東京大学産学連携プロポーザル

神経膠芽腫 (glioblastoma multiforme; GBM)は我が国では年間約 2200 人が発症する希少がんであり、近年の研究の進展にもかかわらず未だに著しい予後の改善が見られていない代表的な難治性がんである。GBM はいくつかのサブタイプに分類されるが、中でも mesenchymal 型(以下 MES 型)の GBM 細胞は放射線や化学療法などに治療抵抗性を示すことが知られている。我々は MES 型 GBM に特徴的に発現している遺伝子を探索し、HVEM (herpes virus entry mediator , 別名 TNFRSF14)を同定した。本研究ではヒトHVEM を標的とした 抗体を用いた非臨床試験を行い、ヒト HVEM 抗体の臨床応用を実現するために研究を推進している。

噴流と超音波により、細胞組織を破壊することなく生体試料である食材を超音波処理する装置の開発を進めている。本装置で28-40 kHzの超音波処理を数分間から１０分間実施することにより、レタス、キャベツ、白菜、水菜、小松菜、ホウレンソウなどの葉物野菜を傷めることなく洗浄し、表面に付着する土埃、泥汚れ、農薬類、添加物を除去することが可能である。ブドウ、イチゴ、リンゴ、レモン等の果物、モヤシ、トマト等をその品質を落とすことなく超音波洗浄することが可能である。また、豚肉、鶏肉等の肉類を超音波処理し、組織を破壊することなく表層の過酸化脂質を選択的に除去して臭みを除去して食味を改善することが可能である。魚体丸ごと、アジの開き、塩サバの切り身、サンマの開き、冷凍魚の切り身、冷凍ホタテ身等を処理し、古くなった魚に特有の臭みや冷凍焼け臭を除去して食味を改善することが可能である。アサリ、シジミ等を超音波洗浄して殻表面の泥汚れと臭みを除去することが可能である。さらに、超音波処理した野菜のシャキシャキした食感が復活し、鮮度が回復することを見出しており、超音波処理が細胞に与える生体影響の解明を進めている。

この研究室では、ヒト生体を対象として『腱の可塑性と役割』について研究をすすめている。腱は単なる筋と骨の連結組織ではなく、その力学的特性（粘弾性）が筋機能やスポーツパフォーマンスに大きな影響を及ぼすことが少しずつ分かってきた（e.g., Kubo et al. 1999 J Appl Physiol）。例えば、陸上短距離種目（100M）におけるパフォーマンス（走タイム）が優れる者ほど、膝伸筋群の腱ステイッフネスが低い（腱が伸びやすい）ことが明らかになっている（Kubo et al. 2000 Acta Physiol Scand; Stafilidis & Arampatzis 2007 J Sports Sci）。さらに、トレーニング様式の違い（負荷の大きさ、収縮時間、筋収縮様式、など）が、筋機能や筋量だけでなく、腱の力学的特性（ステイッフネス、ヤング率、ヒステリシス、など）に対して異なる効果をもたらされることが明らかにされつつある（e.g., Kubo et al. 2001 J Physiol; Kubo et al. 2007 Med Sci Sports Exer）。これらの知見は、パフォーマンス向上を目指す競技選手のトレーニングプログラムを立案する際に、腱の力学的特性に対する影響を考慮する必要性を示唆するものである。

近年、CRISPR/Cas9システムによるゲノム編集法が幅広く利用されている。本手法は標的とするゲノムDNAと20塩基の塩基配列の相補性をもつsgRNAがCas9タンパク質と複合体を構成し、塩基配列の相補性により対合してゲノムDNAの編集を行う手法である（図参照）。本手法は、基本的にどのような生物種でも利用できるため、これまで遺伝子改変が困難とされた生物種や細胞系でも利用可能な新規の有用な手法として注目されている。 この研究室では、バイオインフォマテイックスを用いて、ゲノム全体の中で特定の遺伝子のみを標的とできる塩基配列がどの程度あるのかを様々な生物種で解析し、その結果、ゲノムサイズの大きいヒトやマウスなどでは標的以外の領域に変異を挿入するオフターゲット効果が強く見られる可能性を明確にしている。そのため、ヒトやマウスではゲノム全体の中で特異的な配列を選択してsgRNAとして利用することが必要であり、そのような手法を構築している。このようなsgRNA設計法に関する最新の方法については、ウェブサイト（https://crispr.dbcls.jp/）で公開しているのでご利用いただきたい。

本研究者は、海外展開が求められる日本企業において必要とされる日本本社のあるべき姿を、「強い海外子会社を作る」という視点から、定性的・定量的に明らかにすることを目指している。 一般的に日本企業の国際経営は批判されることが多い。これは国際経営論の分野でも同様である。よくある批判は「本社中心で海外子会社に権限を与えられていない」「日本人社員中心で外国人社員を使いこなせていない」「本社及び日本人社員のグローバル化ができていない」などである。いずれにしても、日本企業の本社に問題があるのではないかという指摘がなされてきた。 それに対して本研究者は、「海外子会社を作る」という視点から、日本企業の本社が考えるべきことをこれまで研究してきた（大木, 2014）。近年では2016年に、東南アジアの日系海外製造子会社約1700社（返答率は約20％）に対する質問票調査を行っている。この調査から、パフォーマンスの良い海外子会社、およびパフォーマンスの良い海外工場には、以下のような特徴があることが、現時点で明らかになっている。 【良い海外子会社の特徴】 ①本社との海外子会社のコミュニケーション 　両者の間のコミュニケーションが高頻度な海外子会社ほどパフォーマンスが良い。特に「報告書ベース」のコミュニケーションが頻繁に取られている。 ②海外子会社への権限委譲 　権限が委譲されている海外子会社ほど、パフォーマンスが良い。 ③買収した海外子会社に対する拠点間競争 　買収した海外子会社においては、他の自社の海外子会社との間の競争を促すようなマネジメントがなされているほど、パフォーマンスが高い。 ※海外子会社のパフォーマンス＝競合と比較したときの主観評価 【良い海外工場の特徴】 ①海外工場への権限委譲 　権限が委譲されている海外工場ほど、パフォーマンスが良い。 ②駐在員への権限委譲 　海外工場に権限を委譲するとしても、現地の駐在員（日本人）権限を委譲している海外工場ほど、パフォーマンスが良い。この傾向はその海外子会社の日本人駐在員が少ないほど、顕著になる。 ※海外工場のパフォーマンス＝グループ内の他国工場と比較した時の主観評価 　このような分析結果から、本社がまず考えるべきマネジメントとして「海外子会社とのコミュニケーション」「権限委譲」「拠点間競争」を提起している。しかし、これらの結果について、東南アジア以外への適用可能性の検討、因果関係の実証、および実際にこれらを実行するために必要な本社の機能・システム・人材の議論は今後の課題である。  

　金属塩の水溶液を急速に超臨界状態にすると、金属塩の溶解度が急激に低下することで大きな過飽和度が与えられ、金属や金属酸化物のナノ粒子が生成する。この手法は超臨界水熱合成法と呼ばれ、粒径や分布を制御したナノ粒子を合成可能な技術として注目されている。 　この研究室では、イオン伝導体や誘電体、光触媒などの分野で応用が期待される複合酸化物ナノ粒子の合成について検討を進めている。特にBaZrO3ナノ粒子の合成について、ミリ秒オーダーでBa欠陥の多い構造が形成した後、秒オーダーでBaが取り込まれるという粒子の詳細な生成機構を明らかにし、反応時間の制御でナノ粒子の物性に大きく寄与するBa欠陥量の制御が可能であることを見出している。また酸化セリウムナノ粒子の合成について、温度に応じた晶析過程の違いを適切に利用することで、粒径分布を大きくせずにサイズを制御できる可能性を見出している。このように、ナノ粒子の生成機構の解明とそれに基づいたナノ粒子の物性制御を得意としている。 　また、超臨界水中ではナノ粒子と有機修飾剤が共存する場合、粒子表面をその場で修飾したナノ粒子の合成が可能である。このような有機修飾を行うことで、ポリマーへの良分散性を獲得することや、ドラッグデリバリーなどに利用することが可能となる。この研究室では、有機ケイ素化合物による表面修飾銅ナノ粒子・表面修飾酸化鉄ナノ粒子の合成が可能であることを見出しており、反応時間や修飾剤導入のタイミング等の制御による表面修飾量の制御を目指した検討を進めている。

日本農業の宿命は零細分散錯圃制（小さな農地がばらばらに点在している状況）にある。これは、災害等のリスク分散を図るために歴史的に形成されてきた。農業構造改革には規模拡大が必要だが、規模拡大すればするほど経営耕地の分散は激しくなり農業機械の移動時間が増加してしまい、経営効率はそれほど高くはならない。また、農地が分散していると近くの圃場で散布された農薬が紛れ込んだり、水管理の自由度が奪われたりするため、例えば完全無農薬無化学肥料栽培の有機農業の実現は難しいといった問題も発生している。本研究では、大規模水田経営の規模拡大過程を現地実態調査から明らかにし、そうした経営が直面している圃場分散問題の実情、それへの対応などを具体的に明らかにすることを目的としている。最終的には農地の面的集積を実現するための手法を開発し、日本型農場制農業の確立を展望したいと考えている。

この研究室では、ロケットエンジンやジェットエンジン内部における熱流動現象の研究に関連し、様々な加速度環境における液面の動きを予測する自由表面流シミュレーションプログラムを開発している。このプログラムは、液体ロケットに搭載されるタンク内部の燃料液体挙動を予測するために新たに開発されたもので、重力と表面張力を考慮したアルゴリズム:CIP-LSMに基づいている。本手法は、スロッシングや砕波現象など、動的加速度環境における液面挙動の予測（図1）に有効であり、数値解と実験結果の比較により妥当性を確認している。