変化し、siRNAによる発現抑制をすることでIL1やIL6などの炎症性サイトカインの発現が増加した。一方で過剰発現により炎症性サイトカインが抑制され、lncFAOが炎症性サイトカインに抑制的な制御を行うことが示された。そこで、CRISPR/Cas9システムを用いてlncFAOのノックアウトマウスを作製した。炎症性マクロファージの機能評価をする系としてエンドトキシンショックモデルを用いて、生存曲線や血中のサイトカイン発現の点においてノックアウトマウスで炎症性表現型が増悪していることを示した。続いてlncFAOが直接炎症性サイトカインの発現制御をおこなっているのか、分子機序の解明に取り組んだ。in vitro transcriptionによって発現した新規lncRNAを細胞抽出液と共免疫沈降して質量分析法によって結合タンパクを解析した。すると、脂肪酸代謝で重要な役割を担うHadhbと結合することが分かった。lncFAOがHadhbと結合することでそのthiolase活性を修飾し、炎症後期の脂肪酸代謝を促進する役割を担っていた。これによりlncRNAがマクロファージの炎症機転において細胞代謝のダイナミズムに関与して炎症性サイトカイン発現を制御するという新しい機序を示すことが出来た。対象のlncRNAについて発現抑制や過剰発現を行うことによって炎症性サイトカインの発現が大きく変わることが示された。これによってこのlncRNAが炎症メカニズムを抑制的に制御する働きを持つことが示された。CRISPR/Cas9システムを用いてlncRNAのプロモーター配列に変異を入れたノックアウトマウスを作製した。このマウスの骨髄由来マクロファージを用いて新規lncRNAがノックアウトされていることを確認した。野生型マウスから採取した骨髄マクロファージとの比較により、siRNAで発現抑制することによって得られた炎症性サイトカインの発現変化が再現された。炎症性マクロファージの機能評価をする系としてエンドトキシンショックモデルを用いて、ノックアウトマウスで炎症性表現型が増悪していることを示した。続いて新規lncRNAが直接炎症性サイトカインの発現制御をおこなっているのか、分子機序の解明に取り組んだ。in vitro transcriptionによって発現した新規lncRNAを細胞抽出液と共免疫沈降することにより結合タンパクを同定し、炎症性マクロファージにおいてその結合タンパクがどのような機能を示すのか検討している。循環器内科新規lncRNAが炎症性サイトカインの発現制御を行う分子機序についての解明を図る。

共免疫沈降によって同定した結合タンパク質が、実際に生化学的に結合するのかをin vitroの実験系で評価していく。さらに、新規lncRNAの発現量による結合タンパクの酵素活性を評価する。まずは細胞内代謝に関わるこの結合タンパクが炎症性サイトカインの発現制御に関与することを示すため、阻害薬やsiRNAを用いて発現抑制した際の発現変化を解析する。これに加えてlncRNAを添加した場合の細胞内代謝の変化を観察するとともに発現変化を解析する。
DNAメチル化のピンポイント検出法の開発

遺伝子のプロモーター領域に多く見られるCpG配列におけるシトシンのメチル化は,遺伝子発現を抑制することが知られている。また、がん抑制遺伝子での過剰なメチル化は,細胞のがん化を誘発するため,DNAのメチル化を簡便かつ迅速に検出することが出来れば,新たな遺伝子診断技術やがんの早期発見への貢献が期待できる。そこで,本研究では,DNAの非二本鎖構造であるThree-wayjunction(TWJ)構造を用いて分岐点上に位置するシトシンのメチル化をピンポイントに検出する方法の開発を行った。今年度は,モデル実験としてシトシンまたはメチルシトシンを1箇所含む20塩基の標的DNAを用い,Taq DNA polymerase(Taq pol)による相補鎖の伸長反応の阻害を指標としたメチル化DNAの識別を試みた.シトシンまたはメチルシトシンを1箇所含む2種類の標的DNAを亜硫酸水素ナトリウムとメトキシアミンで化学修飾した後に,標的DNAに相補的なDNAプライマーを加え,Taq polによるプライマーの伸長反応を行った.その後,変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動により,プライマーの伸長を確認した.その結果,亜硫酸水素ナトリウムとメトキシアミンで化学修飾されたシトシンに対合する位置でTaq polによるプライマーの伸長が阻害されることが確認された.一方,メチルシトシンを含む標的DNAでは,伸長の阻害は全く確認されなかった.よって,亜硫酸水素ナトリウムとメトキシアミンで化学修飾した標的DNAにおける,Taq polによるプライマー伸長反応の有無を指標とすることで,メチル基の有無が識別可能であることが示された.続いて,TWJ構造を形成するプローブDNAを用い,標的DNA中のシトシンのメチル化のピンポイントな検出を試みた.具体的には,両末端にプライマー配列を持ち,中央にシトシン(X=C)またはメチルシトシン(X=M)を含む56塩基の標的DNAを用い,分岐点上にシトシンまたはメチルシトシンが位置するようにTWJ構造を形成させた。TWJ構造を形成させた標的DNAを亜硫酸水素ナトリウムとアミノオキシ化合物で化学修飾した後,標的DNAを鋳型としてプライマー伸長反応を行った.その結果,分岐点がシトシンの場合でのみ,分岐点付近での伸長反応の阻害を確認することができた.また,メチルシトシンでは分岐点を含め,伸長反応の阻害は確認されなかった.すなわち,TWJ構造を形成するプローブDNAを用い,特定のシトシンを選択的に化学修飾することでDNAのメチル化をピンポイントで検出することに成功した.1.アミノオキシ基を持つ化合物により修飾されたシトシンの簡便な定量法の確立本検出法では、アミノオキシ基を持つ化合物により修飾されたシトシンを定量することによりメチル化率の算出が可能となる。そこで、今年度は、修飾されたシトシンを含む標的DNAの簡便な定量法の確立を目指し、定量的PCRの1種であるリアルタイムPCRの利用を検討した。具体的には、はじめにp16遺伝子の部分配列(54mer)を標的DNAとし、メチル化を解析したい特定のシトシンがthree-way junction(TWJ)構造の分岐点上に位置するように設計したプローブDNAを結合させた。TWJ構造を形成させた標的DNAを亜硫酸水素ナトリウムとアミノオキシ化合物で化学修飾した後、リアルタイムPCRを行い未修飾の標的DNA量を定量した結果、分岐点上の塩基がシトシンの場合と比較して、メチルシトシンの場合の標的DNAでは未修飾の標的DNAが有意に多く残存していることが確認できた。従って、TWJ構造を形成することで、特定のシトシンを選択的に化学修飾し、DNAのメチル化をピンポイントで検出できる可能性が示された。2.2本鎖DNA中のシトシンのメチル化検出法の開発実用的なメチル化検出法を確立するためには、2本鎖DNA中のシトシン周辺にプローブDNAを結合させてTWJを形成させる必要がある。上記1の検討に用いた54merの標的DNAとその相補鎖を混合した2本鎖標的DNAにTWJ形成用のプローブDNAを大過剰(100倍以上)に加え、1と同様の実験を行ったところ、2本鎖標的DNAのシトシンのメチル化をピンポイントで検出できることが示された。ヒトゲノム中のシトシンのピンポイントなメチル化検出法の開発昨年度までに確立した、リアルタイムPCRを用いた2本鎖DNA中のシトシンのピンポイントなメチル化検出法により、ヒトゲノム中の1塩基のシトシンのメチル化検出を試みた。ヒトゲノムサンプルとしてTakara社製のメチル化/非メチル化ヒトゲノムDNAを用いた。はじめに腫瘍抑制遺伝子RB1の部分配列(79mer)を標的DNAとし、メチル化を解析したい特定のシトシンがthree-way junction(TWJ)構造の分岐点上に位置するように設計したプローブDNAを結合させた。

TWJ構造を形成させた標的DNAを亜硫酸水素ナトリウムとアミノオキシ化合物で化学修飾した後、リアルタイムPCRを行い未修飾の標的DNA量を定量した結果、分岐点上の塩基がシトシンの場合とメチルシトシンの場合で未修飾の標的DNA量に有意な差は見られなかった。そこで、プローブやPCRプライマーの濃度、ゲノムDNAの熱変性の方法などを変更し、未修飾の標的DNA量に有意な差が生じる条件を検討したが、メチル化/非メチル化を識別できる条件は見いだせなかった。すなわち、ゲノムDNA中の1塩基のシトシンのメチル化検出は困難であった。標的DNA中の特定のシトシンがピンポイントで化学修飾されていることをリアルタイムPCRを用いて簡便に検出できることがわかり、さらに2本鎖標的DNAでも同様の実験に成功し、簡便なDNAメチル化検出法確立の可能性が示されたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。検出感度の向上を目指す。具体的には、血液0.1mLから得られるゲノム分子数に相当する1amol(アトモル)程度でのメチル化検出を目指し、PCRのサーマルサイクルの条件、プライマー配列などのリアルタイムPCR条件を検討する。さらに、ヒトゲノムサンプルでのメチル化検出を目指す。
電気刺激は移植細胞の遊走能を高めるか？: メカニズムに迫り、臨床応用への道を探る

脳梗塞モデルラットを作製し、病側大脳皮質硬膜外に電気刺激を、健側大脳皮質内に蛍光標識骨髄幹細胞移植を行った。2週間持続刺激を行い、細胞生存・分化・遊走の変化を確認したところ、患側への遊走が増加していた。生存率・分化能については、有意差が得られなかった。内在性神経幹細胞の変化をみるために、BrdUを用いた増殖細胞のラベルを行ったところ、電気刺激によりBrdU陽性細胞は増幅され、神経前駆細胞数が増加していた。本研究は、中枢神経系における内在性幹細胞ならびに、移植された外来性幹細胞が、電気刺激により、その生存・分化・遊走にどのような影響を与えるかを評価することを主目的としている。まず、25年度は脳梗塞モデルラットを作製し、他家骨髄幹細胞を脳内移植・経動脈移植・経静脈移植して、行動学的・組織学的に評価した。特に、経動脈移植に着目して、移植時期をずらすことによる、神経保護効果・細胞生着ならびに、両者の相関性を評価した。脳梗塞超急性期の移植では細胞生着が乏しく治療効果も低くなることを明らかにした。次いで、正常ラットならびに、脳梗塞モデルラットに対する電気刺激を行った。電気刺激単独では正常ラットにおいて明らかな行動学的変化をもたらさなかった。脳梗塞モデルラットに対しては、過去の我々の報告同様、脳梗塞体積の縮小とそれによる行動学的改善が得られた。細胞移植と電気刺激治療を個別に先行させた理由は、それぞれの手技が安定して実施できなければ、電気刺激による内在性神経幹細胞の活性化・遊走能の増強、さらには移植された幹細胞の分化・遊走能にどのような影響が加わるかについて評価することが困難であると考えたためである。当初の予定より、若干遅れはあるが、2つの手技が安定して行えるようになっており、細胞移植・電気刺激を組み合わせた治療効果をこれから検討開始できている。本研究は、電気刺激治療の神経保護効果のメカニズムについて、大きな部分である細胞の生存・分化・遊走能に与える影響を評価するものであり、今後の中枢神経系疾患に対する電気刺激治療を推し進めることができるかどうか、非常に重要なものである。25年度は着実に研究成果へ向かって進んだ1年であると言える。25年度は脳梗塞モデルラットを作製し、他家骨髄幹細胞を脳内移植・経動脈移植・経静脈移植して、行動学的・組織学的に評価し移植時期による治療効果の差異を明らかにした。また、脳梗塞モデルラットに対する電気刺激治療の治療効果を確認した。26年度は脳梗塞モデルラットを作製し、その病側大脳皮質硬膜外に電気刺激を、健側大脳皮質・脳梁部に脳実質内蛍光標識骨髄幹細胞移植を行った。1週間持続刺激を行うことで細胞生存・分化・遊走の変化を確認したところ、患側への遊走が増加していた。ただ、1週間では遊走距離が短いため、2週間以上の持続刺激を現在も施行していて、より大きい差異が得られつつある。生存率については、これまでのところ有意差が得られていない。また分化能についても、そもそも骨髄幹細胞を用いているので、これも神経系細胞への分化が大幅に増幅されたということは認められていない。27年度は、内在性神経幹細胞の変化をみるために、BrdUを用いた増幅細胞のラベルを行い、脳室下帯からの神経幹細胞の増幅・遊走・神経系細胞への分化がどのように変化するかを見る。また、当初から行っていた移植細胞の遊走について、chemoattractantに作用するものが果たして何であるかを免疫染色で同定し、その後、この中和抗体の同時投与により電気刺激による細胞遊走増強効果がどの程度抑制されるかを確認する。ただ、1週間では遊走距離が短いため、2週間以上の持続刺激を現在も施行していて、より大きい差異が得られつつあった。27年度は、内在性神経幹細胞の変化をみるために、BrdUを用いた増幅細胞のラベルを行い、脳室下帯からの神経幹細胞の増幅・遊走・神経系細胞への分化を確認した。BudU陽性細胞は、電気刺激により増幅され、神経前駆細胞数が増加していた。また、その遊走距離は伸長していた。ただ、移植細胞の遊走について、chemoattractantに作用するものが果たして何であるかを免疫染色で同定することには難渋しており、今後1年以内に、中和抗体の脳室内投与により電気刺激による細胞遊走増強効果がどの程度抑制されるかを確認する予定としている。

脳梗塞モデルラットを作製し、病側大脳皮質硬膜外に電気刺激を、健側大脳皮質内に蛍光標識骨髄幹細胞移植を行った。2週間持続刺激を行い、細胞生存・分化・遊走の変化を確認したところ、患側への遊走が増加していた。生存率・分化能については、有意差が得られなかった。内在性神経幹細胞の変化をみるために、BrdUを用いた増殖細胞のラベルを行ったところ、電気刺激によりBrdU陽性細胞は増幅され、神経前駆細胞数が増加していた。初の予定よりも遅れはあるものの、モデル作製・細胞移植・電気刺激がいずれも安定して行えるようになっている。25年度は、特に経動脈細胞移植について掘り下げた研究ができ、関連・派生した研究として、学会発表を行うことができた。26年度現在、本研究についてはRevision後再投稿しており、publicationに向かっていくと考えられる。また、Epilepsyに関連した神経再生の総説を完成させている。26年度は、脳神経外科学会の英文機関誌にパーキンソン病に対する再生医療の総説を掲載することができた。また、本研究とも関連するが、パーキンソン病モデルラットに対する脊髄刺激の治療効果に関する論文を指導的立場で仕上げることができた。26年度の研究業績を当初の研究計画と比較すると、signalingの解析のための研究まではたどり着けていないことから、やや遅れているが、これは、当初の計画では1週間の持続刺激でおそらく細胞遊走などについて充分な差異が得られるのではないかと考えていたが、2週間以上の持続電気刺激の方が良いという結論に至ったため、研究のプロトコールが単純に倍以上に延びたことが最も大きく関与している。ただ、一度系が確立されるとデータの蓄積は早いため、来年度にはある程度追いつくことができるとも思われる。これらを総合して考えると、達成度としては、27年度までの予定を100%とした場合、50%程度は到達できたと考えている。医歯薬学、外科系臨床医学、脳神経外科学当初の研究計画通り、脳梗塞モデル動物における硬膜外電気刺激治療を行い、それによる内在性神経幹細胞の分化・遊走の変化を詳細に検討する。また、内在性神経幹細胞が電気刺激により、果たしてどのようなシグナリングが関与して、その生存・分化・遊走に影響を与えられるのか、細胞接着因子・ケモカイン・低分子量Gタンパク質などに着目して明らかにする。同様にパーキンソン病モデルや、当初の研究計画にはなかったが、神経新生と非常に密接な関係にある疾患であるうつ病についても焦点をあてて、電気刺激や細胞移植治療の影響を評価する。また、最も重要なことの一つとして、研究会や学会での発表・論文執筆による報告があげられるが、これを特に充実させて、国内外へむけて情報発信できるようにする。当初の予定よりも遅れはあるものの、モデル作製・細胞移植・電気刺激がいずれも安定して行えるようになっており、27年度までの予定において、十分なステップを踏むことができた。また、特に経動脈細胞移植について掘り下げた研究ができ、関連・派生した研究として、学会発表を行うことができた。今後論文発表にもつなげられる研究データである。さらに、本研究にも関連した痙攣モデルラットに対する細胞移植・電気刺激等に関する総説を英語論文として発表することもできた。これらを総合して考えると、達成度としては、27年度までの予定を100%とした場合、30%程度は到達できたと考えている。
シリカの化学蒸着による耐熱疎水性反応場の構築とその環境触媒への応用

高温あるいは水蒸気存在下の特殊反応場における環境触媒の開発は是非検討されねばならない問題である.これに関連して,触媒の表面にシリカ薄層を化学蒸着法(CVD)により生成し,新しい機能の開発に関する研究を行った.今年度は,Pdを担持したシリカ蒸着アルミナ触媒のメタン燃焼活性の耐熱性,およびPdを担持したZSM-5触媒のメタンによるNO還元活性の水による低下の抑制の二種類の研究を行った.10wt%シリカ蒸着アルミナ上にPdを担持した触媒のメタン燃焼活性は1220°Cで焼成したあとも,0wt%シリカ蒸着触媒の約二倍の活性を示した.これはシリカが担体の耐熱性を高めるだけでなく,パラジウムのシンタリングを抑制する立体的効果によるものであると推定した.またシリカを0,4,8wt%蒸着したPd/HZSM-5触媒の水蒸気添加あるいは添加の場合のNO-メタン-酸素反応におけるNO還元活性を調べたところ,シリカ蒸着量0wt%の触媒では,反応ガス中に10%の水蒸気をいれると活性は大きく低下するが,シリカを蒸着した触媒では,それによる活性の低下が少なく,シリカ蒸着量がおおいほど高い還元活性を示すようになる.これは昨年度報告したPd担持モルデナイトの結果よりもさらに明確に,水による活性低下に対するシリカの化学蒸着による抑制の効果を示している.さらに,この効果が何が原因で起こるかを詳しく調べたところ,メタンの酸化過程におけるパラジウム触媒の活性変化によるものであることがわかった.高温あるいは水蒸気存在下の特殊反応場における環境触媒の開発は是非検討されねばならない問題である.これに関連して,触媒の表面にシリカ薄層を化学蒸着法(CVD)により生成し,新しい機能の開発に関する研究を行った.今年度は,Pdを担持したシリカ蒸着アルミナ触媒のメタン燃焼活性の耐熱性,およびPdを担持したZSM-5触媒のメタンによるNO還元活性の水による低下の抑制の二種類の研究を行った.10wt%シリカ蒸着アルミナ上にPdを担持した触媒のメタン燃焼活性は1220°Cで焼成したあとも,0wt%シリカ蒸着触媒の約二倍の活性を示した.これはシリカが担体の耐熱性を高めるだけでなく,パラジウムのシンタリングを抑制する立体的効果によるものであると推定した.またシリカを0,4,8wt%蒸着したPd/HZSM-5触媒の水蒸気添加あるいは添加の場合のNO-メタン-酸素反応におけるNO還元活性を調べたところ,シリカ蒸着量0wt%の触媒では,反応ガス中に10%の水蒸気をいれると活性は大きく低下するが,シリカを蒸着した触媒では,それによる活性の低下が少なく,シリカ蒸着量がおおいほど高い還元活性を示すようになる.これは昨年度報告したPd担持モルデナイトの結果よりもさらに明確に,水による活性低下に対するシリカの化学蒸着による抑制の効果を示している.さらに,この効果が何が原因で起こるかを詳しく調べたところ,メタンの酸化過程におけるパラジウム触媒の活性変化によるものであることがわかった.
ヒト表皮角化細胞における多段階発癌機構の解明

ヒト表皮角化細胞の多段階発癌機構の解明に向けて、ヒト正常表皮角化細胞における複数の遣伝子変異の組み合わせの働きを検討した。変異型p53、Ras、CDK4 (cyclin dependent kinase 4)、hTERT (telomeraseの逆転写酵素)などを発現するレトロウイルスベクターを用いて、ヒト正常表皮角化細胞にいくつかの組み合わせで遺伝子を導入した。遺伝子導入した表皮角化細胞を使ってヒト皮膚を作製後、スキッドマウスの背部に移植した。コントロールのGFPやCDK4のみを導入した皮膚やRasと変異型p53の両者を導入した皮膚は、臨床・組織学的に正常であったが、RasとCDK4の両者を導入した皮膚は、移植3週ごろから角化性腫瘍を認め、有棘細胞癌に合致する組織像が得られた。Ras-CDK4による腫瘍では、ヒトの一般的なSCC同様、Eカドヘリンの発現減弱、Cyclin D1、VEGFやMMP2の発現亢進がみられた。次に細胞増殖亢進のメカニズムを詳しく調べるため、Cyclin D1 (D1)、Cyclin D1の発現を抑制するanti-sense Cyclin D1 (AS D1)、酵素活性のない変異型CDK4N158を発現するベクターを作製しin vivoの実験を行った。CDK4-D1のみでは腫瘍は形成されず、Ras-CDK4-AS D1やRas-CDK4N158では、腫瘍形成が完全に阻止された。Ras-CDK4における腫瘍形成には機能的なCDK4-D1が必須であり、また、CDK4-D1の組み合わせでは十分ではないと考えられる。以上の結果より、RasとCDK4の2つの遺伝子の強発現によってヒトのSCCが生じる可能性が示唆され、その過程には機能的なCDK4とCyclin D1が必須であることがわかった。有棘細胞胆癌(SCC)は、癌遺伝子の活性化や癌抑制遺伝子の不活性化など、複数の遺伝子変異が正常ヒト表皮角化細胞に蓄積することによって生じると考えられている。以前に我々は、21例のSCCにおいて癌遺伝子Rasや癌抑制遺伝子p53、INK4a、PTENなどについて解析を行い、複数の遺伝子変異を持つSCCを見出した。今回、ヒト表皮角化細胞の多段階発癌機構の解明に向けて、ヒト正常表皮角化細胞における複数の遺伝子変異の組み合わせの働きを検討した。変異型p53、Ras、CDK4(cyclin dependent kinase 4)、hTERT(telomeraseの逆転写酵素)、GFPを発現するレトロウイルスベクターを用いて、健常部皮膚由来の初代ヒト表皮角化細胞に導入し、目的の遺伝子を強発現させた。ウエスタンブロット解析にて遺伝子の発現を確認した後、いくつかの組み合わせでヒト正常表皮角化細胞に導入した。導入した表皮角化細胞をヒト真皮上に播いた後、スキッドマウスの背部に移植しin vivoでの働きを検討した。コントロールのGFPやCDK4のみを導入した皮膚は、臨床・組織学的に正常であり、Rasと変異型p53の両者を導入した皮膚でも同様であった。一方、RasとCDK4の両者を導入した皮膚は、移植3週ごろから角化性腫瘍を認め、移植7週後にはinvasive SCCに合致する組織像が得られた。このようにRasとCDK4の2つの遺伝子の強発現によってヒトのSCCが生じる可能性が示唆された。RasとCDK4による腫瘍形成のメカニズムおよび、残りの遺伝子の組み合わせの働きについて、現在検討中である。

我々は、変異型p53、活性型RasとCDK4(cyclin dependent kinase 4)、hTERT (telomeraseの逆転写酵素)などをいろいろな組み合わせで初代ヒト正常表皮角化細胞に強発現させ、スキッドマウスの背部に移植し、遺伝子発現の組み合わせの働きをin vivoで観察した。そして、昨年度に報告したように活性型RasとCDK4の組み合わせによって、移植7週後に組織学的に有棘細胞癌(SCC)に合致する角化性腫瘍を認めた。その腫瘍形成過程における分子メカニズムを検討した。Ras-CDK4による腫瘍では、ヒトの一般的なSCC同様、Eカドヘリンの発現減弱、Cyclin D1、VEGFやMMP2の発現亢進がみられ、Ki67陽性細胞の数も正常にくらべ有意に増加していた。次に細胞増殖亢進のメカニズムを詳しく調べるため、Cyclin D1(D1)、Cyclin D1の発現を抑制するanti-sense Cyclin D1(AS D1)、酵素活性のない変異型CDK4N158を発現するベクターを作製しin vivoの実験を行った。CDK4-D1のみでは腫瘍は形成されず、Ras-CDK4-AS D1やRas-CDK4N158では、腫瘍形成が完全に阻止された。Ras-CDK4における腫瘍形成には機能的なCDK4-D1が必須であり、また、CDK4-D1の組み合わせでは十分ではないと考えられる。RasとCDK4による腫瘍形成過程には、機能的なCDK4とCyclin D1が必須であることがわかった。
企業における職能間の情報共有に影響を与える要因の実証研究

事業組織における職能間の情報共有に影響を与える要因の探求を中心に据えた研究を行った。本研究の主たる成果として以下に挙げるサーベイ調査結果のデータを用いた実証分析は、組織内の情報共有度に影響を与える要因を明らかにした点で、理論的にも、また実践的にも意義のある研究である。日本を代表する大手企業20社から得られた137のビジネス・ユニットを対象とした実証分析の結果からは、次の二つの点が明らかにされた。1点目は、職能間の円滑なコミュニケーションを促進する意図で組織に導入される、調整担当者の設置やマトリクス組織の導入などの水平統合装置の存在は、職能間の情報共有度を高めることに寄与していないということである。少なくとも、分析対象となった日本を代表する大手企業においては、これまでの研究で情報共有を促進すると考えられてきた水平統合装置によって、職能間の情報共有度が高まるわけではないということが示された。2点目は、職能間の事前の調整手段である目標の共有が情報共有に対して影響を与えるということである。すなわち、目標共有度の高い組織ほど職能間の情報共有度も高い。さらに、この関係には、職能間の分化が高いほど強くなるという交互作用効果が見られた。分業された活動を統合する際に、互いに必要な情報は職能間で共有することを考えるならば、水平統合装置の設置という組織構造上の仕組みの導入それ自体は、必ずしも職能間の情報共有を促進しないことを明らかにした点に、理論的な意義がある。また、活動間の事前の調整手段としてこれまで考えられてきた目標共有が、職能間情報共有の促進要因であり、とりわけ各職能で用いられる言葉に違いが見られるといった組織内の職能間分化が大きいほどその効果が大きくなることを示した本研究の分析結果は、実践的にも示唆を与えると考えられる。
木材溶液燃料の内燃機関等への適用性

本研究は世界で初めての化学修飾による木材溶液を石油とのハイブリッド燃料として、あるいは石油なしの単味として熱機器に利用できるかその適用性を調べることを目的として行われた。その結果、気化燃焼によるガソリン機関及びポット式バーナでは主として分留温度の差により木材成分が残留し燃焼残渣をはじめ燃料供給系に付着する等の問題を生じ、その解決は容易ではないことが判明した。よって、ディーゼル機関及びガン式バーナによる噴霧燃焼機器への適用性を調べた。その結果、バーナへの適用には問題なく、ディーゼル機関については石油とのハイブリッド燃料の場合、木材含有率の増加とともに燃料が悪化するものの、単味でも始動に難渋することはなく一応の性能を示すことがわかった。次いで、木材含有率を高めることのできるエチル化法による木材溶液化燃料(木材含有率18.4%)を調製し、単味でディーゼル機関に適用した。供試燃料が8.9cSt/30°Cと高粘度であることも加わって標準状態の機関では著しい燃焼の悪化を示した。燃焼解折の結果、着火遅れが顕著であり拡散燃焼が速かに終息することが熱効率低下の主因であることがわかった。そこで、燃料噴射弁の開弁圧を変えることにより噴射時期を早める実験を行ったところ、燃焼の改善に有効であるとの成果を得た。今後に残された問題としては燃料調製に用いる触媒とその中和剤を適切に選定し燃焼残渣の生成の防止をはかるとともに、より安価な木材溶液化燃料を量産できる方法を追究することである。ラウロイル化木材のアルコリシス溶解物を軽油及びA重油と混合し、質量割合6.7%の木材含有軽油と6.4%の木材含有重油を調製した。これら木材溶液燃料を約9ヶ月間放置したところ、木材含有重油については異常なかったが、木材含有軽油では未溶解木粉が若干沈澱しているのが認められ、多量に液化反応を行うための装置技術の改良が必要であることが判明した。昨年度はガソリン機関、ポット式バーナに適用し種々の問題点が明らかにされた。それらは主として木材溶液の分留温度の差に帰因するものであり、気化燃焼による場合、よい解決方法がない。よって本年度は、燃料を加圧・微粒化する噴霧燃焼のディーゼル機関及びガンタイプバーナへの適用性を調べた。木材含有軽油のディーゼル機関への適用性実験では、水冷4サイクル渦流室式単気筒637mlディーゼル機関を供試し、電気動力計による出力特性を調べた。クランク角、上死点、筒内圧、噴射ニードル弁リフト等の信号をパーソナルコンピュータ燃焼解析システムにより処理し考察した。木材含有重油のバーナへの適用性実験では、灯油・A重油焚用ガンタイプバーナ(燃油量38l/h、圧力約8kg/【cm^2】)を用い、着火性、燃焼温度について調べた。以下に結果の要点を列挙する。1.両燃焼機器ともその燃料供給系統に支障を来たすことはなく、ディーゼル機関の始動性及びバーナの着火性も良好であった。2.ディーゼル機関による出力特性は標準軽油に比し、高回転域で劣る。更に、燃費率の悪化が明らかであり熱効率は低い。3.指圧線図、圧力上昇率、熱発生率を検討した結果、木材含有燃料では燃焼開始と共に急速な圧力上昇があり最高圧力は軽油を上回る。主燃焼期が短かく急激に燃焼が収束する。これは燃料に含まれているアルコールの燃焼速度の影響と考えられる。4.バーナによる火炎における温度分布には著しい差異はなく、十分実用性がある。5.無処理木材の溶液化とその利用の研究を推進させる。
アジアにおける独裁と民主主義の歴史的起源

本研究の目的は,植民地からの独立に際し,アジアにおいてなぜ多様なタイプの政治体制が成立したのか,また,なぜ一部の国では独立直後の政治体制がその後安定し,別の場合では崩壊または変容していったのか,という問いを明らかにすることである。世界的にみて,アジア地域の政治体制は多様性に富む。民主化の時代と言われながらも,アジアでは民主主義の他に,政党支配,軍政,王政,寡頭支配などの多様なタイプの独裁が歴史上,また現在においても存在しているからである。だが既存研究はこのような体制分岐,そして体制の定着または崩壊を体系的に説明できていない。本研究では,東・東南・南アジアに位置する15の国・地域を対象に,植民地期の政治状況分析から体制分岐のパターンを明らかにし,さらに,独立を担った組織の制度化の程度が独立後の政治体制の定着・崩壊に影響したという仮説に沿った事例分析を行う。この研究目標をを達成するにあたり,理論枠組みを検討する代表者と,アジア15カ国のそれぞれれの国を担当する分担者によって本研究課題は構成されている。第1年目である2018年度は,主に個々の分担者の論文作成準備にあて,一部の分担者は現地調査による資料収集を行った。また,論文の構想を報告しフィードバックを得る機会として,研究会を2018年10月と2019年1月に実施した。特に,1月の研究会は2日間にわたって科研メンバー全員が報告する一般公開型のものとした。この研究会には一般研究者や大学生など延べ約80人の参加があり,盛況のうちに終えることができた。代表者である粕谷は,本課題の理論枠組み部分を論文にしたものをECPR(European Consortium for Political Research, 2019年8月ドイツ・ハンブルグ開催)において報告し,フィードバックを得ることができた。各分担者の協力のもと,非常に順調に進んでいる。第2年次となる2019年度は,研究会の実施と合わせ,研究の成果として予定している日本語での編集本の作成を進める。また,日本語での出版後に翻訳したものを英語で出版することを模索しており,そのための翻訳・出版助成への応募を開始する。