hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に伴う熱揺らぎの解明

1.モデル蛋白質として用いた鶏卵白リゾチームのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移について研究を行った。生体に存在するポリリン酸の一種であるテトラポリリン酸が効率よくリゾチームの凝集を促進することを見出した。更に、アモルファス凝集が起こる臨界濃度で効率よくアミロイド線維が形成されやすくなることを見出した。熱量測定による解析から、テトラポリリン酸のリゾチームへの結合後、蛋白質分子は、脱水和された構造的に揺らぎの大きい状態となり、攪拌などの刺激を与えるとアモルファス凝集を回避してアミロイド線維へと構造転移することを明らかにした(論文投稿中)。2.パーキンソン病関連の蛋白質αシヌクレインのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究を行った。アミロイド線維形成は、用いたリン酸塩濃度に大きく依存し、低濃度(1mM以下)と高濃度領域(200mM以上)でアミロイド形成反応が促進され、中濃度(1100mM)領域では、アミロイド線維形成が抑制されることが分かった。解析の結果、低濃度領域では蛋白質の等電点効果により、高濃度ではリン酸塩の塩析効果にアミロイド線維形成が促進され、中濃度領域ではリン酸塩の塩溶効果によって阻害されることを明らかにした(論文投稿準備中)。3.酸性性条件下でのβ2ミクログロブリンのアミロイド形成に関する研究を行った(共同研究)。透析アミロイドーシスの原因蛋白質β2ミクログロブリンのアミロイド形成に及ぼす温度と塩効果を相図としてまとめた(論文受理)。また、β2ミクログロブリンのアミロイド形成に及ぼすポリリン酸の効果を明らかにした(論文投稿中)。4.中性条件下での加熱によるβ2ミクログロブリンアミロイド形成に関する研究を行った(共同研究)。アミロイド形成に伴う熱応答を熱力学的に解析した(論文投稿準備中)。1.鶏卵白リゾチームのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究は、実験を終了し現在論文投稿中。2.αシヌクレインのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究は、実験をほぼ終了し現在論文投稿準備中。3.β2ミクログロブリンのアミロイド形成に関する3つの共同研究は、一つは論文として受理され、もう2つは論文投稿中。4.現在、アルツハイマー病関連のアミロイドβペプチドとII型糖尿病関連の膵島アミロイドポリペプチドを用いたアミロイド研究を進めている。1ー3に関しては、予定通り研究が進んだが、本プロジェクトで一番成果を出したい研究4に関しては際立った成果はまだ得られていない。1.パーキンソン病関連のαシヌクレインアミロイド線維形成に関する論文を投稿する。2.進展が遅れているアルツハイマー病関連のアミロイドβペプチドとII型糖尿病関連の膵島アミロイドポリペプチドのアミロイド形成に伴う熱揺らぎの研究に精力的に取り組んで遅れを取り戻す。2019年度内に実験を終わらせて、結果を論文にまとめる予定である。また研究全般の結果を総説としてまとめる予定である。1.最初に、モデル蛋白質として用いた鶏卵白リゾチームのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移を調べた。当初、NaClを加えて蛋白質の構造転移を促進する予定でしたが、生体内に存在するポリリン酸の一種であるテトラポリリン酸が効率よく蛋白質凝集を促進することを見出した。テトラポリリン酸の蛋白質分子への結合後、蛋白質分子は、構造変化を伴いながらアモルファス凝集となる。アモルファス凝集が起こる臨界点(蛋白溶解度がブレイクする点)で効率よくアミロイド線維が形成されやすくなることがわかった。熱量測定から、テトラポリリン酸の蛋白質分子への結合は、エントロピー駆動で、続いて起こる凝集反応は、エンタルピー駆動であることがわかった。これは、テトラポリリン酸の結合後、蛋白質分子は、脱水和された不安定な構造となり、次にアモルファス凝集へと反応が進むことを示唆する結果である。蛋白質の脱水和された構造的に揺らぎの大きい状態に攪拌などの刺激を与えるとアモルファス凝集を回避して、アミロイド線維形成が促進されることが明らかになった。2.次に、パーキンソン病関連の蛋白質αシヌクレインのアモルファス凝集とアミロイド線維との競合反応を調べた。競合反応は、用いたリン酸バッファー濃度に大きく依存し、低濃度と高濃度領域でアミロイド線維反応が促進され、中濃度(1100 mM)領域では、アミロイド線維が抑制されることがわかった。解析の結果、低濃度領域では蛋白質の等電点効果により、高濃度ではリン酸バッファーの塩析効果によりアミロイド線維形成が促進され、中濃度領域ではリン酸バッファーの塩溶効果によって阻害されることが明らかになった。モデル蛋白質として用いた鶏卵白リゾチームの結果が予想より順調に得られ、現在、論文執筆段階に来ている。当初、蛋白質凝集を引き起こす塩としてNaClを考えていたが、4つのリン酸が直線状に結合したテトラポリリン酸が効率よく(低濃度)で蛋白質凝集を引き起こすことを見出し、その後実験が順調に進んだ。次にを取り組んだαシヌクレインのアミロイド線維形成の実験も順調に進んだ。蛋白質実験で通常よく用いられるリン酸バッファーの濃度を変えることで、αシヌクレインの塩析ー塩溶効果、等電点凝集効果を検出することができ、アモルファス凝集とアミロイド線維の競合反応を解析することができた。

1.モデル蛋白質として用いた鶏卵白リゾチームのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移について研究を行った。生体に存在するポリリン酸の一種であるテトラポリリン酸が効率よくリゾチームの凝集を促進することを見出した。更に、アモルファス凝集が起こる臨界濃度で効率よくアミロイド線維が形成されやすくなることを見出した。熱量測定による解析から、テトラポリリン酸のリゾチームへの結合後、蛋白質分子は、脱水和された構造的に揺らぎの大きい状態となり、攪拌などの刺激を与えるとアモルファス凝集を回避してアミロイド線維へと構造転移することを明らかにした(論文投稿中)。2.パーキンソン病関連の蛋白質αシヌクレインのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究を行った。アミロイド線維形成は、用いたリン酸塩濃度に大きく依存し、低濃度(1mM以下)と高濃度領域(200mM以上)でアミロイド形成反応が促進され、中濃度(1100mM)領域では、アミロイド線維形成が抑制されることが分かった。解析の結果、低濃度領域では蛋白質の等電点効果により、高濃度ではリン酸塩の塩析効果にアミロイド線維形成が促進され、中濃度領域ではリン酸塩の塩溶効果によって阻害されることを明らかにした(論文投稿準備中)。3.酸性性条件下でのβ2ミクログロブリンのアミロイド形成に関する研究を行った(共同研究)。透析アミロイドーシスの原因蛋白質β2ミクログロブリンのアミロイド形成に及ぼす温度と塩効果を相図としてまとめた(論文受理)。また、β2ミクログロブリンのアミロイド形成に及ぼすポリリン酸の効果を明らかにした(論文投稿中)。4.中性条件下での加熱によるβ2ミクログロブリンアミロイド形成に関する研究を行った(共同研究)。アミロイド形成に伴う熱応答を熱力学的に解析した(論文投稿準備中)。1.鶏卵白リゾチームのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究は、実験を終了し現在論文投稿中。2.αシヌクレインのアモルファス凝集からアミロイド線維への構造転移に関する研究は、実験をほぼ終了し現在論文投稿準備中。3.β2ミクログロブリンのアミロイド形成に関する3つの共同研究は、一つは論文として受理され、もう2つは論文投稿中。4.現在、アルツハイマー病関連のアミロイドβペプチドとII型糖尿病関連の膵島アミロイドポリペプチドを用いたアミロイド研究を進めている。1ー3に関しては、予定通り研究が進んだが、本プロジェクトで一番成果を出したい研究4に関しては際立った成果はまだ得られていない。モデル蛋白質として用いた鶏卵白リゾチームのアミロイド線維形成の結果を論文にまとめる。パーキンソン病関連のαシヌクレインのアミロイド線維形成の結果を論文にまとめる。アルツハイマー病関連のアミロイドβペプチドとII型糖尿病関連の膵島アミロイドポリペプチドのアミロイド線維形成とアモルファス凝集の研究に進む。1.パーキンソン病関連のαシヌクレインアミロイド線維形成に関する論文を投稿する。2.進展が遅れているアルツハイマー病関連のアミロイドβペプチドとII型糖尿病関連の膵島アミロイドポリペプチドのアミロイド形成に伴う熱揺らぎの研究に精力的に取り組んで遅れを取り戻す。2019年度内に実験を終わらせて、結果を論文にまとめる予定である。また研究全般の結果を総説としてまとめる予定である。
感応性金属酵素中心モデルの構築と機能発現

oxy-PHMのモデル錯体合成をおこない、分子状酸素との反応について検討した。生成した単核銅(II)エンドオン型スーパーオキソ錯体は温度を上げると、配位子フェネチル側鎖のベンジル位の水酸化反応を誘起した。モリブデン酵素モデルとして、配位原子を酸素、硫黄、セレンと系統的に変えた錯体を合成し、電子構造や反応性との関連を系統的に調べた。鉄酵素モデル錯体を合成し、触媒能を検討した。過酸化水素を酸化剤として、アルケンのジオール化が進行する系を構築した。アミン存在下ではアミノアルコール化が、1,5-ジエンを用いると、酸化的環化反応が進行し、テトラヒドロフランが生成した。モリブデン水酸化酵素のモデルとして、スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(IV)錯体を合成し、末端配位子の効果を系統的に議論した。結晶構造解析や紫外可視分光計や共鳴ラマン分光計などを用いた分光学的性質などのシュミュレーションからモリブデン錯体の電子構造解析をおこなった。この結果、末端配位子がオキソからスルフィド、セレニドへと変化するにつれて、LUMO+3のエネルギー順が下がり、LUMO+2の軌道とエネルギー順位が入れ替わることが明らかとなった。電荷遷移もこの順で長波長側に観測されることと一致した。スルフィド基やセレニド基を持つモリブデン(VI)錯体も合成し、NMRや紫外可視スペクトルなどの分光学的性質における末端配位子の効果を系統的に議論した。DFT計算により、それらの三次元構造も求めて、末端配位基との結合長についても考察を加えた。三級リンに対する原子移動を速度論的に解析した結果、末端配位子が酸素→硫黄→セレンになるにつれて反応速度が飛躍的に増加することを明らかとした。タングステン類似対も合成してその分光学的性質や原子移動能を評価し、モリブデン錯体の方がより高活性であることを見出した。オスミウム(VI)錯体を合成し、これを触媒とするアルケンのジオール化反応を入手容易な過酸化水素を酸化剤としておこなった。末端アルケンから内部アルケンまでのジオール化反応が効率よく進行した。また、電子求引基を持つアルケンから電子供与基を持つアルケンまで幅広い基質に適用できた。使用するキレート配位子により安定度が増した錯体では、触媒の耐久性が向上しより高い触媒回転数を示した。1,5-ジアザシクロオクタン骨格に2-ピリジルエチル基を導入した配位子を持つ単核銅(II)エンドオン型スーパーオキソ錯体の反応性について検討した。低温、アセトン溶液中でTEMPOH (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine)を加えると、基質からスーパーオキソ錯体への水素原子移動反応が進行し、単核銅(II)-ヒドロペルオキシド錯体が生成した。同条件下でフェノール誘導体を加えると、単核銅(II)フェノレート錯体が生成した。また、反応系中から過酸化水素が約50%の収率で得られたことから、本反応はプロトン移動反応を律速段階として進行していることが示唆された。また、フェロセン誘導体などとの反応により、スーパーオキソ錯体の一電子還元電位を見積もるとともに、ペルオキソ錯体を生成させた。配位原子を酸素、硫黄、セレンと系統的に変えた等構造をとるジオキソ-、オキソ-スルフィド-、オキソ-セレニド-モリブデン(VI)錯体を合成した。オキソースルフィド錯体およびオキソーセレニド錯体は三級リンへの選択的な硫黄あるいはセレン原子移動反応を示した。原子移動速度はSe > S >> Oの順で速くなり、酸素とセレンの原子移動では10000倍違っていた。スルフィドやセレニド基を持つ錯体のLUMOの成分には硫黄とセレンの寄与がそれぞれ34%、35%程度含まれるのに対し、ジオキソ錯体では9%しか酸素は寄与せず、このことが原子移動反応性を支配していると結論した。すでに合成に成功したアルケンのシスジオール化を触媒するオスミウム錯体をに用いると、脂肪族アルケンから電子求引基含有アルケンまで様々なアルケンに対して選択的なシスアミノアルコール化が進行した。各種分光学的手法や計算化学から、この反応における活性酸化剤はオスミウム(V)ーオキソーアミナト錯体であると結論した。モリブデン酵素活性中心生成のモデル化をおこなった。ジオキソモリブデン(VI)状態の補因子モデルとして、カルボン酸メチルエステルを置換基に持つジチオレン錯体を用いた。メタノールやベンジルアルコールなどの単純なアルコールをアポ酵素モデルとして、Camphorsulfonic acid存在下、-40°Cで補因子モデルと反応させるとアルコラトと一つのオキソ基が置換したオキソアルコラトモリブデン(VI)活性中心モデル錯体が生成した。生成したモリブデン錯体は紫外可視、マススペクトルによって同定した。エタノラトが配位した錯体については、低温下での結晶化に成功し結晶構造を決定した。活性中心モデル錯体は540 nm付近に2000 M-1 cm-1以上のモル吸光係数を持つ強い吸収帯をもつが、配位アルコラトによって吸収位置は大きく変化しなかった。ヘキサンチオールをアポ酵素モデルとして用いた時には、-60°C以下でアルコールとの反応と同様にオキソ基との置換がおこり、オキソ(ヘキサンチオラト)モリブデン(VI)錯体が生成した。

この錯体は639 nmに強い吸収帯を持ち、アルコラト錯体の吸収帯よりも大きく長波長シフトしていた。これらの構造をDFT計算により最適化してモデル錯体の電子状態を明らかにし、これらの吸収はHOMO-1からLUMOへの電荷遷移に帰属した。すでに合成に成功したアルケンのシスジオール化を触媒するオスミウム置換鉄酵素モデル錯体を用いると、過酸化水素を酸化剤としてさまざまな1,5-ジエンの酸化的環化反応が進行し、シス配置のテトラヒドロフラン環が生成した。環化反応における基質依存性や五価オスミウム酸化活性種と1,5-ジエンとの量論反応を分光学的に追跡することにより、反応機構を推定した。本研究計画では、「感応性金属酵素中心モデルの構築と機能発現」と題して、酵素触媒サイクル中に存在する準安定化学種を感応性化学種として積極的にとらえることを目的としている。すなわち、感応性モデル錯体を合成し、外部刺激応答性を調べ、機能発現(特に化学的反応性)まで展開する。モリブデン酵素モデルに関して、触媒サイクル中の準安定な活性中心モデル錯体を低温条件で単離・構造決定することに成功した。各種分光法の測定や計算化学により電子状態を決定したことは本領域の概念に一致する。人工金属酵素の開発では、アルケンのシスジオール化を触媒するrieske dioxygenaseのオスミウムモデル錯体を合成し、過酸化水素を酸化剤として、酵素基質以外のジエンの酸化的環化反応に成功した。この結果は、本課題の人工金属酵素のモデルによる機能発現に一致する。テルピリジンとフェニルピリジンを用いて1つの置換活性部位を有する新規な有機金属オスミウム(III)錯体を合成し、アルケンのジオール化反応について検討した。シクロヘキセン、スチレン、ケイ皮酸メチルはシス選択的にジオール化された。またpH 4において、1-オクテンとtrans-3-オクテンでは1-オクテンの方がより効率良くにジオール化されたのに対し、pH 8ではtrans-3-オクテンの方が1-オクテンより効率的にジオール化された。このことから本反応における位置選択性はpH依存的であることが示された。アミンを窒素源とするジアミノ化反応を開発するため、N4系四座配位子のオスミウム(III)-ジトリフラート錯体とアミンとの反応について検討した。オスミウム(III)-ジトリフラート錯体とシクロヘキシルアミンとの反応では、可視領域に強い吸収(λ= 465, 585 nm)が現れ、ESI-MSにより、トリフラート配位子の一つがシクロヘキシルアミンと置換したモノアミン付加体であることが確認された。配位不飽和な錯体として、フェノラートとβージケチミネートを組み合わせた酸化還元活性なトリアニオン性四座配位子とハロゲン化物イオンを有する5配位ロジウム(III)錯体を合成した。錯体は1H NMRやX線結晶構造解析などの分光学的手法によって同定した。酸化還元電位などの性質が溶媒の極性の違いによって影響を受け、溶媒と中心金属との相互作用があることが示唆された。さらに、以前合成した6配位ロジウム(III)錯体の場合に比べて、この錯体はCーH結合のアミノ化反応や酸素化反応により高い活性を示すことが明らかとなった。
数理科学の微分方程式の応用解析学的研究

数理科学の常・偏微分方程式系の解及び解空間の構造の研究が目的であり、殊にパラメーターに依存したその構造の変化の解析が主眼である。この方向に沿って、以下の研究を行った。1。量子力学の方程式系:(1)Schrodinger作用素、Pauli作用素の摂動による固有値の分布を調べた。(2)Dirac方程式の散乱作用素からもとのポテンシャルを再構成する逆散乱問題について研究した。2。流体方程式系:流体が自由表面を持つ時のBoussinesq方程式による熱対流問題を考察した。熱伝導解の安定性を調べ、計算機援用証明法によってRayleigh数、Marangoni数の大きな変化にも応じた固有値の動きを追跡する事が出来、その変化に応じた不安定性を証明した。これらを用いて定常分岐が起っていることの証明が出来る。更にHopf分岐が起っている事の証明を行いつつある。解空間の大域的な分岐構造の解明をめざして、いかなる解析的基礎理論及び計算機援用証明法が必要かを研究し始め、パラメーターの値に対応した解の存在を保証する判定法を提出した。3。可解格子模型・量子群:頂点作用素による格子模型の研究を進め、ヤン・バクスター方程式の楕円関数解に付随する量子群を定義した。Fronsdalは、楕円型量子群を通常のアフィン量子群と代数としては同じものであって、twistorと呼ばれる元で`ゲージ変換'された余積を持つ準Hopf代数として理解するというideaを提唱した。このようなtwistorを、普遍R行列の無限積の形で構成した。これによってvertex型・face型の楕円型量子群の存在が統一的に確立された。4。力学系:余次元3の退化したホモクリニック軌道からの分岐を調べ、その開折により無限個のホモクリニック倍分岐が起こることを示した。その後このようなホモクリニック倍分岐の集積がベクトル場の2パラメータ族で安定に起こり得ることの数学的な証明が得られた。1。2。3。4。この方向に沿って量子力学の方程式系、流体力学の方程式系、可解格子模型及び量子群、力学系と分岐理論に関して以下の研究を行った。1.作用素論:2次元の磁場内のPauli作用素のスペクトルの下端である0は、無限多重度の固有値であるが、電場のポテンシャルによる摂動を加えた時、この0の周りでの固有値の漸近分布を、磁場が回転対称な場合等に調べた。2.流体方程式系:自由表面を持つBenard-Marangoni熱対流問題を研究し、熱伝導解の不安定性をRayleigh数、Marangoni数の変化に対応して解明した。それは線形化作用素の実部が最大の固有値の動きを、パラメーターの変化に対応して追跡する計算機支援証明法によって行った。3.可解格子模型(1)Andrews-Baxter-ForresterのRSOS模型のSln型に対する頂点作用素のボゾン化を構成した。(2)不変微分作用素の研究で、duali pairとそれに付随するCapelli恒等式の研究を行った。4.力学系:ヴェクトル部のホモクリニック倍分岐の研究を行い、orbit-flip型のホモクリニック軌道を持つ場の族では、無限回の同分岐及びその集積が起こりうることを示唆する結果を得た。

この方向に沿って、以下の研究を行った。1。量子力学の方程式系:(1)スペクトルがバンド構造をもつようなモデルに対して、電場を摂動として加えたとき、スペクトルの間隙に離散的固有値が現れる。その漸近分布を調べた。(2)時間に依存する電磁場を持つDirac方程式の散乱作用素からもとのポテンシャルを再構成する逆散乱問題について研究した。2。流体方程式系:圧縮性粘性流体の熱対流問題を考察した。圧縮性のために平衡解、従ってその周りでの線形化方程式系も複雑になり解析的理論は極めて限られていた。Rayleigh数が小さい時の線形安定性及び線形作用素の楔性が示せた。更に固有値・固有関数の計算を行い、不安定性を起すパラメーターの値の特定を行うと共に、平面の間隔が小さくなった極限でのBoussinesq近似へのその漸近性等を得た。分岐を証明するには、質量保存を記述する方程式の非線形性が高く、分岐理論の拡張が必要である。3。可解格子模型・量子群:頂点作用素による格子模型の研究を進め、ヤン・バクスター方程式の楕円関数解に付随する量子群を定義した。Fronsdalは、楕円型量子群を通常のアフィン量子群と代数としては同じものであって、twistorと呼ばれる元で`ゲージ変換'された余積を持つ準Hopf代数として理解するというideaを提唱した。このようなtwistorを、普遍R行列の無限積の形で構成した。これによってvertex型・face型の楕円型量子群の存在が統一的に確立された。4。解の特異性の伝搬:偏微分方程式の解の特性の伝播の研究を行った。特に時間依存型Schrodinger方程式の初期値問題に対する解の特異性の伝播および解の平滑化効果について考察した。波束やFBI変換等の超局所解析を用いた証明方法を考案し、現在それを用いてより詳細な解の特異性の構造を明らかにしつつある。
小児がん経験者が発達危機を克服するためのレジリエンス育成モデルの構築

多くの小児がん経験者は,晩期合併症や,療養生活を通した心の問題や就労・自立などの社会的問題を抱えている.小児がん経験者の発達危機として復学・進学・就職を取り上げ,復学できた小児がん経験者,復学と進学ができた小児がん経験者,復学・進学・就職ができた小児がん経験者で,レジリエントな人格が育成される過程を,重層的輻輳的に分析する.各危機での保護要因が脆弱性要因の解決をうながす強さを育てていること,過去の危機(復学)へのレジリエントな反応と対処が,自己効力感を育て,次の危機(進学)に際してのレジリエントな反応を引き出すことができ,危機にうまく対処できることを実証する.多くの小児がん経験者は,晩期合併症や,療養生活を通した心の問題や就労・自立などの社会的問題を抱えている.小児がん経験者の発達危機として復学・進学・就職を取り上げ,復学できた小児がん経験者,復学と進学ができた小児がん経験者,復学・進学・就職ができた小児がん経験者で,レジリエントな人格が育成される過程を,重層的輻輳的に分析する.各危機での保護要因が脆弱性要因の解決をうながす強さを育てていること,過去の危機(復学)へのレジリエントな反応と対処が,自己効力感を育て,次の危機(進学)に際してのレジリエントな反応を引き出すことができ,危機にうまく対処できることを実証する.
多孔性配位高分子を鋳型とした相互貫入ジャングルジム型高分子の精密合成

我々が独自に開発した新規環状多座配位子benzimidazole[3]areneと金属塩とを適切な条件下で錯体形成させることにより、ユニークな細孔構造を有するdouble-porous MOFを合成する。次に、double-porous MOFの細孔内に様々な有機・無機モノマー分子をジアステレオ選択的に導入したのち、細孔内で重合反応を進めることにより、トポロジカル結合高分子を精密合成することを目指す。
梯子型銅酸化物の金属-絶縁体転移と超伝導化の研究

本研究では、二本足梯子格子と呼ばれるCu_2O_3面と一次元的なCuO_2鎖をもつ梯子型銅酸化物Sr_<14>Cu_<24>O_<41>について、種々の元素置換によってキャリヤ-濃度を変化させた試料を作製し、その電気的、磁気的性質を調べることによって、この系における超伝導の有無と金属-絶縁体転移の様相を明らかにすることを目的とした。Sr_<14-x>Ca_xCu_<24>O_<41>は,x=0では絶縁体であるが、Caの置換により金属-絶縁体転移が起こり、x≧8.4で金属的になることが分かった。しかし、超伝導は出現しなかった。bond-valence-sumsの計算から、Ca置換による金属化は、キャリヤ-であるホールが電気伝導性の悪いCuO_2鎖から電気伝導性のよいCu_2O_3面に移動したことに因っていることが分かった。また、Cu_2O_3面のホール濃度は高温超伝導体におけるCuO_2面のホール濃度に比べてまだ低く、超伝導の出現のためにはCu_2O_3面へのさらなるホールの供給が必要であると推測された。Sr_<14-x>A_xCu_<24>O_<41>(A=Ca,Ba,Y,La)のx=0の試料で80K付近に観測されていた帯磁率のブロードなピークについては、その起源がよく分かっていなかったが、xの増加とともに削減することが分かった。そして、このピークは、CuO_2鎖のCu^<2+>スピンがスピン一重鎖を組み、スピンギャップを形成することに因っていることが分かった。一方、Cu_2O_3面のCu^<2+>スピンは室温より高温でスピンギャップを形成していることが推測された。また、YやLaの置換によりCuO_2鎖のホールが著しく減少し、CuO_2鎖のCu^<2+>スピン間の反強磁性的相互作用が弱くなり、CuO_2鎖のスピンギャップが削減することが分かった。しかし、そのミクロなメカニズムについては、まだよく分かっていない。
胸腺腫のモノクロナール抗体による免疫組織学的解析と臨床的予後に関する基礎的研究

前年度までに正常胸腺における構成細胞のモノクロナール抗体による解析で,皮質及び髄質に於ける細胞構成の加令変化を明らかにし報告した.1.今年度は,正常胸腺の検索を更に進め,特に胸腺リンパ球細胞成分の出現頻度を各年令別にパーセント表示できるよう分析を進めた.2.Leu2a(Suppressor)陽性細胞とLeu3a(Helper)陽性細胞比の加令変化を調べると, 319才が最も高値(2.83.3)を示し, 20才以降は末梢血中のH/S細胞比と殆んど変らない動きを示した.このことは20才迄の胸腺組織を場とする免疫活動の活発さを反映しているものと考えられた.3.さらに胸腺腫5症例をモノクロナール抗体を用いて解析し,先に調べた正常胸腺の細胞構築を対照として比較し,本法の診断学的評価を行った.(1)胸腺腫症例は全て上皮性腫瘍細胞にリンパ球が混在する組織像を呈していた.(2)上皮性細胞,リンパ球の割合から,症例1, 2, 3は混合型(LE),症例4は上皮細胞優位型(E)症例5はリンパ球優位型(L)胸腺腫と分けられた.正常胸腺は,対象となっている胸腺腫の年令層に合せて3050才のものを用いた.(3)リンパ球成分は,症例3で正常胸腺皮質に類似した所見を呈した.症例4はOKT6(-)で,著しく髄質類似であった.(4)上皮性細胞成分は,症例2でLeu7陽性が明瞭に示されたが,他の4例では全く認められず, HLA-DR,ケラチン, S-100を合せて比較すると症例1, 3, 4, 5では髄質類似の傾向が示唆された.(5)以上をまとめると胸腺腫の組織亜型により細胞構成を異にしていることが明らかとなり, E型胸腺腫ではその細胞構築は正常胸腺髄質に極めて類似し髄質由来を示唆していた.一方, L型及びLE型胸腺腫では皮質由来の傾向が示唆されていると考えられた.尚一層の症例の積重ねによる解析の必要性がある.本年度は正常胸腺について研究し、特に年令的構造変化を明らかにした。1才から70才迄の82例を検索した。Leu1陽性細胞は髄質優位とされるが2才児迄は陽性細胞は皮質に多いが、髄質の方が陽性度が高い。その後も年令が長じるに従い髄質が皮質とも優位となる。Leu4陽性細胞も2才児迄は皮質優位だが、その後は髄質優位となる。Leu2a陽性細胞は主として皮質に見い出される。髄質にも少数認められる。萎縮が始まっても皮質が残存している時は皮質に認められる。萎縮が強くなり皮・髄が明らかでなくなると少数散在性に認められるのみとなる。Leu3a陽性細胞は始めは皮質に多いが髄質にも多く出現してくるようになる。やがて皮質が萎縮して来たあとも髄質に残存する。萎縮が強くなると髄質にも散在性に認めるのみとなる。皮質T細胞はOKT6がその特異的マーカーとされ、陽性細胞は全ての年令層で皮質優位であるが、髄質にも少数認められた。2才児迄は髄質に小巣状或は散在性にOKT6陽性を認め、これらには細胞形態からリンパ球もあると考えられる。それ以後の年令層では髄質の陽性細胞は樹枝状細胞を除いては著減する。皮質が萎縮性になっても皮質が残存している間はOKT6は存続する。HLA-DR陽性細胞は髄質に多数認められ、皮質では網状に皮質全層が染色され、上皮性細網細胞のネットワークを示すが、萎縮すると減少するが最後迄存続する。ケラチン陽性上皮細胞の密度は髄質に高く、網状に連なって、皮質では散在性に、皮質最外層では連鎖状に認められた。B1、B2、B3陽性細胞は、その細胞形態から上皮性細網細胞が主体を占め、B細胞は殆んどなかった。S-100陽性細胞は樹枝状細胞で、主として髄質に認められ、皮質にはごく少数散在性に認めた。年令的変化は胸腺の微小環境とT細胞両者に認められた。前年度までに正常胸腺における構成細胞のモノクロナール抗体による解析で,皮質及び髄質に於ける細胞構成の加令変化を明らかにし報告した.1.今年度は,正常胸腺の検索を更に進め,特に胸腺リンパ球細胞成分の出現頻度を各年令別にパーセント表示できるよう分析を進めた.2.Leu2a(Suppressor)陽性細胞とLeu3a(Helper)陽性細胞比の加令変化を調べると, 319才が最も高値(2.83.3)を示し, 20才以降は末梢血中のH/S細胞比と殆んど変らない動きを示した.このことは20才迄の胸腺組織を場とする免疫活動の活発さを反映しているものと考えられた.3.さらに胸腺腫5症例をモノクロナール抗体を用いて解析し,先に調べた正常胸腺の細胞構築を対照として比較し,本法の診断学的評価を行った.(1)胸腺腫症例は全て上皮性腫瘍細胞にリンパ球が混在する組織像を呈していた.

(2)上皮性細胞,リンパ球の割合から,症例1, 2, 3は混合型(LE),症例4は上皮細胞優位型(E)症例5はリンパ球優位型(L)胸腺腫と分けられた.正常胸腺は,対象となっている胸腺腫の年令層に合せて3050才のものを用いた.(3)リンパ球成分は,症例3で正常胸腺皮質に類似した所見を呈した.症例4はOKT6(-)で,著しく髄質類似であった.(4)上皮性細胞成分は,症例2でLeu7陽性が明瞭に示されたが,他の4例では全く認められず, HLA-DR,ケラチン, S-100を合せて比較すると症例1, 3, 4, 5では髄質類似の傾向が示唆された.(5)以上をまとめると胸腺腫の組織亜型により細胞構成を異にしていることが明らかとなり, E型胸腺腫ではその細胞構築は正常胸腺髄質に極めて類似し髄質由来を示唆していた.一方, L型及びLE型胸腺腫では皮質由来の傾向が示唆されていると考えられた.尚一層の症例の積重ねによる解析の必要性がある.
ヘルペスウイルス糖タンパク質の２重標的化改変によるがん治療ベクターの特異性の増強

単純ヘルペスウイルス(HSV)を用いた腫瘍溶解性ウイルス療法が有望視されている。私たちは最近、単純ヘルペスウイルス(HSV)の外被糖蛋白質gDに単鎖抗体を挿入することにより、がん細胞表面抗原のみを介して細胞内に侵入する標的化HSVプラットフォームの構築に成功した。本研究では、別の外被糖蛋白質gBもgDと同様に標的化改変を施すことが可能であるかどうかにつき検討を行った。gB蛋白質の様々な部位に単鎖抗体あるいはリガンドを挿入したところ、変異gBの多くは細胞表面に発現することが確認された。さらに、ウイルスの細胞内侵入能を損なわない変異gBも認めたことから、gBの標的化改変の可能性が示唆された。単純ヘルペスウイルス(HSV)を用いたウイルス療法は広く臨床研究が進行中であり、ついに米国FDAにより医薬品として承認される段階にまで至った。今日までの臨床研究で用いられてきた腫瘍溶解性ウイルスは正常細胞にも一旦は侵入(エントリー)してしまう。一方、申請者らは最近、HSVの標的化改変に独自に成功した。ウイルス表面のエンベロープの糖タンパク質gDを本来の受容体に結合不能とすると同時に、epidermal growth factor receptor(EGFR)・carcinoembryonic antigen(CEA)・epithelialcell adhesion molecule(EpCAM)などのがん細胞表面抗原に対する単鎖抗体を挿入することにより、標的がん細胞のみに効率良くエントリーする標的化HSVを構築することに成功した。動物実験では、マウス皮下腫瘍モデルにて標的化ウイルスの腫瘍内投与により強力な抗腫瘍効果を認めた上、標的化ウイルスを経静脈投与するとウイルスの腫瘍への強い集積(正常臓器の100-1,000倍)を認めた。さらにマウスの毒性評価では、標的化ウイルスは野生型ウイルスの致死量の10万倍の粒子数を投与してもマウスに異常を生じないという有望な成果を得た。残る重要な課題として、がん抗原の多くは完全にはがん特異的でなく正常細胞にも多少の発現が見られるという問題がある。そこで本研究では、がん細胞を正常細胞と区別するための標的分子を1つではなく2つ同時に利用することにより、さらに厳密にがん細胞をターゲティングする方法の開発に取り組んだ。本研究の成果は高い治療効果と安全性を両立した革新的なバイオ医薬として臨床医学への実用化が期待できる。さらに、本研究の成果は特異的な遺伝子導入発現の基盤技術として広く医学・生物学研究に応用されうる点、非常に大きな波及効果が見込まれる。遺伝子治療
RNAi関連蛋白質の分子機能と分子間相互作用の解析

平成16年度は、細胞抽出液を用いたRISCのin vitro解析を中心行った。HeLa細胞の抽出液を用い、siRNA含有蛋白質複合体の形成について、ゲルシフト分析した。時間経過に伴い、2つの増加する複合体(80Sとその他)と減少する複合体(40Sとその他)を検出し、最終的に最も大きな複合体1つに収斂する事を見出した。その最終複合体について、超遠心によるグリセロール密度勾配分画をしたところ、80Sリボソーム画分に一致し、RNAi関連蛋白質(Dicer, eIF2C, Gemin3,Gemin4,FMR1,p68)もその画分に存在することを抗体検出により確認した。この結果は、米国の研究グループから報告されているハエのRISCの結果と両立する。また、UVクロスリンクによりsiRNA末端に直接結合する蛋白質を検索したところ、200kDa前後に時間経過に伴い減少する交差結合体2つと、60kDa前後に時間経過に伴い増加する交差結合体2つ(新規RNAi成分と考えられる)を検出した。200kDa前後の複合体は免疫沈降試験からDicerと推定できた。同様に、siRNAを導入した細胞から抽出液を調製し、ゲルシフト及び超遠心によりsiRNA含有複合体を分析したところ、80S複合体と40S複合体の2つを検出した。これらはin vitroでsiRNA複合体形成した際に観察された分子量の大きい方からの2つの複合体に相当する。現在、この両複合体画分に対するRISC活性の確認作業を進めているが、まだRISC活性を見出すに至っていない。一方、ハエ胚抽出液を用いた同様な分析では、40Sリボソーム画分にRISC活性が存在することを予備的には確認している。平成15年度は、ヒトのDicer(hDcr)及びeIF2C1(h2C1)蛋白質について解析した。大腸菌での発現が困難であったhDcr、h2C1全長について、バキュロウイルスによる発現を検討したところ、h2C1の発現タンパクは不溶性であったものの、hDcr全長は可溶生で発現可能であった。精製して得られたhDcrは二量体で、長い二本鎖RNAからsiRNAを生成する活性を有していた。この切断活性は明らかに、1つのRNaseIIIドメインだけからなるC末部分断片hDcrの活性と異なっていた。欠失体解析の結果、hDcrのsiRNA生成活性の発現にはN末のヘリカーゼドメインは必要でないが、PAZドメインと2つのRNaseIIIドメインを含むC末側が必要であることが見い出された。これらの結果を考え合わせると、現時点で、siRNAサイズ21塩基の分子物差しは2つのRNaseIIIドメインの間のスペーサー領域で決定しているように思われた。また、h2C1の全長は可溶性発現が困難であったが、RNAiに特徴的なドメインとして同定されている機能不明なPAZドメインは、大腸菌で大量発現が可能であった。精製したPAZドメインについて、RNAとDNAに対する結合活性をゲルシフト分析で試験したところ、その活性はRNAに特徴的で、一本鎖RNAに対して弱く結合し、二本鎖RNAの3'末端2塩基突出の構造を認識し、強く結合することが見い出された。つい最近、ショウジヨウバエのeIF2CホモログであるAgo1とAgo2のPAZドメインの構造とRNA/DNA結合活性の報告がなされたが、eIF2C1のsiRNA型RNA特異的な結合活性は明らかにハエAgoのそれとは異なっていた。
逆説睡眠の発現と抑制に関する脳幹の神経機構についての解析

逆説睡眠の発現を調節する神経性入力を明らにするため、頭部のみを拘束した無麻酔のラットの脳幹からニューロン活動を細胞外記録し、そのニューロンに電気泳動的に投与した種々の薬物の作用を調べた。その結果、以下の点が明らかになった。1)逆説睡眠の発現には、コリン作動性PS-onニューロンと、そのコリン作動性ニューロンによって駆動される非コリン作動性のPS-onニューロンが関与している。それらのニューロンの活動には、モノアミン作動性ニューロンやGABA作動性ニューロンからの脱抑制が重要な役割を担っている。コリン作動性PS-onニューロンへの抑制は、モノアミン(ノルアドレナリン)作動性ニューロンよりも、GABA作動性ニューロンのほうが大きく関わっており、モノアミン(ノルアドレナリン)作動性ニューロンは、コリン作動性ニューロンよりも非コリン作動性ニューロンにより強い抑制をかけていると考えられる。2)逆説睡眠中に、非コリン作動性PS-onニューロンはコリン作動性ニューロンによって賦活され、コリン作動性ニューロンはグルタミン酸作動性の興奮性入力を受けている。3)WPニューロンの覚醒時の活動は、H_1レセプターを介したヒスタミン作動性入力による。ノルアドレナリン、セロトニンは、このタイプのニューロンに対して抑制性に作用する。4)脳幹のモノアミン、コリン作動性ニューロンは、視床下部のオレキシン作動性ニューロンから興奮性入力を受ける。しかし睡眠・覚醒状態の切り換えには、オレキシン作動系よりも、脳幹のモノアミン、コリン作動系が大きく関わっていると考えられる。脳幹のアセチルコリン(ACh)作動性ニューロンの起始核である外背側被蓋核は、逆説睡眠や覚醒の調節に重要な役割を果たしている。この部位のニューロンの一群は、逆説睡眠時に特異的に活動hが上昇する(PS-onニューロン)。別の一群は、逆説睡眠と覚醒時に活動が上昇し徐波睡眠時に活動が低下する(WPニューロン)。そこで、これらのニューロンの活動パターンがどのような神経性入力によって調節されているかを明らかにするため、これらのニューロンに対する、いくつかの神経伝達物質の作用を調べた。頭部に装着した固定用プレートにより、無痛的にラットを脳定位装置に固定し、無麻酔下で脳幹から、睡眠・覚醒サイクルにともなうACh作動性ニューロンの活動を記録した。ACh作動性ニューロンは、活動電位の幅が広いことから、non-ACh作動性ニューロンと区別できる。その結果、1.PS-onニューロンの活動低下(停止)には、セロトニン、ノルアドレナリンといったモノアミン作動性、およびGABA作動性の抑制が関与している。3.WPニューロンの覚醒時の活動は、H_1レセプターを介したヒスタミン作動性入力によって維持され、逆説睡眠時の活動は、グルタミン作動性入力によって引き起こされる。4.WPニューロンの徐波睡眠時の活動低下は、GABA作動性の抑制が関与している。などの点が明らかになった。頭部のみを無痛的に固定したラットの脳幹から記録した、睡眠関連ニューロン(逆説睡眠時に特異的な活動上昇を示すPS-onニューロンと逆説睡眠時と覚醒時に活動上昇するWPニューロン)に対する、抑制性伝達物質の作用を調べた。その結果、ノルアドレナリン、セロトニン、GABAとも、これらのニューロンに抑制性に作用することが明らかになった。次に、これらの作用が、どのようなレセプターを介しているかを明らかにするため、これらの伝達物質のアドニスト、アンタゴニスの作用を調べた。これらのニューロンの自発発火はα_2アゴニストによって抑制された。ノルアドレナリンで抑制された活動は、α_2アンタゴニストで回復した。また、PS-onニューロンの覚醒時の活動停止やWPニューロンの徐波睡眠時の活動低下は、GABA_Aのアンタゴニストであるビキュキュリンで回復した。

ビキュキュリンの作用は、コリン作動性ニューロンよりも非コリン作動性ニューロンにより顕著に見られた。また、ヒスタミンはPS-onニューロンに対しては効果がなく、WPニューロンには興奮性に作用した。WPニューロンの活動は、覚醒時のみH_1アンタゴニストで阻害されたことから、ヒスタミンはH_1レセプターを介してWPニューロンの覚醒時の活動の維持に関与していると考えられた。一方、逆説睡眠時の活動は、NMDA、non-NMDAを介したグルタミン作動性入力によって調節されていることが明らかになった。このように、睡眠との関係を明らかにしたニューロンの解析によって、逆説睡眠の調節に関して、従来考えられていたようなモノアミン類の作用も一様でないこと、モノアミン以外にGABAやグルタミン酸なども重要な役割を果たすことなどが明らかになった。
卵巣癌におけるイレッサ、アバスチンの白金製剤耐性解除の検討

抗VEGF抗体であるアバスチンの卵巣癌に対する効果は、マウスを使った実験で、アバスチン+CDDP併用投与群で有意に増強された。卵巣癌におけるEGFR mutationは29個認めたが、EGFR mutationと臨床治療成績との相関はなかった。また、EGFRより下流標的分子であるAktをターゲットとするagentを検討したところ、再発卵巣癌治療に使われているTopotecanがシスプラチンによって誘導されるAktのリン酸化を抑制し、VEGFの発現も抑制することを明らかにした。シスプラチンを耐性株Caov-3細胞と感受性株A2780細胞に添加したところ、1時間で一過性のAktの活性化が見られた。そこで、Akt経路がシスプラチンの治療標的分子に成り得ることが判明した。Gefitinibを添加すると、シスプラチンで活性化されたAktのリン酸化が抑制されたことが判明した。つまり、Gefitinibによりシスプラチンの耐性性が解除されたことが証明された。次にgefitinibをシスプラチン耐性株Caov-3細胞と感受性株A2780細胞に添加し、シスプラチン単剤と併用によるcell viabilityを比較した。Gefitinibを添加すると各濃度のシスプラチンにおいてcell viabilityが低下し、シスプラチンの耐性性が解除され、感受性が増強された。さらにこの効果をin vivoにおいて検討した。シスプラチン耐性株Caov-3細胞をヌードマウスの腹腔内に投与し、シスプラチンおよびGefitinib併用群との抗腫瘍効果を見たところ、シスプラチン単剤群に比して、腹水産生量および播種病巣が抑制され抗腫瘍効果が増強されることがわかった。以上から、gefitinibは、シスプラチンの耐性性を解除することにより抗腫瘍効果を得ることが判明した。VEGFは血管新生因子として重要であるが、抗VEGF抗体であるアバスチン(bevacizumab)の卵巣癌に対する効果について、卵巣癌株A2780を使用し検討した。まず、VEGFのA2780細胞株に対する腫瘍増殖能について、cell viabilityをMTS assayでみたが、VEGFの添加による細胞増殖能に影響はなかった。一方で、ヌードマウス皮下のwound assayと皮下assayでは、VEGFは創傷治癒や血管新生を促進し、アバスチンは抑制した。以上より、アバスチンは、卵巣癌細胞に対する直接的な抗腫瘍効果は期待できないものの、血管新生を抑制することが判明した。次に、A2780細胞株を腹腔内1×10^6個移植させたヌードマウスに、アバスチン単剤投与群、CDDP単剤投与群、アバスチン+CDDP併用投与群での腹膜播種モデルへの影響を見たところ、治療後3週間で、アバスチン+CDDP併用群が有意に腹水産生が抑制され、肉眼的に播種病巣を認めないcomplete responseを得ることが出来た。さらに、維持療法への応用を考え、3週間のアバスチンの追加投与を行ったところ、再発の抑制を認め、生存を延長する効果を認めた。以上から、アバスチンは、シスプラチンとの併用療法により、抗腫瘍効果を高めることが出来、シスプラチン併用治療後の維持療法にも効果があることが判明した。卵巣癌におけるイレッサの標的分子であるEGFRについて、肺癌で示されているようなEGFR mutationの有無について、卵巣癌102症例の病理組織標本を用いてEGFR遺伝子のexon 18、exon 19、exon 21についてダイレクトシークエンス法を用いて調べた。さらに、EGFR、リン酸化Akt、リン酸化ERK抗体で免疫染色を行い、臨床病理学的因子と比較検討した。結果、EGFR mutationは24例に認めた。EGFR mutationと臨床治療成績との相関はなかった。EGFRタンパクの強発現症例では予後が悪い傾向にあった。リン酸化Aktの過剰発現例では有意に無病生存期間の短縮が認められた。イレッサを臨床的に使用出来ない現状の中で、このような卵巣癌のEGFR mutation症例におけるイレッサの臨床的効果の検討は今後必要となってくると考えられる。また、我々の検討では、卵巣癌においては、EGFRより下流標的分子であるAktをターゲットとした分子標的治療がより効果的と考えられる。そこで、我々はAktをターゲットとするagentを検討したところ、再発卵巣癌治療に使われているTopotecanがAktのリン酸化を抑制することを見いだした。再発卵巣癌では、シスプラチン耐性になっていることが多いが、シスプラチン投与によりシスプラチン耐性卵巣癌株Ca-ov3細胞がAktをリン酸化し、apoptosisを抑制することを見いだした。このAktのリン酸化はtopotecanを投与することで抑制され、PARP cleavageを引き起こし、apoptosisを誘導することが判明した。さらに、TopotecanはHIF-1aの核内移行を抑制し、VEGFの発現を抑制することを明らかにした。In vivoの実験では、ヌードマウス腹腔内にCaov3細胞を5X10^6個腹腔内投与し卵巣癌播種モデルを作成した。

これにシスプラチン、Topotecanを単剤、併用で投与し見たところ、シスプヲチン耐性卵巣癌株のCaov3に対して、シスプラチン+Topotecan併用投与では、有意に腹水産生を抑制し、播種病巣の抑制を認めた。以上のことから、Aktをターゲットとした分子標的治療の有用性が証明され、Topotecanがこの有用な候補になり得ることを明らかにした。これらの結果は現在、論文投稿中である。
非齧歯類実験動物の核移植由来ES細胞の樹立

ヒト核移植由来ES細胞のモデル作出の目的で実験を行った。サルおよびウサギの核移植では、マウスクローンで効果が認められているTrichostain Aあるいはscriptaidの再構築胚への処理は効果が無いことがわかった。ブタ卵子をレシピエントに用いたサルクローンを実施し、桑実期胚を得た。ウサギES細胞の樹立に成功した。その未分化性維持にはbFGFやActivinが重要な役割を担っている一方で、LIFは未分化性維持に関与していないことが明らかになった。ウサギES細胞がその形態だけでなく未分化性維持機構までもヒトES細胞に類似していることを示している。ヒト核移植由来ES細胞のモデル作出の目的で、サルおよびウサギの核移植、およびサル体細胞とウサギ卵子を用いた異種間核移植の実験を行い、一方で、まだ安定した受精卵由来ES細胞のないウサギES細胞の樹立も目指した。ウサギES細胞は、ムチン層が定着していない初期の胚を体外培養して胚盤胞を作出し、内部細胞塊にダメージを与えずに作出することに成功した。樹立および継代には、フィーダー細胞濃度の調整が極めて重要であることを明らかにした。約50回の継代後もテロメラーゼ活性が高いことを証明し、ほぼ無限に近く増殖できることが期待された。サルおよびウサギの核移植実験は、卵丘細胞、線維芽細胞、白血球をドナー細胞として実施した。サルについては、実験群間の卵子の質のぶれが大きく、条件設定が極めて困難であったが、いずれのドナー細胞でも細胞質内注入法でクローン胚を再構築可能で、8あるいは16細胞期まで発生することを確認した。サルの卵子は、活性化処理により変形を生じることが多いので、この活性化方法の改善が必須である。ウサギもいずれのドナー細胞でも良好に発生し、1度の実験でほぼ確実に胚盤胞を作出できた。異種間クローンは、サルの細胞をブタの卵子へ注入した。この実験群も胚盤胞の作出に成功した。今後はそれぞれの胚盤胞の質を高めることにより、ヒトに類似した核移植ES細胞細胞を樹立したい。特に、ウサギについては、受精卵から効率的にES細胞を樹立する系が確立できたので、大いに期待できる。ヒト核移植由来ES細胞のモデル作出の目的で、サルおよびウサギの核移植、およびサル体細胞とブタ卵子を用いた異種間核移植の実験を行い、一方で、昨年度樹立した受精卵由来ウサギES細胞の特性解析も行った。サルおよびウサギの核移植では、マウスクローンで効果が認められているTrichostain Aあるいはscriptaidの再構築胚への処理を行った。いずれも統計的に有意差のある効果は現れなかった。すなわち、サルは8-16細胞期まで発生し、ウサギは胚盤胞まで発生したがその率は改善しなかった。また、最近ヒト核移植由来ES細胞の作出に際して、卵子を用いる倫理的な問題回避のために3前核胚を用いた核移植が提唱され、マウスで成功している。そこでサルでICSI胚を作出し、その第一体細胞分裂M期の胚をレシピエントに用いた核移植クローンを実施した。Nocodazole処理をすることにより、2個の桑実期胚まで得ることができたが、胚盤胞は得られなかった。また、昨年度に引き続き、ブタ卵子をレシピエントに用いたサルクローンを実施した。成体雄の線維芽細胞を用いて1個の胚盤胞を得たが、ES細胞の樹立には至らなかった。昨年度、樹立に成功したウサギES細胞の特性解析も行った。未分化性維持にはbFGFやActivinが重要な役割を担っている一方で、LIFは未分化性維持に関与していないことが明らかになった。実際に、LIF非存在下で長期間培養したウサギES細胞の未分化性は失われなかった。さらにY27632の添加により、効率よく増殖させることができることも判明した。これらの結果は、ウサギES細胞がその形態だけでなく未分化性維持機構までもヒトES細胞に類似していることを示している。
環境R&D政策と内生的経済政長に関する分析

国民経済における長期的な成長動向を展望する際,質の高い学校教育や職場訓練を通じた労働者の技能の向上,さらにそうした労働者によって蓄積される技術知識ストックの規模および技術進歩のスピードが,種々の成長促進的な経済要因の中でも特に重要であることは言うまでもないことである。他方、経済成長に伴って環境汚染という深刻な問題も生起することになる。本研究では、イノベーションを伴う状況のもとで環境と内生的成長に関連する種々の政策問題が理論的・実証的に検討される。主たる研究実績を以下に纏めておくことにする。まず、主たる理論分析としては、R&Dやイノベーションを伴う内生的経済成長モデルに環境汚染の問題を統合し,持続的成長を可能にするような環境政策について検討し、有意義な帰結を導出している。短期的には成長を促進するような研究活動への助成と環境保全税の採用という2つの政策を組み合わせることが必要となり、長期的には、汚染量を抑制しながら成長率を維持する経済システムを構築する必要性を厳密な数理的フレームワークのもとで論じている。さらに、R&D活動と特許の問題、イノベーションと人的資本の蓄積の問題、再生可能資源の動態的システムと成長モデルを統合した一般的なシステムの構築を行い、より広い角度から環境と成長の政策問題を検討している。次に実証分析としては、クズネッツの逆U字仮説について、アジア太平洋諸国における経済発展に伴う所得分配と環境問題の2つの側面から実証分析を試みた。回帰分析の結果・所得分配に関するクズネッツ仮説については、所得レベルを示す変数のパラメータの安定性は低く、他の説明変数を付け加えるなど回帰式を変えれば仮説は支持されなくなるということを明らかにしている。この点については、大気汚染を示す二酸化炭素排出量や水質汚染を示す生化学的酸素要求量における環境クズネッツ曲線のクロス・カントリー分析についても同様であり、常に支持されるわけではないとする結果が得られた。今後の更なる経済成長における平等な所得分配、また工業化に伴って二酸化炭素などの環境汚染物質の排出削減にどう取り組んでいくかが重要な政策課題になることを明らかにしている。さらに、アジア太平洋地域における経済発展と所得分配、成長会計の手法による移行動学の研究OLGモデルを利用した人的資本と成長の理論的・実証的分析等も行い、種々の有意義な帰結を導出した。今年度に関しては、環境R&D政策と内生的経済成長の問題を、かなりの部分、共同で研究を開始した。研究代表者である大住は、再生可能資源の動態的システムに関する数理的研究とR&Dと内生的,経済成長の問題の理論的研究を行なった。再生可能資源の動態的システムの数理的研究については、コロンビア大学のG.M.Heal教授を訪問し、数度にわたって、ディスカッショオンを行ない、共同論文を執筆中である。具体的には、生産を伴う再生可能資源の動態的モデルにおいて、均衡経路(あるいは最適経路)のOSS(Optimal steady state)への大域的収束性に関する数理的帰結を導出している。R&Dと内生的経済成長の問題については、片桐氏と南充鉉(大住研究室の大学院生)とともに論文を完成し、発表している。その論文の中で、3つの政策が提案されている。第1の政策として、政府がR&D部門で創出されたアイデアを利用して製造される中間財の価格に与える補助を行なうアイデアの創出振興政策が提示される。