2022 年 31 巻 2 号（通巻 91 号）

ISSN 1342–2634

日本バイオイメージング学会

バイオイメージング
第 30 回日本バイオイメージング学会学術集会
ベストイメージング賞 カールツァイス賞 受賞

表紙の図：

ゼニゴケの細胞分裂組織における Ca2+動態の時空間パターンの解析:
自発的 Ca2+スパイクの発見
Spatiotemporal pattern of Ca2+ dynamics in the cell-dividing zone of a model liverwort,
Marchantia polymorpha○吉沢 優花 1, 2、橋本 研志 1, 2、萩原 雄樹 1, 2、山下 優音 1、朽津 和幸 1, 2
東京理科大･院･理工･1 応用生物科学/2 農理工学際連携〇Yuka Yoshizawa 1,2, Kenji Hashimoto 1, 2, Yuki Hagiwara 1,2, Yuto Yamashita 1, Kazuyuki Kuchitsu 1, 2
1 Department of Applied Biological Science /2 Interdisciplinary Agricultural Science & Technology

Course, Tokyo University of Science
種々の刺激により誘導される細胞内 Ca2+濃度変化の時空間パターンは、生体の情報伝達系の根幹をなすが、発生･形態形成における自発的な細胞内 Ca2+動態変化やそのメカニズム、生理的意義は不明な点が多く、特に植物ではほとんど理解されていない。私たちは、体制が単純なモデル植物ゼニゴケの細胞内 Ca2+動態のライブイメージング系を構築し、2020 年度日本バイオイメージン
グ学会学術集会において仮根の極性先端成長における Ca2+の濃度勾配と振動的変化について報告した。
植物の成長は、特定の頂端分裂組織における細胞分裂と、細胞伸長(体積の増大)により制御される。ゼニゴケ Marchantia polymorpha 葉状体の分裂組織は、湾入した形状の中央に幹細胞があり、それに隣接する分裂細胞を起点として二次元方向に成長すること、また、被子植物の頂端分裂組織と異なり幹細胞が表層に位置することから、共焦点顕微鏡や多光子レーザー顕微鏡による細胞レベルのイメージングが比較的容易である。
ゼニゴケの分裂組織において、一部の特定の細胞において、間隔をおいて自発的 Ca2+スパイク
様の一過的な Ca2+濃度上昇が繰り返される新規の現象を見出した。幹細胞、分裂細胞、さらにその周辺と、細胞毎にその濃度上昇の頻度に違いが認められた。Ca2+濃度変化のパターンと、分裂組
織及びその周辺における細胞分裂･分化･幹細胞の維持等の細胞の運命決定との関係、分子機構や生理的意義の解明を目指して解析を進めている。また細胞分裂･分化に異常を示す、活性酸素種生
成酵素 NADPH oxidase/Rboh 遺伝子等の変異体を用いた比較解析により、細胞の分裂や運命決定と Ca2+-ROS シグナルネットワークとの関係の解析を進めている。
図の説明
ゼニゴケ葉状体の頂端分裂組織をレーザー共焦点蛍光顕微鏡で 10 µm 毎に Z スタック撮影し、合成した画像。遺伝子導入により発現させた Ca2+レポータータンパク質 GCaMP の蛍光（緑）は、その細胞における Ca2+濃度の上昇を示している。ここではさらに、蛍光試薬 propidium iodide で細胞壁を染色し、個々の細胞を判別できるようにしている（マゼンタ）。スケールバー：100 µm。

─9─

■目次■

第 31 回日本バイオイメージング学会学術集会 ……………… 12
ご案内……………………………………………………………… 18
プログラム………………………………………………………… 23
要旨………………………………………………………………… 37
発表者索引……………………………………………………… 137
総会資料………………………………………………………… 145
学会定款………………………………………………………… 156

─ 10 ─

■第 31 回日本バイオイメージング学会学術集会■

主

催： 日本バイオイメージング学会

会期： 2022 年 9 月 3 日（土）～ 9 月 5 日（月）◆学術講演会：9 月 3 日（土）～9 月 4 日（日）◆公開講座・先端機器見学会：9 月 5 日（月）学術集会会場：

大阪大学 吹田キャンパス 銀杏会館（大阪府吹田市山田丘 2-2）
http://www.office.med.osaka-u.ac.jp/icho/index.html

公開講座会場：

大阪大学産業科学研究所 講堂

先端機器見学会会場： 大阪大学産業科学研究所
大阪大学蛋白質研究所
大阪大学フォトニクスセンター
大阪大学超高圧電子顕微鏡センター
大会長： 永井 健治（大阪大学産業科学研究所 生体分子機能科学研究分野）
協

賛： 大阪大学 先導的学際研究機構
大阪大学 産業科学研究所
大阪大学 蛋白質研究所
大阪大学 フォトニクスセンター
大阪大学 超高圧電子顕微鏡センター
文部科学省 新学術領域「シンギュラリティ生物学」

学術集会ホームページ：
https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bse/bioimaging/index.html
参加費： 公開講座（無料）
先端機器見学会（無料）
学術集会
一般（正会員：4,000 円、非会員：6,000 円）
大学院生および学部 5 年生以上（学生会員：3,000 円、非会員：5,000 円）
学部 4 年生以下：無料（発表する場合は大学院生に準ずる）

─ 12 ─

■第 31 回学術集会運営委員会■

大 会 長： 永井 健治（大阪大学産業科学研究所 生体分子機能科学研究分野）
運営委員： 石井 優（大阪大学生命機能研究科）
市村 垂生（大阪大学先導的学際研究機構）
稲田 のりこ（大阪公立大学生命環境科学研究科）
上田 昌宏（大阪大学生命機能研究科）
小阪田 泰子（大阪大学産業科学研究所）
加藤 貴之（大阪大学蛋白質研究所）
樺山 一哉（大阪大学理学研究科）
菊地 和也（大阪大学工学研究科）
新間 秀一（大阪大学工学研究科）
長原 一（大阪大学データビリティフロンティア機構）
橋本 均（大阪大学薬学研究科）
原田 慶恵（大阪大学蛋白質研究所）
樋口 ゆり子（京都大学薬学研究科）
藤田 克昌（大阪大学工学研究科）
渡邊 朋信（理化学研究所生命機能科学研究センター）
事 務 局： 酒井 和代（大阪大学産業科学研究所）
千尾 朝子（大阪大学産業科学研究所）（掲載は五十音順）

─ 13 ─

■第 31 回学術集会ご案内■

１．受付・参加費(１)

大会受付にて、ネームカードをお受け取りください。
当日参加の方は、以下の参加費をお支払い（現金のみ）の上、ネームカードをお受け取りください。



当日参加費


一般（正会員：6,000 円、非会員：8,000 円）

大学院生および学部 5 年生以上（学生会員：4,000 円、非会員：6,000 円）(２)

招待講演を除き、登壇者は日本バイオイメージング学会会員に限ります。

(３)

学術集会会期中はネームカードを必ず着用してください。

(４)

9 月 3 日（土）の受付は混雑が予想されますので、お早めに受付にお越しくだ
さい。受付開始は、12 時 00 分です。

２．発表者へのご案内(１） 特別講演、シンポジウム


講演時間は時間厳守にてお願いいたします。また、演者の方はシンポジウムの枠 15 分前までに試写をお願いいたします。バッテリー切れに備えて、電源ア
ダプタをご持参ください。また、発表中はスクリーンセーバーや省電力モードにならないよう、設定をお願いします。



講堂のプロジェクタとパソコンとは、HDMI 端子または VGA 端子（別名：D-sub15
ピン）により接属いただけますが、HDMI 端子での接続をお勧めいたします。
Mac 等の一部のノートパソコンは、別途コネクターが必要な場合がありますので、必ずご持参下さい。

（２）ポスター討論


ポスター討論の時間には、発表者はパネルの前にいてください。
9 月 3 日（土）、9 月 4 日（日）奇数・偶数の発表時間が１時間ずつありますので、両日ともパネルの前にお立ちください。



ポスターサイズは W 84 cm × H 119 cm（A0 判）の大きさです。各パネルの左
肩に演題番号が貼ってありますので、所定のパネルに展示して下さい。貼り付けに必要な押しピンは、ポスター会場に用意しています。



ポスターは、できる限り学術集会開催まで、遅くともポスター討論に間に合うように掲示してください。



ポスターの撤去は 9 月 4 日（日）17 時 00 分から 18 時 00 分までの間に行って─ 14 ─

ください。撤去時間を過ぎ、取り外されていないポスターは原則、廃棄いたしますのでご注意ください。
３．表彰
( １)

ベストイメージング賞
浜松ホトニクス(晝馬)賞（浜松ホトニクス株式会社提供）、エビデント(オリンパス)賞（株式会社エビデント提供）、ニコン賞（株式会社ニコンソリューションズ提供）、カールツァイス賞（カールツァイス株式会社提供）という 4 つの賞を授与します。受賞者は、参加者全員の参加者全員による投票により、ポス
ター発表の中から決定いたします。

( ２)



受付時に審査用紙をお渡しいたします。



9 月 4 日（日）15 時 30 分までに投票をお願いいたします。



受賞者の発表と表彰は 9 月 4 日（日）18 時 20 分より行います。

グラフィックアブストラクト賞
優れたグラフィックアブストラクト（任意）を提出された方 3 名に、グラフィックアブストラクト賞を授与します。


受賞者の発表と表彰は 9 月 4 日（日）18 時 20 分より行います。

４．附設展示会
ポスター発表会場（銀杏会館 大会議室）に、出展企業 15 社の展示ブースを常設いたします。ポスター発表時間を中心にお立ち寄りください。
５．総会
9 月 4 日（日）17:50～18:20
６．奨励賞受賞講演
9 月 4 日（日）17:10～17:50
７．懇親会
産業科学研究所ロータリー広場にて、ジンギスカンパーティを行う予定です。
バイオイメージング学会の参加者同士が親睦を深められる場にしたいと思います。


参加費（一般：4,500 円 学生：3,000 円）

注）新型コロナの感染拡大状況によっては、やむを得ず、中止する可能性がございます。中止する場合、8 月 20 日（土）までには、お知らせいたします。中止となった場
合、お支払い済みの参加費は、学術集会会場にて現金で返金いたします。
）
８．インターネット
会場内では、大阪大学（ODINS）無線 LAN、eduroam 無線 LAN が使用できます。ODINS
無線 LAN の利用を希望される方は受付にお申し出ください。

─ 15 ─

９．参加キャンセルについて一度納入された参加費は、理由の如何に関わらず一切返金できません。
１０．禁止事項
発表者の承諾無しに、発表内容を画面撮影（スクリーンショット含む）、録画、録音すること

─ 16 ─

■ベストイメージング賞スポンサーよりメッセージ■
ニコン賞

エビデント(オリンパス)賞

株式会社エビデントは 100 年以上の歴史を持つオリンパスの科学事業の DNA をニコンは、優れた顕微鏡画像を通じ継承し、2022 年 4 月に誕生しました。旧

人々に新鮮な驚きや感動を与えるととオリンパスから継続して本学会のバイもに、最先端の科学技術の重要性を伝え

オイメージング研究に貢献する事といてきました。優れた顕微鏡画像を通じ、たしまして、本学会にて素晴らしいご研

新たな感動を与えてくださる研究者と究をされている方へ、今年度も EVIDENT

その画像に対し、ニコン賞を贈呈いたし賞を贈呈いたします。

ます。

浜松ホトニクス賞(晝馬)賞

カール・ツァイス賞

世界で初めてテレビに「イ」の字が映1846 年の創業から 175 年以上にわた
り、ZEISS は常に革新的技術、好奇心、情熱を持ちながら研究者の皆様と共に大きな課題を大きな機会に変え、不可能を可能にしてきました。明るい未来のため共に想像力の限界に挑戦いただける
若手研究者の方々に ZEISS 賞を贈呈致します。

し出されてから約 90 年。光技術は目覚
ましく進歩し、21 世紀を「光の世紀」と呼ばしめるまでになりました。これまで、そしてこれからも、浜松ホトニクス
は光と共に人類未知未踏の技術を追い求めて発展を続けていきます。
我々は“女神の前髪を掴む”様な研究を応援しています。

（掲載は順不同）─ 17 ─

■会場案内■【学術集会会場】
大 阪大学 銀杏会 館

シンポジウム会場：阪急電鉄・三和銀行ホール
ポスター発表会場：大会議室（会議室 D,E）、会議室 B、C

現在、銀杏会館周辺が⼯事中で、経路がわかりづらい状態となっております。
途中、銀杏会館への経路の看板が上がっておりますので、看板に沿ってお進みください。

公開講座会場：産業科学研究所

管理棟１階 講堂

先端機器見学会会場：産業科学研究所・フォトニクスセンター・蛋白質研究所・超高圧電子顕微鏡センター

─ 18 ─

■交通案内■JR 大阪（梅田）/ 新大阪駅より（地下鉄御堂筋線－北大阪急行）梅田又は新大阪 →千里中央 （終点）
*この間の所要時間：梅田から約 20 分、新大阪から約 15 分
【乗り換え (1)大阪モノレール】
千里中央－(10 分)→万博記念公園－(10 分)→阪大病院前*「門真市」行き。万博記念公園駅にて彩都線に乗り換え【乗り換え (2)阪急バス】
千里中央－(15 分)→阪大医学部病院前又は阪大本部前*6 番乗り場から「阪大本部前」「茨木美穂ヶ丘」「下井」行き。
*但し阪急山田経由便は所要 25 分
京都方面より(1)阪急京都線 南茨木下車。大阪モノレール「大阪空港」行きに乗り換え。
南茨木－(5 分)→万博記念公園－(10 分)→阪大病院前(2)JR 茨木駅下車。近鉄バス「阪大本部前」行きに乗り換え。所要時間 20 分

─ 19 ─

■プログラム■

第 31 回バイオイメージング学会学術集会 日程表
9/3 (土)8

9/4 (日)9/5 (月)8:00〜9:00

受付
9:00-9:10 スクリーン広告

99:00〜9:30

受付

9:10-10:10

特別講演 210

10:10-10:20 休憩
10:20-11:20

公開講座ｘ２
産業科学研究所講堂
10:30-12:00

ポスターセッション２
奇数119:30-10:30

先端機器見学会

・大阪大学産業科学研究所
・大阪大学蛋白質研究所
・大阪大学フォトニクスセンター

11:20-12:30
1212:00-13:00

13

受付

13:00-13:10 開会の辞

13:10-14:10 特別講演１

14

15

16

12:40-14:10

シンポジウム３

14:10-14:20 休憩

14:20-15:20

14:20-15:20

ポスターセッション１
奇数

ポスターセッション２
偶数

15:20-15:30 スクリーン広告

15:20-15:30 スクリーン広告

15:30-17:00

15:30-17:00

シンポジウム４

17:00-17:10 休憩

17:00-17:10 休憩

17:10-18:10

17:10-17:50

ポスターセッション１
偶数
18

12:30-12:40 スクリーン広告

14:10-14:20 休憩

シンポジウム１

17・超高圧電子顕微鏡センター

昼食休憩

奨励賞受賞講演

17:50-18:20

18:10-18:20 スクリーン広告

総会

ベストイメージング賞受賞セレモニー
18:30-18:40 休憩
18:20-19:50
19

シンポジウム２

18:40-20:40

懇親会（ジンパ）
産業科学研究所
ロータリー広場20

─ 23 ─

プログラム◎プログラム
日時：9 月 3 日（土）12:00〜

9 月 5 日（月）12:00------------------------------------------

大阪大学 銀杏会館

9 月 3 日（土） -----------------------------------------

12:00 〜 13:00 ＜受付＞（銀杏会館 3 階 阪急電鉄・三和銀行ホール）
13:00
【開会】
開会あいさつ：バイオイメージング学会会長 岡 浩太郎
会の進行について：第 31 回学術集会大会長 永井 健治
13:10 〜 14:10【特別講演 1】
T-1.

光イメージング技術：光超音波生体 3D 解析／顕微分光散乱解析
佐藤 いまり国立情報学研究所 コンテンツ科学研究系

14:10 〜 14:20 ＜休憩＞
14:20 〜 15:20【ポスターセッション 1 奇数】
P-1.

細胞間で再構成される遺伝子コード型 Split-type 神経伝達物質センサー○新藤豊 1、芦田慶太 1、正本和人 2、田桑弘之 3、高橋真奈美 3、樋口真人 3、井出龍斗 1、堀田耕司 1、岡浩太郎 1,4,5
1
慶應義塾大学理工学部、2 電気通信大学情報理工学域、3 量子科学技術研究開発機構、4 早稲田
大学理工学術院総合研究所、5 高雄医科大学医学部

P-3.

フェンレチニドによる膜流動性変化の FRAP 解析○黄栩昊 1、樺山一哉 1, 2、林康広 3、深瀬浩一 1,2
1
大阪大学大学院理学研究科化学専攻、2 大阪大学大学院理学研究科 FRC、3 宮崎大学農学部

P-5.

グリシンを含むトリペプチドが脂肪細胞の脂肪滴形成に与える影響○長谷川千織 1、石黒詩織 1、隈井菜々子 1、田中直子 11
大妻女子大学家政学部

P-7.

Development of K+ indicator for quantiﬁcation of [K+] in blood○ Yifei Mao 1, Xue Peng 1, Tomoki Matsuda 2, Takeharu Nagai 1, 2
Graduate School / School of Pharmaceutical Science, Osaka University
2
SANKEN (The Institute of Scientiﬁc and Industrial Research), Osaka University

1

P-9.

フォールディング能が高い光増感蛍光タンパク質開発○設樂久志 1、白井拓 1，竹本研 1
三重大学 医学系研究科

1

P-11. シロイヌナズナのミオシン XI 変異体側枝の四次元立体構造解析〇吉田大一 1、國田樹 2、戸田真志 3、上田晴子 4、檜垣匠 1
1
熊本大・院・自然科学、2 琉球大・工、3 熊本大・総合情報統括センター、4 甲南大・理工─ 24 ─

P-13. OTN 近赤外蛍光プローブの胆汁排泄に至るまでの挙動の主成分分析による可視化○市橋理江、梅澤雅和、大久保喬平、上村真生、曽我公平
東京理大・先進工・マテ工

P-15. スマートフォンカメラによるグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発○田中陸登 1、杉浦一徳 2、服部満 2、永井健治 1, 2
1
大阪大学生命機能研究科、2 大阪大学産業科学研究所

P-17. 多光子励起ラベルフリーイメージングを利用した乳腺腫瘤のコンピュータ支援診断○齋藤卓 1, 2、田口加奈 2、亀井義明 2、今村健志 1, 2
1
愛媛大学大学院医学系研究科、2 愛媛大学医学部附属病院

P-19. Development of traceable drug delivery system (DDS) for biopharmacy with aggregationinduced
emission (AIE) products and ﬂuorescent protein○ Kei Hamada、Miho Suzuki
Graduate School of Science and Engineering, Saitama University

P-21. タンパク質工学を用いた高性能な化学遺伝学的カリウムイオンセンサーの開発○程大洲 1、朱文超 1、那須雄介 1、寺井琢也 1、ロバート・E・キャンベル 1,2
東京大学大学院理学系研究科化学専攻、2 アルバータ大学化学科

1

P-23. 光ファイバ型蛍光相関分光装置による輝度の異なる二成分混合試料測定に向けた検討○山本条太郎 1、佐々木章 2
産業技術総合研究所 健康医工学研究部門、2 産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門

1

P-25. マウス心房筋細胞における T 管構造と Ca2+ transient の観察○森川栞、白土愛由美、尾髙椋介、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
東邦大 薬 薬物学

P-27. 微小管結合タンパク質 RIC1 過剰発現株の解析から探る葉のスムーズな形態形成○菊川琴美 1、曽我康一 2、今村寿子 3、小竹敬久 4、檜垣匠 1
1
熊本大・院・自然科学、2 大阪公立大・院・理、3 九州大・院・医、4 埼玉大・院・理工P-29. Development of FRET-based bioprobes to detect viscosity for sensing intracellular molecular
crowding along with cell cycle○ Taiga Inoue 1, Rahman Md. Shazadur 1, Miho Suzuki 1
Graduate School of Science and Engineering, Saitama University1

P-31. ゴルジ体のサブコンパートメントにおける糖転移酵素の局在○矢木宏和 1,2、戸島拓郎 3、甲賀大輔 4、西 栄美子 2、齋藤泰輝 1、光山統泰 5、加藤 薫 5,6、
加藤晃一 1,2
1
名市大・院薬、2 自然科学機構・生命創成探究センター、3 理研・光量子工学研究センター、
4
旭川医科大学、5 産総研・AI センター、6 産総研・バイオメディカル

P-33. 極薄ライトシートを使った X 線三次元イメージング○香村芳樹 1、高野秀和 1、石川哲也 1
理研 /SPring-8 センター

1

P-35. A high-performance red ﬂuorescent genetically encode biosensor for extracellular L-lactate
Yuki Kamijo 1, Giang N.T.Le 1, Yusuke Nasu 1, Robert E. Campbell 1
1
Department of Chemistry, The University of Tokyo

P-37. デジタルホログラフィック顕微鏡用珪藻殻試料作製○齋藤福 1、北村優樹 1、井出祐貴 1、Minh Hieu Nguyen 2、Binh Duong Le 3、Anh Tuan Mai 4、
真山茂樹 5、梅村和夫 11
東京理科大学、2 VNU-HUS、3 NACENTECH、4 VNU-UET、5 東京珪学研

P-39. 骨表面 pH を測定するレシオ蛍光イメージング用色素の開発○吉村康孝 1、蓑島維文 1、菊地和也 1,2
1
大阪大学大学院工学研究科、2 大阪大学免疫学フロンティア研究センター

─ 25 ─

P-41. 可視光２光子励起を用いた共焦点顕微鏡の高速化・高空間分解能化○久保俊貴 1、天満健太 1, 2、桶谷亮介 1、杉浦一徳 3、魯 慨 3、Nicholas I. Smith4、松田知己 3、
永井健治 3, 5、藤田克昌 1, 2, 5
1
大阪大学大学院工学研究科、2 産総研・阪大先端フォトバイオ、3 大阪大学産業技術研究所、
4
大阪大学免疫学フロンティア研究センター、5 大阪大学先導的学際研究機構

P-43. データサイエンスに基づく COVID-19 治療薬の ADMET 特性と薬物有害反応標的の予測○五味晶彦 1、脇萌々花 1、坂田喬亮 1、小島正樹 1
東京薬科大学生命科学部

1

P-45. 活性酸素種生成酵素 NOX/Rboh によるゼニゴケの細胞分裂・分化制御機構のイメージング
解析○山下優音 1,2、萩原雄樹 1,2、橋本研志 1,2、朽津和幸 1,2
東京理科大・院・理工・1 応用生物科学 / 2 農理工学際連携

P-47. ゲノム解析に基づくコロナウイルス感染症の pandemic 予測○佐々木真大 1、黒川景 2、小島正樹 1
1
東京薬科大学生命科学部、2 愛知県立大学看護学部

P-49. 遺伝子コード型プロテアーゼセンサーの開発と植物のプログラム細胞死およびオートファ
ジーエンドポイントのプロテアーゼ活性のイメージング○花俣繁 1,2、来須孝光 3、三ツ井敏明 2、朽津和幸 1
東京理科大 ･ 理工 ･ 応用生物科学、2 新潟大 ･ 自然科学、3 公立諏訪東京理科大 ･ 工 ･ 機械電気工学
1P-51. ダイヤモンド量子計測を用いた生体スピンイメージング応用○石綿整 1、佐原成彦 2
1
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 量子生命科学研究所、2 国立研究開発法人量子科
学技術研究開発機構量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部 疾患モデル開発グループ

P-53. 光音響顕微鏡の構築とその画像取得例
平沢 壮 1、○石原美弥 1
防衛医科大学校医用工学講座

1

P-55. 血管炎治療薬候補 VasSF 治療によるモデルマウスでのバイオイメージング動態解析―COVID-19 の重症動態も見すえて―○橋本香保子 1,2、小浦美奈子 3、鈴木治 3、伊藤吹夕 4、亀岡洋祐 5、中山俊憲 2、鈴木和男 2,51
千葉工業大学、2 千葉大学、3 医薬健栄研、4 帝京大学、5A-CLIP 研究所

P-57. High-Content and Label-Free Raman Imaging of Hepatocyte Functions under Drug
Administration○ Menglu Li1,2, Yasunori Nawa1,2, Seiichi Ishida2,3, Yasunari Kanda2,4, Satoshi Fujita1,2,Katsumasa Fujita1,2,5
Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Osaka University, 2 AIST-Osaka
University PhotoBIO-OIL, 3 Division of Applied Life Science, Graduate School of Engineering, Sojo
University, 4 Division of Pharmacology, National Institute of Health Sciences, 5 Institute for Open andTransdisciplinary Research Initiatives, Osaka University
1

P-59. 多機能観察のための世界最短波長蛍光タンパク質の開発○杉浦一徳 1、永井健治 1
1
大阪大学産業科学研究所

P-61. N-cadherin 相互作用可視化のためのインジケータ開発○京卓志 1, 2、永井健治 2、松田知己 2
1
科学技術振興機構さきがけ、2 大阪大学産業科学研究所

P-63. 物理化学的手法と計算シミュレーションによるアガリクス由来 グルカンの立体構造観測○松村義隆 1、井上広大 1、墨野倉誠 1、久保美香子 1、出村茉莉子 1、市岡隆幸 1、森本康幹 1、田代充 2、石橋健一 3、大野尚仁 3、服部峰之 4、小島正樹 1
1
東薬大・生命、2 明星大・理工、3 東薬大・薬、4 産総研

P-65. 実験自動化ロボットと超解像顕微鏡の連携による大規模画像データ取得システム○光山統泰 1、加藤薫 1, 2、足達俊吾 1, 3
1
産総研・AI センター、2 産総研・バイオメディカル、3 産総研・細胞分子工学
─ 26 ─

P-67. 高感度ライトフィールド３D 量子センシング技術の開発○前岡遥花 1、五十嵐龍治 2、臼杵深 3、杉拓磨 1
1
広島大学統合生命科学研究科、2 量子科学技術研究開発機構、3 静岡大学電子工学研究所

P-69. 自己教師あり学習を用いた甲状腺細胞診画像の特徴表現獲得と画像分類応用○安部政俊 1、廣川満良 2、鈴木彩菜 2、長原 一 1、宮内 昭 2、赤水 尚史 2、新岡宏彦 1
大阪大学データビリティフロンティア機構、2 隈病院

1

15:20 〜 15:30 ＜スクリーン広告＞
15:30 〜 17:00【シンポジウム 1】バイオイメージングと情報の協奏
座長：長原 一（大阪大学 データビリティフロンティア機構）

S1-1. 先端バイオイメージングデータのデータ駆動解析とオープンサイエンス〇大浪 修一 1,2
理化学研究所 生命機能科学研究センター、2 理化学研究所情報統合本部

1

S1-2. イメージングとその知的処理による診断治療支援〇森 健策 1
名古屋大学大学院 情報学研究科

1

S1-3. バイオメディカル画像解析に関する Label eﬃcient learning〇内田 誠一 1、〇備瀬 竜馬 1
1
九州大学大学院 システム情報科学研究院

S1-4. 実験自動化ロボットと超解像顕微鏡の連携による大規模画像データ取得システム○光山 統泰 1、加藤 薫 1, 2、足達 俊吾 1, 3 * 一般演題から採択
産 業 技 術 総 合 研 究 所 人 工 知 能 研 究 セ ン タ ー、2 産 業 技 術 総 合 研 究 所 バ イ オ メ デ ィ カ ル、
3
産業技術総合研究所 細胞分子工学

1

17:00 〜 17:10 ＜休憩＞
17:10 〜 18:10【ポスターセッション 1 偶数】
P-2.

マイクロバブルと集束超音波を併用したドキシルによる脳腫瘍治療○小俣大樹 1、宗像理紗 1、鈴木悠乃 1、梅村晋一郎 2、吉澤 晋 3、丸山一雄 1,4、鈴木 亮 1,4
1
帝 京 大 学 薬 学 部、2 東 北 大 学 大 学 院 医 工 学 研 究 科、3 東 北 大 学 大 学 院 工 学 研 究 科、4
帝京大学先端総研

P-4.

環境応答型蛍光物質を用いた粘膜透過性および付着性ナノ粒子の消化管内挙動解析○山田幸平 1、Kurt D. Ristroph 2、Hoang D. Lu 2、Wei Wu 3、Robert K. Prudʼhomme 2、佐藤秀行 1、
尾上誠良 11
静岡県立大学 薬学部 薬剤学分野、2 プリンストン大学、3 復旦大学

P-6.

高分子超薄膜を活用したマウス脳の長期的な広視野 in vivo 二光子イメージング○高橋 泰伽 1,2,3、張 宏 4,5、揚妻 正和 6、鍋倉 淳一 3,6、大友 康平 1,2,7、岡村 陽介 4,5,8、根本 知己 1,2,3
1
生命創成探求センター バイオフォトニクス研究グループ、2 生理学研究所 バイオフォトニクス
研究部門、3 総合研究大学院大学、4 東海大学工学部、5 東海大学マイクロ ･ ナノ研究開発センター、
6
生理学研究所 生体恒常性発達研究部門、7 順天堂大学大学院医学研究科、8 東海大学大学院工学
研究科

P-8.

蛍光相互相関分光法による蛍光アプタマーの分子特性計測○佐々木章 、古旗祐一
産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門
─ 27 ─

P-10. 3 次元培養系非染色観察用 高深達屈折率トモグラフィ技術○安彦修 1、竹内康造 1
1
浜松ホトニクス株式会社中央研究所

P-12. Quantiﬁcation of intracellular ATP by a green color ﬂuorescence lifetime imaging microscopy(FLIM)-based biosensor○ Cong Quang Vu1, Taketoshi Kiya2, Toshinori Fujie3, Tetsuya Kitaguchi4, Satoshi Arai1, (*)
WPI Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), Kanazawa University, Kanazawa, Japan
2
Faculty of Biological Science and Technology, Institute of Science and Engineering Developmental
Biology, Kanazawa University, Kanazawa, Japan3
School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology, Kanagawa, Japan
4
Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute ofTechnology, Kanagawa, Japan

1

P-14. 細胞核選択的薬物送達を実現する抗体 ‐ 薬物複合体の開発○飯塚結貴 1、樺山一哉 1, 2, 3、真鍋良幸 1, 2, 3、深瀬浩一 1, 2, 3
阪大院・理・化、2 阪大院・理・フォアフロント研究センター、3 阪大・放射線科学基盤機構

1

P-16. Transcranial direct current stimulation alters cerebrospinal ﬂuid-interstitial ﬂuid exchange inmouse brain○ Yan Wang1、Hiromu Monai1,2
1Graduate School of Humanities and Sciences, Ochanomizu University
2
Department of Biology, Faculty of Science, Ochanomizu University

P-18. 球面収差自動補正システムを応用した生体脳内水組成イメージング○郷間葵 1、足立尚哉 2、上喜裕 2、樋口香織 2、宮脇敦史 2, 3、毛内拡 1
1
お茶の水女子大学、2 理研 CBS- エビデント連携センター、3 理研 CBS 細胞機能探索技術研究チーム

P-20. Imaging applications of the iLACCO1 series of genetically encoded intracellular Llactate
indicators○ Saaya Hario 1, Giang N. T. Le 1, 2, Kei Yamashiro-Takahashi 2, Yusuke Nasu 1, Robert E. Campbell 1,2
1
Department of Chemistry, School of Science, University of Tokyo, Japan2
Department of Chemistry, University of Alberta, Canada

P-22. 透過光顕微鏡画像のパワースペクトル解析法の開発○岸宏軌 1、阪本理奈 2、香田次郎 1,2、鷹野優 1,2、杉山成 3、藤原久志 1,2
1
広島市立大学大学院情報科学研究科、2 広島市立大学情報科学部、3 高知大学理工学部

P-24. 遺伝子発現系を用いた乾燥耐性動物クマムシにおけるバイオイメージング手法の確立○田中 冴 1, 2、荒川 和晴 1, 2, 3
自然科学研究機構 生命創成探究センター、2 慶應義塾大学 先端生命科学研究所、3 慶應義塾大学
大学院政策・メディア研究科
1

P-26. Application of Green enhanced Nano-lantern as a bioluminescent ratiometric indicator formeasurement of Arabidopsis thaliana root apoplastic ﬂuid pH○ Quang Tran 1, Kenji Osabe 1,2, Tetsuyuki Entani 1, Tetsuichi Wazawa 1, Mitsuru Hattori 1,2, Takeharu
Nagai 1,2
1
SANKEN (The Institute of Scientiﬁc and Industrial Research), Osaka University
2
Department of Biotechnology, Graduate School of Engineering, Osaka University

P-28. 真正粘菌変形体のゾル・ゲル転換の可視化○小林千紘 1、郷間葵 2、毛内拡 1
お茶の水女子大学理学部生物学科
2
お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科

1

P-30. 機械学習による明視野からの細胞内タンパク発現量推定〇東ヶ崎健 1、香西昌平 2、今井快多 2、當山亜利沙 1、近藤慎也 1、桜井哲人 1
1
株式会社ファンケル 総合研究所、2 サイトロニクス株式会社

P-32. 機械学習と高速超解像顕微鏡を組み合わせた画像に基づくエピゲノム解析技術の開発○王 芸澄 1,4、足達 俊吾 3、加藤 薫 2、波平 昌一 2、光山 統泰 4、齋藤 裕 1,4
東京大学大学院 新領域創成科学研究科、2 産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門、
3
産業技術総合研究所 細胞分子工学研究部門、4 産業技術総合研究所 人工知能研究センター1

─ 28 ─

P-34. Progress towards a third generation near-infrared genetically encoded calcium ion indicatorwith improved brightness○ Fu Chai 1, Yusuke Nasu 1, Takuya Terai 1, Robert E. Campbell 1, 2
1
Department of Chemistry, The University of Tokyo, 2 Department of Chemistry, University of Alberta

P-36. 細胞内 Ca2+ が心拍数に及ぼす影響：マウスとモルモットの比較○尾高椋介、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
東邦大 薬 薬物

P-38. SSBD:database/repository バイオイメージングデータのグローバルなデータ共有○糸賀裕弥 1、王放放 1, 2、山縣友紀 1, 2、京田耕司 1、遠里由佳子 1, 3、大浪修一 1, 2
理化学研究所 生命機能科学研究センター、2 理化学研究所 情報統合本部、3 立命館大学 情報理工学部
1P-40. 尿管ステント内の結石の可視化と数値化の試み○竹本邦子 1、吉田 崇 2, 3 、坂田喜子 4、松崎和炯 2、小糸悠也 3、山下真平 5、原 勲 5、木下秀文 2、
松田公志 2
1
関西医科大学医学部物理学教室、2 関西医科大学腎泌尿器外科学講座、3 腎泌尿器外科 | 関西医科大学香里病院、4 関西医科大学附属生命医学研究所綜合研究施設、5 和歌山県立医科大学泌尿器
科学講座

P-42. シアノフィシン合成酵素のアスパラギン酸認識と重合反応制御の構造基盤○宮川拓也 1、楊健 1, 2、藤井歩 1、村松知成 1、田之倉優 1
東京大学大学院農学生命科学研究科、2 中国科学院南海海洋研究所

1

P-44. 肺内炎症誘導にともなう T リンパ球浸潤のイメージング解析○長谷川明洋 1、荻野英賢 1、中山俊憲 2
山口大学大学院医学系研究科、2 千葉大学大学院医学研究院

1P-46. Development of Simple and Chimeric Forster resonance energy transfer-based bioprobes forseparase activity in living cells for population analysis of mitosis○ Md. Shazadur Rahman, Miho Suzuki
Department of Functional Material Science, Graduate School of Science and Engineering, Saitama
University, Japan

P-48. 血液を対象とした生物発光センサーおよび簡易計測法の開発○服部 満 1、和沢鉄一 1、松田知己 1、永井健治 1
1
大阪大学産業科学研究所

P-50. 1 細胞イメージングによるミトコンドリア電子伝達複合体活性の計測〇太田善浩、小山幸季、齊藤寧来、菅沼芳樹、柏木広子
東京農工大学・大学院工学研究院・生命機能科学部門

P-52. 光と機械学習で紐解く、恐怖記憶コード神経回路の動的生成過程と情報処理○揚妻 正和 1, 2, 3 、佐藤 一誠 4、田中 康裕 5、Luis Carrillo-Reid6、笠井 淳司 7、新井 由之 3、吉友 美樹 1、稲垣貴士 1、橋本 均 7、鍋倉 淳一 1、永井 健治 31
生理学研究所、2 JST さきがけ、3 大阪大学産業科学研究所、4 東京大学新領域創成科学研究科、5
玉川大学脳科学研究所、6 メキシコ国立自治大学、7 大阪大学大学院薬学研究科

P-54. 甘草由来ナノ粒子のがん免疫療法への応用に関する基礎的検討○鈴木 亮 1, 2、鈴木悠乃 1、宗像理紗 1、小俣大樹 1、小泉桂一 3
1
帝京大学薬学部、2 帝京大学先端総合研究機構、3 富山大学和漢医薬学研究所

P-56. ゼニゴケの細胞内 Ca2+ 動態の時空間パターンの可視化 : 自発的スパイク ･ 振動的変化 ･ 長
距離伝播○朽津 和幸 1, 2、吉沢 優花 1, 2、池内 亨 1, 2、渡邉 健志郎 1、長谷川 晃汰 1、橋本 研志 1, 2
東京理科大・院・理工・1 応用生物科学 / 2 農理工学際連携

P-58. 近赤外線照射による人工脂質膜の流動性制御と顕微鏡ツールとしての応用○山崎 健、野村 加代子、栗田 侑典、新井 敏
金沢大学ナノ生命科学研究所

─ 29 ─

P-60. ナノ分解能シングルショット 3D ライトフィールド顕微鏡の開発○今村隆輝 1、臼杵深 2、杉拓磨 1
広島大学 大学院統合生命科学研究科、2 静岡大学 電子工学研究所

1

P-62. ベッセル照明ラマン顕微鏡の開発○畔堂一樹 1,2、薮内俊平 2、村島知幸 2、Li Menglu 2、久保俊貴 2、桶谷亮介 3、Smith Nicholas 4、
藤田聡史 1,2、藤田克昌 1, 2, 5
1
産総研阪大フォトバイオ OIL、2 大阪大学工学研究科、3 九州大学工学研究科、4 大阪大学免疫フロンティア研究センター、5 大阪大学先導的学祭研究機構

P-64. 近赤外ハイパースペクトルイメージングとサポートベクトル回帰分析によるマウス肝臓中脂肪酸の飽和度分布の可視化〇森彬乃 1、大久保喬平 1、神谷知憲 2、梅澤雅和 1、上村真生 1、大谷直子 2、曽我公平 1
1
東京理科大学大学院 先進工学研究科 マテリアル創成工学専攻
2
大阪公立大学 大学院医学研究科 分子生体医学講座 病態生理学

P-66. 生体での熱発生現象探求のための蛍光タンパク質型高感度温度センサー○福島俊一 1、永井健治 1
1
大阪大学産業科学研究所

P-68. 細胞内小器官間の相互作用を伴うゴルジ体及び小胞体の微細構造の超解像顕微鏡観察○加藤 薫 1, 2、光山統泰 2、水池 彩 3、花田賢太郎 4
産総研、バイオメディカル、2 産総研、AI センター、3 感染研、細胞化学、4 感染研、品管理部

1

18:10 〜 18:20 ＜スクリーン広告＞
18:20 〜 19:50【シンポジウム 2】こんなところにもバイオイメージング
座長：渡邊 朋信
（理化学研究所生命機能科学研究センター・広島大学原爆放射線医科研究所）
S2-1. 超高圧電子顕微鏡による毛髪の 3 次元構造観察〇小池 謙造 1
花王株式会社 ヘアケア研究所

1S2-2. 食品の品質理解に向けた質量分析イメージングの展開〇榎元 廣文 1,2
帝京大学理工学部 バイオサイエンス学科 、2 帝京大学先端機器分析センター

1

S2-3. スマートフォンカメラによるグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発〇田中 陸登 1、杉浦一徳 2、服部満 2、永井健治 1, 2 * 一般演題から採択
1
大阪大学 生命機能研究科、2 大阪大学産業科学研究所

S2-4. 光第二高調波発生を用いた刺身の鮮度評価技術の開発〇前田 康大 1、金城 純一 1、大濱 喬王 2、小原 健広 2、渡邉 朋信 1
理化学研究所 生命機能科学研究センター、2 くら寿司株式会社

1------------------------------------------

9 月 4 日（日） ------------------------------------------

8:00 〜 9:00 ＜受付＞（銀杏会館 3 階 阪急電鉄・三和銀行ホール）
9:00 〜 9:10 ＜スクリーン広告＞─ 30 ─

9:10 〜 10:10【特別講演 2】
T-2.

High-performance ﬂuorescent biosensors to advance the frontiers of functional bioimaging
Robert E. CAMPBELL東京大学 大学院理学系研究科

10:10 〜 10:20 ＜休憩＞
10:20 〜 11:20【ポスターセッション 2 奇数】
11:20 〜 12:30 ＜昼食休憩＞
12:30 〜 12:40 ＜スクリーン広告＞
12:40 〜 14:40【シンポジウム 3】植物細胞イメージングの現在
座長：稲田 のりこ（大阪公立大学 生命環境科学研究科）
S3-1. 超解像ライブイメージングで見る植物ゴルジ体の形成機構〇伊藤 容子 11
お茶の水女子大学ヒューマンライフサイエンス研究所

S3-2. 生きた植物細胞における光波の揺らぎと深部 3 次元イメージング〇玉田 洋介 1、初見 洲人 1、三浦 則明 2、的場 修 3、服部 雅之 41
宇都宮大学、2 北見工業大学、3 神戸大学、4 国立天文台

S3-3. 透明化技術を用いた植物組織イメージング〇坂本 勇貴 1
大阪大学理学研究科

1

S3-4. 細胞内温度イメージングの植物細胞への適用を目指して〇稲田 のりこ 1、林 晃之 2、内山 聖一 31
大阪公立大学農学部、2 甲子園大学栄養学部、3 東京大学大学院薬学系研究科

S3-5. Application of Green enhanced Nano-lantern as a bioluminescent ratiometric indicator formeasurement of Arabidopsis thaliana root apoplastic ﬂuid pH〇 Quang Tran 1, Kenji Osabe1,2, Tetsuyuki Entani 1, Tetsuichi Wazawa 1, Mitsuru Hattori 1,2, Takeharu Nagai 1,2* 一般演題から採択
1
SANKEN (The Institute of Scientiﬁc and Industrial Research), Osaka University
2
Department of Biotechnology, Graduate School of Engineering, Osaka University

14:10 〜 14:20 ＜休憩＞
14:20 〜 15:20【ポスターセッション 2 偶数】
15:20 〜 15:30 ＜スクリーン広告＞

─ 31 ─

15:30 〜 17:00【シンポジウム 4】50 年後に見えているもの
座長：樋口ゆり子（京都大学大学院 薬学研究科）
S4-1. トランススケールスコープで見えたもの，これから見えるもの〇市村 垂生 1
1
大阪大学先導的学際研究機構 超次元ライフイメージング研究部門

S4-2. 細胞・タンパク質のラベルフリーイメージングでわかったこと・これからの課題〇中林 孝和 1
東北大学大学院薬学研究科

1

S4-3. 単一オルガネラ分析に資する走査型プローブ顕微鏡の開発〇高橋 康史 1,2
名古屋大学大学院工学研究科 電子工学専攻、2 金沢大学ナノ生命科学研究所

1

S4-4. 半導体集積回路の微細化が切り拓くスケーラブル・バイオイメージングの現状と展望〇新津 葵一 1
名古屋大学大学院工学研究科

1

S4-5. ナノ分解能シングルショット 3D ライトフィールド顕微鏡の開発〇今村 隆輝 1、臼杵 深 2、杉 拓磨 1 * 一般演題から採択
1
広島大学大学院統合生命科学研究科、2 静岡大学電子工学研究所

S4-6. 極薄ライトシートを使った X 線三次元イメージング〇香村 芳樹 1、高橋 秀和 1、石川 哲也 1 * 一般演題から採択
1
理化学研究所 放射光科学研究センター

S4-7. 球面収差自動補正システムを応用した生体脳内水組成イメージング〇郷間 葵 1、足立尚哉 2、上 喜裕 2、樋口 香織 2、宮脇 敦史 2, 3、毛内 拡 1* 一般演題から採択
1
お茶の水女子大学、2 理研 CBS- エビデント連携センター、3 理研 CBS 細胞機能探索技術研究チーム

17:00 〜 17:10 ＜休憩＞
17:10 〜 17:50【奨励賞受賞講演】
L-1. 植物のオートファジー動態の in vivo イメージング・定量的モニタリング法の開発と穀物イ
ネの花粉発達・種子登熟・コメの品質管理におけるオートファジーの役割
花俣 繁 1,2
1
東京理科大学理工学部応用生物科、2 新潟大学自然科学系農学部

17:50 〜 18:20【総会】
18:20 〜 18:30【ベストイメージング賞受賞セレモニー】
18:30 〜 18:40 ＜休憩＞─ 32 ─

18:40 〜 20:40【懇親会】
ジンギスカンパーティ
大阪大学産業科学研究所ロータリー広場------------------------------------------

9 月 5 日（月） ------------------------------------------

9:00 〜 9:30 ＜受付＞（産業科学研究所 管理棟 1 階 講堂）
9:30~10:30【公開講座】オートメーションバイオイメージングの展望
O-1. 未来の研究室に人間は必要か？〜研究自動化の現在と未来〜〇神田 元紀 1
1
理化学研究所 生命機能科学研究センター

O-2. オートメーション化されたトランススケールスコープが生み出す新しい世界観〇垣塚 太志 1
1
大阪大学 産業科学研究所

10:30-12:00【先端機器見学会】
大阪大学産業科学研究所 トランススケールスコープ Amateras 他
大阪大学フォトニクスセンター ハイパースペクトル非線形顕微鏡 他
大阪大学蛋白質研究所 高分解能クライオ電子顕微鏡 Titan Krios 他
大阪大学超高圧電子顕微鏡センター 物質・生命科学超高圧電子顕微鏡 他◎本学術集会についての問い合わせ先
第 31 回日本バイオイメージング学会学術集会事務局
E-mail: bioimaging-31th@sanken.osaka-u.ac.jp（できるだけ電子メールでの連絡をお願い申し上げます）
URL：https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bse/bioimaging/index.html〒 567-0047
大阪府茨木市美穂ヶ丘 8-1 第一研究棟 3F F-301
大阪大学 産業科学研究所 生体分子機能科学研究分野
第 31 回日本バイオイメージング学会学術集会事務局
TEL: 06-6879-8481

─ 33 ─

■特別講演要旨■

T-1

光イメージング技術：光超音波生体 3D 解析／顕微分光散乱解析
Spectral Signature analysis for scene understanding
佐藤いまり

国⽴情報学研究所
Imari Sato
National Institute of Informatics

The spectral absorption of objects provides innate information about material properties thathave proven useful in applications such as classification, synthetic relighting, and medical
imaging, to name a few. In recent years, the photoacoustic imaging technique (PAI) has
received attention. PAI utilizes the photoacoustic effect for shape recovery that materials emit
acoustic signals under light irradiation. What makes PAI different from ordinary 3D sensing
is that PAI can provide 3D geometric structure associated with wavelength-dependent
absorption information of the interior of a target in a non-invasive manner. In this talk, I will
introduce various shape recovery methods and internal structure analysis approaches focusing
on the properties of light such as absorption, emission, and refraction: 3D modeling by PAI,
shape from water, shape from chromatic aberration, and shape from fluorescence as well as anovel imaging technique of scattering characteristics of tissue in transmitted microscopy.

─ 37 ─

T-2

High-performance fluorescent biosensors to advance the frontiers offunctional bioimaging
Robert E. Campbell1
1 Department of Chemistry, University of Tokyo, Tokyo 113-0033, Japan
Advances in microscopy and fluorescent probe development are revolutionizing biological research
by enabling the normally achromatic world of the cell to be visualized in high resolution and withvivid colours. A major focus of the Campbell research group is the use of protein engineering for thedevelopment of fluorescent protein-based biosensors for imaging of cell signalling and metabolism.
Protein engineering, using a combination of rational protein design and directed protein evolution, isthe most effective and versatile approach for generating such biosensors. Accordingly, by exploiting
structure-guided design, combined with iterative cycles of high-throughput fluorescence image-based
screening of bacterial colonies, and lower throughput testing of promising variants in mammalian cells,
we are developing a growing selection of high-performance fluorescent protein-based biosensors withimproved properties. In this seminar I will present some of our most recent efforts to expand the paletteof calcium ion biosensors, and describe how we are using similar engineering efforts to makebiosensors for biologically-active ions and key metabolites.
https://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/campbell/─ 38 ─

■シンポジウム要旨■

シンポジウム 1「バイオイメージングと情報の協奏」

シンポジウム 2「こんなところにもバイオイメージング」

シンポジウム 3「植物細胞イメージングの現在」

シンポジウム 4「50 年後に見えているもの」

S1-1先端バイオイメージングデータのデータ駆動解析とオープンサイエンス
Data-driven analysis and open science of advanced bioimaging data
○⼤浪修⼀ 1, 2

1 理化学研究所⽣命機能科学研究センター、2 理化学研究所情報統合本部○Shuichi Onami 1, 2
1 RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research
2 RIKEN Information R&D and Strategy Headquarters
近年のバイオイメージング技術の急速な発展により、現在、時空間解像度、視野サイズ、撮影時間、可視化対象等に様々な先端的な特徴を持つバイオイメージングデータが、様々な⽣命現象を対象に続々と⽣産されている。これらの最先端バイオイメージングデータに含まれる⽣命科学的な情報を最⼤限に抽出するために、バイオイメージングデータを対象とした情報解析技術の発展が強く求められている。本講演では、⼤量の 4 次元（3 次元＋時間）ライブイメージングデ
ータから、発⽣などの動的な⽣命プロセスの中に含まれる様々な事象の因果関係を推定するデータ駆動モデリング⼿法など、我々がこれまでに開発したバイオイメージングデータに対する情報解析技術を紹介する。最先端バイオイメージングデータに対する情報解析技術の開発は、これらのデータの公開・共有により強く加速されることが期待される。我々は、最先端バイオイメ
ージングデータの公開・共有を⽬的としたデータレポジトリ SSBD:repository と⾼付加価値デー
タベース SSBD:database の開発と運⽤を⾏なってきた。現在、⽇欧⽶を主な拠点として世界規模
で先端バイオイメージングデータを共有する仕組みの構築が⾏われている。本講演では、これらのバイオイメージングデータの国際的な公開・共有システムに関する最新情報も紹介する。

─ 41 ─

S1-2

イメージングとその知的処理による診断治療支援
Medical diagnostic and interventional assistancebased on imaging and intelligent processing○森 健策 
 名古屋大学大学院情報学研究科
○.HQVDNX0RUL*UDGXDWH6FKRRORI,QIRUPDWLFV1DJR\D8QLYHUVLW\
本講演では、医療の場で日々取得される、&7 画像、内視鏡画像、顕微鏡画像などを知的処理することによって生み出される情報的メタ価値に基づいた診断治療支援技術について紹介し、今後の展望を示したい。マクロなレベルのイメージングからミクロなレベルでのイメージングを統合することで生み出される新たな情報が、診断治療をどのように変革するかを論じることにしたい。最近では、人工知能機械学習技術が急速に進歩し、医用画像認識理解へ適用が現実的なものとなった。
「信号」であるイメージングの結果に対して、コンピュータが画像中に含まれる様々な構造を認識し、「メタ価値」へと変換することが可能となっている。例えば &7 画像に対して機械学習により解剖学的構造認識理解処理を施すことで、患者ごとの解剖学的構造情報を取り出すことができ、それに基づいて手術ナビゲーションなどの治療支援が可能となる。超拡大内視鏡を用いれば、大腸ポリープ表面の細胞レベルでの観察に近い超拡大画像を撮影できる。
これを機械学習の手法を用いて解析することで大腸ポリープが腫瘍性であるか非腫瘍性であるかを判断することも可能となる。マイクロ &7 装置を用いると非常に微細な解剖構造をイメージングすることが可能となる。臨床 &7 装置で撮影されるマクロな画像とマイクロ &7 画像とを
機械学習の手法等を用いて統合することで広範なスケールにわたる解剖学的構造解析を行うことが可能となる。画像を取得するイメージングとその知的な解析によって、メタ価値を抽出することができ、より高度な診断治療の実現につながると考える。
Surgical simulation / planning/ navigation

Anatomical structure analysis

画像解析
•
•
•
•

3D Printing

画像処理
機械学習
可視化 VR AR
センサ情報融合

EC-CAD
Micro-structure analysis

─ 42 ─

Refraction X-ray

S1-3

バイオメディカル画像解析に関する Label Efficient Learning
Label Efficient Learning for Biomedical Image Analysis
内田誠一、備瀬竜馬
九州大学大学院システム情報科学研究院
Seiichi Uchida, Ryoma Bise
(Faculty of Information Science and Electrical Engineering), Kyushu University
様々な生命現象を捉えた画像を深層学習等の機械学習を用いて解析する際には，自動識別器を学習するために，画像に加えて正解ラベル（教師）を準備する必要がある．生物・医学分野においては，正解ラベル作成には専門知識が必須なため，一般物体認識タスクと比べ，教師データ
作成コストが格段に高い．したがって，たとえ大量の画像を保有していたとしても，それらすべてに正解ラベルを準備することは難しい．
本講演では，まず，このような課題を解決するための効率的に付与されたラベルを用いたいく
つかの学習手法（Label Efficient Learning）を紹介する．Label Efficient Learning の代表例である半教師学習では，少数の教師データに加えてラベルが付与されていないその他のデータ（教師なし）を効果的に活用する．また弱教師学習では，直接的な教師データではないが，間接的にそのタスクの答えに関係がある情報（弱教師）を用いて学習を行う．生命科学及び医学分野においては，データ収集時にこのような関連する情報を取得済みであることが多く，完全な教師データ作成に比べてはるかに簡便に取得できることが多い．このような簡便に取得可能な弱い教師を用いて，関連するタスクを解くことを可能とする．
次に，本講演では，Label Efficient Learning のバイオメディカル画像解析への応用例について紹介する．弱教師学習の具体例として，癌種比率（弱教師）を用いた病理画像の癌種別のセグメ
ンテーションを紹介する．セグメンテーションにおいて，通常の教師あり学習を適用しようとす
ると，大量の病理画像に対して，癌種ごとの領域の境界を専門家がアノテーションする必要がある．一方，1 枚の病理画像に対して，癌種Ａは約 70%，癌種Ｂは 20%，癌種Ｃは 10%というよ
うに癌種のおおよその比率が診断情報として既に得られている．また，他にも細胞培養のタイム
ラプス画像において，個々の細胞領域内の 1 点（弱教師）から細胞領域のセグメンテーションや追跡を可能とする手法や，制約付きクラスタリングによって教師データ作成自体を簡易に行う手法等を例として，弱教師や教師なしデータを有効に活用して学習する手法について紹介する．

─ 43 ─

S1-4, P-65

実験自動化ロボットと超解像顕微鏡の連携による大規模画像データ取得システム
A Multi-purpose Automation System for Large-scale Image Data Acquisition○光山統泰 1、加藤薫 1, 2、足達俊吾 1, 3

1 産総研・AI センター、2 産総研・バイオメディカル、3 産総研・細胞分子工学○Toutai Mitsuyama 1, Kaoru Katoh 1, 2, Shungo Adachi 1, 3
1 AIRC, AIST, 2 BMRI, AIST, 3 CMBI, AIST
近年、超解像顕微鏡(SRM)の進歩が顕著である。SRM によって、細胞内の動態を分子スケー
ルで観測可能となった一方、莫大な画像データを解析する手段として人工知能(AI)技術が注目されている。SRM と AI の組み合わせによって、従来見いだせなかった新知見が得られることを期待する声は大きい。しかし、SRM による細胞試料の観察では、細胞培養から形質転換、染色といった様々な工程が必要で、AI 解析に必要な大量画像データの取得は現実的ではないと考えられてきた。この課題を解決するため、我々は汎用バイオ実験自動化システムである LabDroid
Maholo と超解像顕微鏡 Yokogawa CSU-W1 SoRa を連携させた自動化超解像イメージングシス
テムを構築した。Maholo では細胞培養から染色までの試料作成行程を自動で実行することができる。作成された試料はロボットアームによって搬送され、SoRa に付属する倒立顕微鏡のステージに置かれる。その後 SoRa が所定の撮影プロトコルを実行する。SRM と実験自動化ロボットとの連携は他に例がなく、これによって幅広い種類の細胞と様々な染色プロトコルを組み合わせた超解像観察が可能である。このシステムは人の介在なしにすべての工程を実行することが可能であるが、超解像撮影におけるいくつかの課題も残している。水浸・油浸レンズへの対応と撮影に最適な標的の探索である。ここでは、Vero 細胞を用いたゴルジ体免疫染色の自動撮影の事例から、現状と今後の課題について報告したい。

─ 44 ─

S2-1

超高圧電子顕微鏡による毛髪の 3 次元構造観察
Three-dimensional observation of human hair structure by using UHVEM.
○小池 謙造  花王株式会社 ヘアケア研究所
○.HQ]R.RLNH
+DLUFDUHODERUDWRULHV.DR&RUSRUDWLRQ
＜要旨＞
人間の髪の毛には重要かつ不可欠な役割があります。 つは、日光、高温、低温などの過酷な環境から頭（脳）を保護するための生物学的役割です。もう一つの目的は社会的価値および美としての役割です。特に女性にとっては、「髪は女の命」と言われるように、この美髪がより重要であり、その形、色、および外観を保つあるいは変化させることには、意味と価値があります。そのために化粧品科学において、シャンプー、スタイリング、パーマ、カラーリングなどのさまざ
まなヘアケア技術が開発されて日用品として使用されています。これらの技術は、美しい髪を作り、維持するための技術ですが、時に髪の毛にダメージを与えることもあります。そこで、これらの技術を開発・評価するためには、髪の毛を分析してその構造の全体や一部を詳細に知る必要があります。私たちはさまざまなヘアケア技術を開発すると同時に、髪に関するさまざまな基礎的な研究も行っています。今回は、髪の構造、健康な髪と傷んだ髪の三次元構造、髪のコンポー
ネントであるメラニンの構造についての研究例をご紹介します。

Fig.1. Cross sections of Japanese (left) and Caucasian (right) scalp hair.

─ 45 ─

S2-2
S2-2
食品の品質理解に向けた質量分析イメージングの展開
食品の品質理解に向けた質量分析イメージングの展開
Development
Development
ofof
mass
mass
spectrometry
spectrometry
imaging
imaging
forforunderstanding
understanding
food
food
qualityquality○榎元廣文
○榎元廣文
 帝京大学理工学部バイオサイエンス学科、
帝京大学先端機器分析センター
 帝京大学理工学部バイオサイエンス学科、
帝京大学先端機器分析センター
○Hirofumi
Enomoto1, 1,
2 2○Hirofumi
Enomoto1 Department
of of
Biosciences,
Facultyof of
ScienceandandEngineering,
TeikyoUniversity
1 Department
Biosciences,
Faculty
ScienceEngineering,
TeikyoUniversity
2 Advanced
Instrumental
AnalysisCenter,TeikyoUniversity
2 Advanced
Instrumental
AnalysisCenter,TeikyoUniversity

食品には栄養・機能性、並びに毒性に関与する様々な成分が含まれており、これらの組成やバラ食品には栄養・機能性、並びに毒性に関与する様々な成分が含まれており、これらの組成やバランスがその食品の健康に関与する品質などに影響することが知られている。一方、これらの成分
ンスがその食品の健康に関与する品質などに影響することが知られている。一方、これらの成分分析に用いられている従来の液体クロマトグラフ-質量分析(LC-MS)などは分子を高精度に定性/分析に用いられている従来の液体クロマトグラフ-質量分析(LC-MS)などは分子を高精度に定性/定量できるが、試料からの抽出処理が必須なため分布を調べることは困難である。これに対して定量できるが、試料からの抽出処理が必須なため分布を調べることは困難である。これに対して
質量分析イメージング(MSI)は試料切片上を二次元的に質量分析し、得られたMSスペクトルから
質量分析イメージング(MSI)は試料切片上を二次元的に質量分析し、得られたMSスペクトルから
イオンイメージを再構成することで分子を可視化する手法である。ノンプローブで一度に多数のイオンイメージを再構成することで分子を可視化する手法である。ノンプローブで一度に多数の分子を可視化でき、特にプローブの作製が困難な低分子化合物の可視化手法として、食品科学を
分子を可視化でき、特にプローブの作製が困難な低分子化合物の可視化手法として、食品科学を含むライフサイエンスにおける様々な分野への利用が広がっている。イオン化法としては現在、含むライフサイエンスにおける様々な分野への利用が広がっている。イオン化法としては現在、
マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)や脱離エレクトロスプレーイオン化(DESI)が広
マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)や脱離エレクトロスプレーイオン化(DESI)が広く利用されている。近年でも試料調製手法やイオン化法の開発、並びに質量分析装置の高性能化く利用されている。近年でも試料調製手法やイオン化法の開発、並びに質量分析装置の高性能化が進められており、解析可能な試料並びに分子種は拡張を続けていることから今後、より汎用性が進められており、解析可能な試料並びに分子種は拡張を続けていることから今後、より汎用性の高い分子イメージング手法となっていくものと期待されている。
の高い分子イメージング手法となっていくものと期待されている。
食品の健康に影響する品質をより深く理解するためには、含まれる成分分布の理解も重要である
食品の健康に影響する品質をより深く理解するためには、含まれる成分分布の理解も重要であると考えられる。私たちの研究室ではこれまで、MALDI-/DESI-MSIととLC-MS
を組み合わせて様々と考えられる。私たちの研究室ではこれまで、MALDI-/DESI-MSI
LC-MS
を組み合わせて様々な農産物の解析を行ってきた。これらの中でも本発表では特に、イチゴの抗酸化成分であるフラな農産物の解析を行ってきた。これらの中でも本発表では特に、イチゴの抗酸化成分であるフラボノイドと甘味成分である糖、豚肉の主要な栄養成分であるリン脂質、並びにカビ汚染小麦の発ボノイドと甘味成分である糖、豚肉の主要な栄養成分であるリン脂質、並びにカビ汚染小麦の発ガン性を有するマイコトキシンなどの解析を中心にお話し、これらの成分分布から食品の品質理
ガン性を有するマイコトキシンなどの解析を中心にお話し、これらの成分分布から食品の品質理
解がどのように深化されるかについて議論したい。
解がどのように深化されるかについて議論したい。
・Enomoto
et etal.,al.,Phytochem,
188,
112812,
2021.
・Enomoto
Phytochem,
188,
112812,
2021.
・Enomoto,
Biosci
Biotechnol
Biochem,
85,85,
1341-1347,
2021.
・Enomoto,
Biosci
Biotechnol
Biochem,
1341-1347,
2021.
・Enomoto
et etal.,al.,J FoodSci,
84,84,
1758-1763,
2019.
・Enomoto
J FoodSci,
1758-1763,
2019.
・Enomoto
et etal.,al.,J Agric
Food
Chem,
66,66,
4958-4965,
2018.
・Enomoto
J Agric
Food
Chem,
4958-4965,
2018.

─ 46 ─

S2-3,
S2-3,P-15
P-15
スマートフォンカメラによるグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発
スマートフォンカメラによるグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発○田中陸登
○田中陸登
、杉浦一徳、杉浦一徳、服部満
、服部満
、永井健治
、永井健治


 
大阪大学生命機能研究科
大阪大学生命機能研究科 
大阪大学産業科学研究所
大阪大学産業科学研究所
 糖尿病の診断や治療において血糖値は重要な指標となっている。血糖値は食事などにより一日糖尿病の診断や治療において血糖値は重要な指標となっている。血糖値は食事などにより一日の内に変動することが知られており、この変動を知ることは被験者にとって投与するインスリンの内に変動することが知られており、この変動を知ることは被験者にとって投与するインスリンの量の調節、重篤な低血糖の予防、治療効果の確認などを行う上で非常に重要である。血糖値変の量の調節、重篤な低血糖の予防、治療効果の確認などを行う上で非常に重要である。血糖値変動を把握するためには一日複数回の血糖値測定を行う必要があり、一般には動を把握するためには一日複数回の血糖値測定を行う必要があり、一般にはSMBG（血糖自己測
SMBG（血糖自己測定）という手法が用いられている。SMBG定）という手法が用いられている。SMBG
では指先に針を刺して血液を採取することから、被験では指先に針を刺して血液を採取することから、被験者の負担が大きい、衛生的な環境が求められるなどサンプリングに課題がある。こうした背景か者の負担が大きい、衛生的な環境が求められるなどサンプリングに課題がある。こうした背景か
ら、血糖値変動と連動してグルコース濃度が変動する唾液が新たな検査対象として注目されていら、血糖値変動と連動してグルコース濃度が変動する唾液が新たな検査対象として注目されている。従来法にて唾液中のグルコース濃度を測定するためには、吸光光度計などの測定機器が必要る。従来法にて唾液中のグルコース濃度を測定するためには、吸光光度計などの測定機器が必要であるため、実際には自宅などでの測定は困難である。この問題を解決するため、本研究では汎であるため、実際には自宅などでの測定は困難である。この問題を解決するため、本研究では汎用機器であるスマートフォンを利用した測定を実現する目的で、スマートフォンカメラを用いた用機器であるスマートフォンを利用した測定を実現する目的で、スマートフォンカメラを用いたサンプル中のグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発を行った。
サンプル中のグルコース濃度測定を可能にする生物発光センサーの開発を行った。
本研究で用いた生物発光タンパク質
本研究で用いた生物発光タンパク質Luciferase
Luciferaseは、発光強度が高くスマートフォンカメラによは、発光強度が高くスマートフォンカメラによる発光画像撮影が可能である。開発した生物発光グルコースセンサーは、生物発光タンパク質る発光画像撮影が可能である。開発した生物発光グルコースセンサーは、生物発光タンパク質
Luciferase
Luciferaseと蛍光タンパク質と蛍光タンパク質
CFP、YFP
CFP、YFPおよびグルコース結合タンパク質
およびグルコース結合タンパク質(GBP)(GBP)を組み合わせたを組み合わせた構造をとる。検出原理として構造をとる。検出原理として
FRET
FRET
(フェルスター共鳴エネルギー移動)(フェルスター共鳴エネルギー移動)を用い、GBP
を用い、GBPにグルコーにグルコースが結合することでセンサーの立体構造が変化し、スが結合することでセンサーの立体構造が変化し、それに合わせてそれに合わせて
FRET
FRET
効率が変化する。
効率が変化する。
結果、結果、発光色が青色から緑色へと変化し、その変化からグルコース濃度測定が可能となる。
発光色が青色から緑色へと変化し、その変化からグルコース濃度測定が可能となる。
開発したセンサーは、スマートフォンカメラを用いてグルコース濃度依存的な発光色変化を示し開発したセンサーは、スマートフォンカメラを用いてグルコース濃度依存的な発光色変化を示している。今後は唾液サンプルを用いた計測を行い、従来法による計測値と比較することで、開発ている。今後は唾液サンプルを用いた計測を行い、従来法による計測値と比較することで、開発したグルコースセンサーの定量性を評価する。
したグルコースセンサーの定量性を評価する。

─ 47 ─

S2-4
S2-4
S2-4
光第二高調波発生を用いた刺身の鮮度評価技術の開発
光第二高調波発生を用いた刺身の鮮度評価技術の開発
光第二高調波発生を用いた刺身の鮮度評価技術の開発
Development
Development
Development
ofofevaluationofevaluation
evaluation
methodmethodmethodofoffreshnessoffreshness
freshnesson
onSashimi
on
SashimiSashimi
with
with
with
secondsecondsecondharmonic
harmonic
harmonic
generation.
generation.
generation.
○前⽥康⼤
○前⽥康⼤
○前⽥康⼤
1、⾦城純⼀1、⾦城純⼀1、⾦城純⼀1、⼤濱喬王1、⼤濱喬王1、⼤濱喬王2、⼩原健広2、⼩原健広2、⼩原健広2、渡邉朋信2、渡邉朋信2、渡邉朋信11 1
11理化学研究所⽣命機能科学研究センター、2
理化学研究所⽣命機能科学研究センター、2
1 理化学研究所⽣命機能科学研究センター、2
くら寿司株式会社
くら寿司株式会社
くら寿司株式会社○Yasuhiro○Yasuhiro○Yasuhiro
Maeda
Maeda
Maeda
1,1,Junichi
1,
Junichi
JunichiKaneshiro
Kaneshiro
Kaneshiro
1,1,Takao
1,
Takao
Takao
Ohama
Ohama
Ohama
2,2,Takehiro
2,
Takehiro
Takehiro
KoharaKoharaKohara2,2, 2,
Tomonobu
Tomonobu
Tomonobu
Watanabe
Watanabe
Watanabe
11 1
11RIKENRIKEN
1 RIKEN
BDR
BDR
BDR(Center(Center(Centerfor
forBiosystemfor
Biosystem
Biosystem
Dynamics
Dynamics
Dynamics
Research)Research)Research)
22KuraKura
2 KuraSushi,
Sushi,
Sushi,
Inc.
Inc.
Inc.
寿司をはじめとした⿂介類の⽣⾷は今や⽇本にとどまらず、世界的にも⼀般的な⾷⽂化となっている。
寿司をはじめとした⿂介類の⽣⾷は今や⽇本にとどまらず、世界的にも⼀般的な⾷⽂化となっている。
寿司をはじめとした⿂介類の⽣⾷は今や⽇本にとどまらず、世界的にも⼀般的な⾷⽂化となっている。
⽣⾷⽤⿂介類（刺⾝）の鮮度はそのおいしさの基準の⼀つであり、⾷の安全においても⾮常に重要な要
⽣⾷⽤⿂介類（刺⾝）の鮮度はそのおいしさの基準の⼀つであり、⾷の安全においても⾮常に重要な要
⽣⾷⽤⿂介類（刺⾝）の鮮度はそのおいしさの基準の⼀つであり、⾷の安全においても⾮常に重要な要素である。刺⾝の鮮度判定法には五官検査によるものと理化学的検査によるものとがあるが、主に⾊や素である。刺⾝の鮮度判定法には五官検査によるものと理化学的検査によるものとがあるが、主に⾊や素である。刺⾝の鮮度判定法には五官検査によるものと理化学的検査によるものとがあるが、主に⾊や味、匂い、⾷感といった五官に頼った前者によって鮮度が判断されているのが現状であり、店舗などで
味、匂い、⾷感といった五官に頼った前者によって鮮度が判断されているのが現状であり、店舗などで
味、匂い、⾷感といった五官に頼った前者によって鮮度が判断されているのが現状であり、店舗などで提供される刺⾝においては漁獲から提供までの時間制限を設けて鮮度を⼀定以上に保つ取り組みによ提供される刺⾝においては漁獲から提供までの時間制限を設けて鮮度を⼀定以上に保つ取り組みによ提供される刺⾝においては漁獲から提供までの時間制限を設けて鮮度を⼀定以上に保つ取り組みによって品質や安全性を確保している。しかし、これらの⽅法は感覚的な基準であり、より安定した品質やって品質や安全性を確保している。しかし、これらの⽅法は感覚的な基準であり、より安定した品質やって品質や安全性を確保している。しかし、これらの⽅法は感覚的な基準であり、より安定した品質や安全性を提供するためには定量的に鮮度を計測できる技術が求められている。
安全性を提供するためには定量的に鮮度を計測できる技術が求められている。
安全性を提供するためには定量的に鮮度を計測できる技術が求められている。
そこでわれわれは、独⾃に開発した偏光光第⼆⾼調波発⽣（SHG）顕微鏡を⽤いて刺⾝の鮮度を定量
そこでわれわれは、独⾃に開発した偏光光第⼆⾼調波発⽣（SHG）顕微鏡を⽤いて刺⾝の鮮度を定量
そこでわれわれは、独⾃に開発した偏光光第⼆⾼調波発⽣（SHG）顕微鏡を⽤いて刺⾝の鮮度を定量的に判断するための装置と⼿法の開発に取り組んでいる。SHG
的に判断するための装置と⼿法の開発に取り組んでいる。SHG
顕微鏡はコラーゲンや筋繊維などの⾮顕微鏡はコラーゲンや筋繊維などの⾮的に判断するための装置と⼿法の開発に取り組んでいる。SHG
顕微鏡はコラーゲンや筋繊維などの⾮中⼼対称性分⼦や規則構造を⾮染⾊で可視化することが可能な顕微鏡技術である。漁獲された⿂は死後、
中⼼対称性分⼦や規則構造を⾮染⾊で可視化することが可能な顕微鏡技術である。漁獲された⿂は死後、
中⼼対称性分⼦や規則構造を⾮染⾊で可視化することが可能な顕微鏡技術である。漁獲された⿂は死後、死後硬直を経た後に分解酵素によって徐々に分解され、崩壊していく。本研究では、この様な刺⾝の時
死後硬直を経た後に分解酵素によって徐々に分解され、崩壊していく。本研究では、この様な刺⾝の時
死後硬直を経た後に分解酵素によって徐々に分解され、崩壊していく。本研究では、この様な刺⾝の時
間的な構造変化を偏光
間的な構造変化を偏光
SHG
SHG
顕微鏡によって光学的に観察する事で、鮮度の定量化を⾏う事を⽬的とし顕微鏡によって光学的に観察する事で、鮮度の定量化を⾏う事を⽬的とし間的な構造変化を偏光
SHG
顕微鏡によって光学的に観察する事で、鮮度の定量化を⾏う事を⽬的とし
ている。
ている。
ている。
本研究では、漁獲直後に超低温で冷凍された時点を本研究では、漁獲直後に超低温で冷凍された時点を00時間と定義し、そこから
0 時間と定義し、そこから
12
12
時間、24
時間、48
時間、48
時時時
本研究では、漁獲直後に超低温で冷凍された時点を時間と定義し、そこから12時間、24
時間、24
時間、48
間、72
間、72
時間４˚C
時間４˚C
にて保管したマグロを試料として、偏光にて保管したマグロを試料として、偏光
SHG
SHG
顕微鏡を⽤いて観察を⾏った。得られ顕微鏡を⽤いて観察を⾏った。得られ
間、72
時間４˚C
にて保管したマグロを試料として、偏光
SHG
顕微鏡を⽤いて観察を⾏った。得られた画像情報には筋繊維やコラーゲンで構成される刺⾝の構造情報が含まれており、そのデータを解析す
た画像情報には筋繊維やコラーゲンで構成される刺⾝の構造情報が含まれており、そのデータを解析す
た画像情報には筋繊維やコラーゲンで構成される刺⾝の構造情報が含まれており、そのデータを解析することによって、保存時間と時間経過にともなう構造変化の相関関係を解明することによって、鮮度のることによって、保存時間と時間経過にともなう構造変化の相関関係を解明することによって、鮮度のることによって、保存時間と時間経過にともなう構造変化の相関関係を解明することによって、鮮度の定量的な計測を⾏う。解析の結果、12
定量的な計測を⾏う。解析の結果、12
時間〜24
時間〜24
時間後の試料において、急速に筋⾁の断⽚化・分解が時間後の試料において、急速に筋⾁の断⽚化・分解が定量的な計測を⾏う。解析の結果、12時間〜24時間後の試料において、急速に筋⾁の断⽚化・分解が進み、その後筋⾁が分解されてもコラーゲンは分解されずに残っていると⾔うことが明らかとなった。
進み、その後筋⾁が分解されてもコラーゲンは分解されずに残っていると⾔うことが明らかとなった。
進み、その後筋⾁が分解されてもコラーゲンは分解されずに残っていると⾔うことが明らかとなった。
これは⻭ごたえや⻭ざわりとして変化が確認できるのがこれは⻭ごたえや⻭ざわりとして変化が確認できるのが24
24
時間後からであり、72
時間を超えると筋⾁
時間を超えると筋⾁
これは⻭ごたえや⻭ざわりとして変化が確認できるのが24時間後からであり、72
時間後からであり、72
時間を超えると筋⾁がほぼ分解されてしまいコラーゲンが細かい繊維として残存していることを⽰唆している。
がほぼ分解されてしまいコラーゲンが細かい繊維として残存していることを⽰唆している。
がほぼ分解されてしまいコラーゲンが細かい繊維として残存していることを⽰唆している。
講演では実験悔過の詳細について報告する。
講演では実験悔過の詳細について報告する。
講演では実験悔過の詳細について報告する。

─ 48 ─

S3-1

超解像ライブイメージングで見る植物ゴルジ体の形成機構○伊藤容子
お茶の水女子大学 ヒューマンライフサイエンス研究所○Yoko Ito
Institute for Human Life Science, Ochanomizu University
ゴルジ体は、真核生物の細胞内膜交通において不可欠な役割を担うオルガネラのひとつであり、扁平な袋状の膜（槽）が複数重なった層板構造が最大の特徴であるが、この構造がどのように形成されるのかはほとんど明らかになっていない。植物細胞では、明瞭な層板構造をとった
個々のゴルジ体が散在しており、光学顕微鏡を用いたライブイメージングに非常に適している。
そこで本研究では、ゴルジ体層板構造の形成ダイナミクスを明らかにするため、異なる槽を異なる色の蛍光タンパク質によって同時に可視化した植物細胞株を作出し、小胞体-ゴルジ体間輸送の阻害剤である BFA を利用することでゴルジ体の消失・再形成を引き起こして、その過程におけるそれぞれの槽の挙動を解析した。その結果、ゴルジ体の中でも最もシス極側に局在するタンパク質が、BFA 処理を行うと未知のドット状構造に局在することを発見した。さらに、BFA 除
去後のゴルジ体再形成過程における超解像 3D タイムラプス観察を行ったところ、このドット状構造が他のゴルジ体構成因子を小胞体から受け取り、そこから層板構造が形成されていることがわかった。このことから、この構造がゴルジ体の入り口かつ構造形成の足場となっていると考え、このドット状構造、さらにこの構造の元となるゴルジ体層板構造の最もシス側の槽を、Golgi
Entry Core Compartment (GECCO) と名付けた。この GECCO は、植物細胞には存在しないと考えられてきた、小胞体とゴルジ体の中間区画である ERGIC に相当する機能を担っているのではないかと考えられる。本シンポジウムでは、真核生物全体に共通するゴルジ体と小胞体の関係について考察すると共に、高速超解像ライブイメージングで捉えたゴルジ体の姿を紹介する。

─ 49 ─

S3-2

生きた植物細胞における光波の揺らぎと深部３次元イメージング
Deep 3D imaging through optical fluctuation of living plant cells○玉田洋介 1、初見洲人 1、三浦則明 2、的場修 3、服部雅之 4
1 宇都宮大学、2 北見工業大学、3 神戸大学、4 国立天文台○Yosuke Tamada 1, Shuto Hatsumi 1, Noriaki Miura 2, Osamu Matoba 3, Masayuki Hattori 4
1 Utsunomiya University
2 Kitami Institute of Technology
3 Kobe University
4 National Astronomical Observatory of Japan
生きた細胞や組織、個体には、屈折率の異なる構造が混在しており、さらにそれらの構造には生命活動に由来する動きが存在する。そうした動的な屈折率不均一媒質を通過した光は複雑に揺らぐため、生きた組織における観察面の深度に応じて得られる像が劣化する。このような光の揺らぎを実時間で補正し、生きた細胞や組織、個体深部の高解像度イメージングを可能にすると期待されているのが、天文学にて発展してきた補償光学である（図）。補償光学は一般に、光の揺らぎを計測する参照光源としてある程度の明るさの点光源を必要とする。しかし、生きた細胞や組織深部に明るい点光源を得ることは容易ではなく、これが補償光学を生細胞イメージングに適用する際の大きな課題の一つとなっている。この問題を解決するために我々が取り組んできた、葉緑体レーザーガイド補償光学と画像相関を用いた波面計測による補償光学について紹介する。また、干渉性の低い蛍光を用いたディジタルホログラフィーや強度輸送方程式による位相計測を通じた蛍光 3 次元イメージングについても紹介し、位相情報の補償光学・深部生細胞イメージングへの応用の可能性について議論したい。

─ 50 ─

S3-3

透明化技術を用いた植物組織イメージング
Plant tissue imaging using clearing techniques○坂本勇貴
大阪大学大学院理学研究科
○<XNL6DNDPRWR*UDGXDWH6FKRRORI6FLHQFH2VDND8QLYHUVLW\
植物組織はクロロフィル、カロテノイド、フラボノイドなど様々な色素を含有している。これらの色素の中でも、クロロフィルは葉緑体内に豊富に存在し強い自家蛍光を発するため、顕微鏡を用いた蛍光観察時の大きな障害の一つとなっている。これを解決する方法として、固定した植物組織から蛍光タンパク質の蛍光を維持したままクロロフィルを取り除く、植物組織透明化技術が開発されてきた。私達の研究グループでは、従来の植物組織透明化技術と比較して迅速に透明化を完了する L720( を開発した。L720(, では固定液、脱色液、マウント溶液の  つの溶液を用い、最短  時間で透明化を完了する。固定液には 〜％ホルムアルデヒドを含むリン酸緩衝液を用いることで *)3 の褪色を最小限に抑えた。脱色液には両性界面活性剤のカプリリルスル
ホベタインを用いることで高効率にクロロフィルを除去し、さらに脱色液を S+ で調製することで褪色した *)3 を再活性化させることに成功した。マウスの脳の透明化にも用いられる高屈折率のイオヘキソール溶液が、マウント溶液として植物組織にも適用可能であることを示した。L720(, を利用することで、シロイヌナズナの葉の深部において従来法よりも強く *)3 蛍
光シグナルを検出できた。シロイヌナズナに加え、イネ、ゼニゴケの透明化と深部イメージングも紹介する。

─ 51 ─

S3-4

細胞内温度イメージングの植物細胞への適用を目指して
In Aim to an Establishment of Plant Cell Temperature Imaging○稲⽥のりこ 1、林晃之 2、内⼭聖⼀ 3

1 ⼤阪公⽴⼤学農学部、2 甲⼦園⼤学栄養学部、3 東京⼤学⼤学院薬学系研究科○Noriko Inada 1, Teruyuki Hayashi 2, Seiichi Uchiyama 3
1 School of Agriculture, Osaka Metropolitan University
2 College of Nutrition, Koshien University
3 Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo
植物の⽣理⽣⻑は、環境温度の変化によって⼤きく影響を受ける。また、環境温度の変化は植物の代謝に影響を与え、代謝の変化によって植物組織や細胞内の温度も変化すると考えられる。サーモグラフィーを⽤いた解析により、乾燥ストレスや病害応答が、植物の組織（主に葉）表層の温度を⼤きく変化させることが明らかになっている（Pineda et al., 2021 Remote Sensing 13: 68）。
ストレス応答や病害応答に伴う組織温度の変化は、また細胞内温度の変化を引き起こし、遺伝⼦
発現、酵素活性にも影響を与えると考えられる。細胞内温度の解析は、植物の⽣理⽣⻑、ストレス応答の機構解明に貢献することが期待される。
私たちはこれまでに、ポリマー型の蛍光温度プローブを動物培養細胞に適⽤し、細胞内温度イメージング系の確⽴に取り組んできた。ポリマーユニット・蛍光ユニット・イオン性ユニッ
トの３つのユニットから構成されるこの蛍光温度プローブは、温度が上昇すると蛍光強度が上昇し、また蛍光寿命が延⻑する。この応答は温度特異的であり、また可逆性がある。動物培養細胞にポリマー型蛍光温度プローブを導⼊し、蛍光寿命イメージング顕微鏡（FLIM）により解析したところ、細胞核の温度が細胞質よりも平均して 1℃近く⾼いこと、この細胞核と細胞質との温度差は細胞周期に依存して変化することが明らかになった。さらに、中⼼体・ミトコンドリア
周辺の温度が細胞質の他の部分と⽐較して⾼いことも明らかにした（Okabe et al., 2012 Nature
Communications 3, 705）
。細胞核と細胞質との温度差、ミトコンドリア周辺の⾼温は、イオン性ユニットをカチオン性にすることで細胞膜透過性をもたせた蛍光温度プローブでも同様に観察されている（Hayashi et al., 2015 PLOS ONE 10, e0117677）。
私たちのポリマー型蛍光温度プローブに加え、これまでに、蛍光タンパク質や低分⼦化合物、ナノダイヤモンドやユーロピウム錯体を⽤いた細胞内温度イメージング系の確⽴が報告されている（Inada et al., 2021 Nature Protocols 14, 1293-1321）。しかし、細胞内温度イメージン
グに関するこれまでの報告は全て動物培養細胞や線⾍、動物組織や昆⾍培養細胞を⽤いたものであり、植物細胞に適⽤した例は報告されていない。
本講演では、細胞内温度イメージングの現状について概説するとともに、植物細胞温度イ
メージング確⽴のための私たちの取り組みについても紹介したい。

─ 52 ─

S3-5,
S3-5,P-26
P-26
Application
Application
ofof
Green
Green
enhancedenhanced
Nano-lantern
Nano-lanternasas
a bioluminescenta bioluminescentratiometricratiometricindicator
indicatorforformeasurement
measurement
ofof
Arabidopsis
Arabidopsis
thaliana
thaliana
root
root
apoplastic
apoplastic
fluid
fluid
pH
pH
○4XDQJ7UDQ.HQML2VDEH7HWVX\XNL(QWDQL7HWVXLFKL:D]DZD0LWVXUX+DWWRUL
○4XDQJ7UDQ.HQML2VDEH7HWVX\XNL(QWDQL7HWVXLFKL:D]DZD0LWVXUX+DWWRUL
7DNHKDUX1DJDL
7DNHKDUX1DJDL
6$1.(16$1.(17KH,QVWLWXWHRI6FLHQWLILFDQG,QGXVWULDO5HVHDUFK
7KH,QVWLWXWHRI6FLHQWLILFDQG,QGXVWULDO5HVHDUFK2VDND8QLYHUVLW\2VDND8QLYHUVLW\'HSDUWPHQWRI%LRWHFKQRORJ\*UDGXDWH6FKRRORI(QJLQHHULQJ2VDND8QLYHUVLW\'HSDUWPHQWRI%LRWHFKQRORJ\*UDGXDWH6FKRRORI(QJLQHHULQJ2VDND8QLYHUVLW\

Plant
Plantroot
rootabsorbs
absorbswater
waterandandnutrientsnutrientsfrom
fromthethesoil,
soil,andandthetheroot
rootapoplastic
apoplasticfluid
fluid(AF)(AF)is isanan
importantimportantintermediate
intermediate
betweenbetween
cells
cells
and
and
thethesurrounding
surrounding
environment.
environment.
The
The
acid
acid
growth
growththeorytheorysuggestssuggeststhat
thatananacidic
acidicAF
AFis isneededneededforforcell
cellwallwallexpansion
expansionduring
duringroot
rootgrowth.
growth.However,
However,technical
technicallimitations
limitationshave
haveprecluded
precludedthethequantification
quantificationofofroot
rootapoplastic
apoplasticfluid
fluidpHpH(AF-pH).
(AF-pH).
Here,
Here,weweused
usedGreen-enhanced
Green-enhancedNano-lantern
Nano-lantern(GeNL),(GeNL),a achimericchimericprotein
proteinofofthetheluciferase
luciferase
NanoLuc
NanoLuc(Nluc)(Nluc)and
andthethegreen
greenfluorescentfluorescentprotein
proteinmNeonGreen
mNeonGreen(mNG),(mNG),asasa aratiometricratiometricpHpH
indicator
indicator
based
based
onon
thethepHpH
dependency
dependency
ofof
bioluminescencebioluminescenceresonance
resonanceenergyenergytransfertransfer
efficiency
efficiency
from
from
Nluc
Nluc
toto
mNG.
mNG.
Luminescence
Luminescence
spectrum
spectrum
ofof
GeNL
GeNL
changedchangedreciprocallyreciprocally
from
from
pHpH
4.54.5
toto
7.5,
7.5,
with
with
a pK
a pK
5.5.
5.5.
ByBy
fusingfusing
GeNL
GeNL
toto
a novela novelsignalsignalpeptidepeptidefrom
from
Arabidopsis
Arabidopsis
thaliana
thaliana
Cellulase
Cellulase
a of
a of
1,1,wewelocalized
localizedGeNL
GeNL
ininA.A.thaliana
thalianaAF.
AF.
We
WevisualizedvisualizedAF
AFdynamics
dynamicsat atsubcellular
subcellularresolution
resolution
over
over3030minutes
minutesand
anddetermined
determinedflow
flowvelocity
velocityininthethematuration
maturationzone
zonetotobebe0.97
0.97± ±0.06
0.06μm/s.
μm/s.
We
We
confirmed
confirmed
that
that
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developing
root
root
AF
AF
is is
acidicacidicinin
thethe
pHpH
range
range
ofof
5.1-5.7,
5.1-5.7,
suggestingsuggesting
that
that
thetheAF-pH
AF-pHis istightly
tightlyregulated
regulatedduring
duringroot
rootelongation.
elongation.These
Theseresults
resultssupport
supportthetheacidacidgrowth
growththeorytheoryandandprovideprovideevidence
evidence
forfor
AF-pH
AF-pH
maintenancemaintenance despite
despitechangeschangesininambient
ambient
pH.
pH.

─ 53 ─

S4-1

トランススケールスコープで見えたもの、これから見えるもの
Trans-scale scope: what we have seen and will see
市村垂生

大阪大学先導的学際研究機構
7DUR,FKLPXUD,QVWLWXWHIRU2SHQDQG7UDQVGLVFLSOLQDU\5HVHDUFK,QLWLDWLYHV2VDND8QLYHUVLW\
近年の生命科学では、多細胞システムの動作原理の理解を目指した研究領域が多数存在しており、基礎から応用まで様々な視点での研究が進められている。多細胞システム研究において蛍光イメージングは主力ツールの一つであり、適切な蛍光プローブを用いたライブ観察によって細胞およびシステムの理解に迫っている。しかしながら、従来の光学顕微鏡では観察できる多細胞システムの大きさ、あるいは細胞数が限られていた。より広い多細胞システムを、より多くの細胞を観察するためには、広大な視野を持つ光学イメージング法が求められてきた。本研究では、
このような目的のためにレンズ系と撮像素子を最適に設計、選択することにより、 センチメー
トルを超える大視野の中でマイクロメートルの分解能で細胞イメージングを実現できる新規光学イメージング法を開発してきた。 桁の空間スケール階層を跨いだ観察を可能とすることから、
トランススケールスコープと銘打っている。第  世代の装置では [PP の視野と µPの空間分解能を有し、 個もの細胞の動態を同時に捉えることができることを実証した。
さらに第  世代の装置では、同等の視野を有しながら、第  世代を上回る空間分解能を有しており、レンズ系も明るいため、より精細な細胞情報を取得できるようになっている。画像解析を駆使することにより三次元観察をも実現している。細胞性粘菌のパターン形成やモデル生物の胚発生などを実施し、これまでに得られなかったような画像ビッグデータを取得できるようになっている。講演では本イメージング技術とその応用研究について紹介するととともに、画像ビ
ッグデータによって展開する今後の可能性についても議論する。

図 ：トランススケール蛍光イメージングの一例。マウス脳の FP 幅のスライスを、単一細胞の空間分解能で観察した。

─ 54 ─

S4-2細胞・タンパク質のラベルフリーイメージングでわかったこと・これからの課題
What we have learned from label-free imaging of cells and proteins, and future challenges○中林孝和
東北大学大学院薬学研究科○Takakazu Nakabayashi
Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Tohoku University
イメージング観測の目標の一つに、ラベルフリーで生細胞内にある分子を選択的に観測し、その構造情報までを取得することがある。蛍光プローブなどのタグ付けを用いたイメージングは高感度・高選択的であり、その現代科学における重要性が続くことは間違いない。しかし、染色による手間の問題はどうしても残ってしまう。また、染色による細胞内環境の変化、蛍光プローブとの結合による測定分子の物性変化の問題もある。実際、蛍光タンパク質でタグ付けすることでタンパク質の性質が変化した報告例もある。ラベルフリーで蛍光と同等の測定を行うことができれば、それらの問題はすべて解決できる。
我々は細胞のラベルフリーイメージングとして、自家蛍光寿命 1,2 およびラマン 3–8 イメージングを行ってきた。自家蛍光では細胞内 pH のラベルフリー測定 1、ラマンでは、蛍光プローブでタグ付けできない究極の細胞内分子「水分子」に着目し、細胞内の水分子のラマンバンドを用いた細胞内温度のラベルフリー測定に成功した 5。水分子のイメージングでは、細胞内の分子夾雑
環境 3、さらに脂肪酸の導入から脂肪滴が形成する過程 6 をラベルフリーで追跡している。
本発表では、我々の原著論文の成果を紹介しながら、次の研究として「細胞のラマンイメージを測定するのみで、細胞内のオルガネラを分離・画像化する」研究を紹介する。細胞のラマンイ
メージを測定し、その画像を予め作成しておいた深層学習のニューラルネットワークを用いて細胞内小器官の判別を行う。図１に示すように、細胞質と核はラマンイメージを測定するのみで約90%の精度でラベルフリーの分離ができることができた。本手法は他のオルガネラでも適用可能であり、ラベルフリーのオルガネラの画像化、現在製
作中の超解像ラマン顕微鏡との組合せも進めている。講演では深層学習のラマンイメージングへの応用を紹介しながら、特にラベルフリーに着目した将来展望を語りたい。

図 1. 単一 HeLa 細胞の明視野像(左)とラマンイ
メージングから得られた核、細胞質、培地の分布
画像(右)。画像の各点のラマンスペクトルをニューラルネットワークで解析することで、核、細胞質、培地の自動分離を行っている。

1. S. Ogikubo, et al. J. Phys. Chem. B 115 (2011) 10385. 2. N. Ohta, T. Nakabayashi, Natural Biomarkers for
Cellular Metabolism: Biology, Techniques, and Applications (CRC Press) (2014) 41. 3. M. Takeuchi, et al. J.
Phys. Chem. Lett. 8, 5241 (2017). 4. S. Kajimoto, et al. Multi-Parametric Live Cell Microscopy of 3D Tissue
Models (Springer), 163 (2017). 5. T. Sugimura, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 59, 7755 (2020). 6. H. Takahashi,
et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 21646 (2020). 7. K. Murakami, et al. Chem. Sci. 12, 7411 (2021). 8. K.
Yokosawa, et al. J. Phys. Chem. Lett. 13, 5692 (2022).

─ 55 ─

S4-3

単一オルガネラ分析に資する走査型プローブ顕微鏡の開発
Development of scanning probe microscopy for single organella analysis.
○高橋康史 1
1 名古屋大学大学院工学研究科、2 金沢大学ナノ生命科学研究所○Yasufumi Takahashi1, 2
1 Department of Electronics, Graduate School of Engineering, Nagoya University
2 WPI Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), Kanazawa University
走査型プローブ顕微鏡(SPM)は、非常に尖った探針（プローブ）と試料との相互作用を利用して、試料表面をプローブによりトレースすることで、その場でナノスケールの形状観察が可能なイメージング技術である。走査型イオンコンダクタンス顕微鏡はガラスナノピペットを探針として、イオン電流をフィードバックシグナルとして活用することで非接触な計測を実現し、細胞表面のナノスケールの構造変化を可視できる（図１）。また、ガラスナノピペットは、形状イメージングだけでなく、試薬の局所的な投与や細胞質の回収にも有効である。我々は、これまで細胞質の局所回収により、mRNA の細胞内での不均一性の評価を実現させており 1、現在、単一のオルガネラを回収する技術を開発している。さらにガラスナノピペット先端に電気化学センサーを搭載することで、細胞の代謝物を計測する手法をこれまで開発しており、神経伝達物質 2、
ROS3、pH4 などの計測を実現してきた。このガラスナノピペットと電気化学センシングの融合により、細胞へのインプットとアウトプットをナノピペットを介して行うことが可能となり、ガラスナノピペットと細胞とで対話するような分析を行う技術を開発していきたいと考えている。
1.

Y. Nashimoto, Y. Takahashi, et al., Acs Nano 2016, 10, 6915-6922.

2.

Y. Takahashi, et al., Angewandte Chemie-International Edition 2011, 50, 9638-9642.

4.

Y. J. Zhang, Y. Takahashi, et al., Nature Communications 2019, 10.

3.

P. Actis, et al., ACS Nano 2014, 8, 875-884.

─ 56 ─

S4-4

半導体集積回路の微細化が切り拓くスケーラブル・バイオイメージングの現状と展望
Trend and Future Perspective of CMOS-Scaling-Driven Scalable Bioimaging○新津葵一 1
1 名古屋大学大学院工学研究科○Kiichi Niitsu 1
1 Graduate School of Engineering, Nagoya University

本講演においては、ICT 技術の継続的な発展に立脚したバイオイメージング技術の５０年後について述べる。我々の生活において、劇的な利便性向上をもたらしているのが ICT 技術の発展である。ICT 技術の発展の一翼を担っているのが、半導体集積回路技術（CMOS 集積回路）の進化である。半導体集積回路技術は、インテル社の創業者名に由来するムーアの法則と云われる経験則の通り、１～２年で集積度２倍（スイッチング素子であるトランジスタ数が、単位面積当たり２倍）という驚異的な速度で進化しており、今なお進化を遂げている。トランジスタサイ
ズは原子サイズレベルに到達しつつあり、その物理的限界が 20 世紀から指摘されているにも関わらず、2022 年現在でも将来にわたってのスケーリングシナリオが描かれている。
これまでの歴史を振り返ると、半導体集積回路の微細化は技術的な障壁が多数あったにも関わらず、その障壁に対して人類全体の知恵を結集して乗り越えてきた。それを突き動かしているのは、私たちが新しい ICT 機器（例えば、最新のスマートフォン、自動運転技術）に対する「スケーラブルな期待」であり、そのような「スケーラブルな期待」がある限りにおいてはその進化が続くことが予想される。
バイオイメージングにおいては、現状は最先端半導体を適用した例はまだまだ多くはないが、オプティカルイメージング分野において CMOS イメージセンサが飛躍的な性能向上を果たした
ように、大きなポテンシャルを秘めている。本講演では、そのポテンシャルの一例として、講演者らが開発した、単独自律動作可能な持続血糖モニタリングスマートコンタクトレンズの研究開発事例を紹介する。涙液糖発電素子と超低消費電力センシング・無線送信半導体集積回路を組み合わせることで、涙液糖からの発電を電力供給ならびにセンシングに活用することで、眼に装着するだけで動作が可能となる。涙液糖濃度は装着者が生きている限りは一定以上が保証されており、究極の安定電源となる。この技術を発展させ、微細化によって性能向上が予期可能なス
ケーラブルバイオイメージングへの展開を紹介する。

─ 57 ─

S4-5, P-60

ナノ分解能シングルショット 3D ライトフィールド顕微鏡の開発
Development of single-shot nano-resolution 3D light-field microscopy○今村隆輝 1、⾅杵深 2、杉拓磨 1

1 広島⼤学 ⼤学院統合⽣命科学研究科、2 静岡⼤学 電⼦⼯学研究所○Ryuki Imamura 1, Shin Usuki 2, Takuma Sugi 1,
1 Graduate School of Integrated Sciences for Life, Hiroshima University
2 Research Institute of Electronics, Shizuoka University.
ライトフィールド顕微鏡は，マイクロレンズアレイによって視差を⽣み出すことで，共焦点顕微鏡のような空間スキャン無しに，⼀回のカメラ撮影で三次元空間を二次元画像として撮影できる．しかし神経活動のような三次元空間をミリ秒の速さで伝搬する反応を時間差なく計測可能な時間分解能を持つ反⾯，１つの⼆次元イメージセンサで XYZ の三次元情報を記録する必要があるため，XY 空間の記録に利⽤できるピクセルの数は少なくなり，空間分解能が共焦点顕微鏡と⽐べ 10 倍以上劣っていた．本研究ではサブミクロンの XY 分解能，2 μm の Z 分解能をもつ
⾼分解能ライトフィールド顕微鏡を開発した．この⾼分解能ライトフィールド顕微鏡は共焦点
顕微鏡と同程度の空間分解能を持ち，さらに１回のカメラ撮影で三次元像を撮れるため，カメラ
撮影速度のままイメージングでき，共焦点顕微鏡の 1000 倍⾼速に三次元空間を記録可能である．
まず，マイクロレンズ内のほぼ全ての画素を利⽤することで従来⼿法の 20 倍の画素数もつ画像を⽣成する光学系と三次元空間を再構成するアルゴリズムを開発した．さらに三次元再構成ア
ルゴリズムを同じ画像に対し 2 回⾏うことで，画素への合焦となる Z 深度の紐づけと画素に紐づいた Z 深度に基づきセクショニングを⾏う計算的な光学セクショング技術を開発した．この光学セクショニングを導⼊することで，Z 軸⽅向の間伸びを除去しさらに空間分解能を向上させた．将来的にこの⾼分解能ライトフィールド顕微鏡を⽤いて，⾃由⾏動中の線⾍ C. elegans の複数の深度に存在する複数の神経細胞のリアルタイム活性計測を⾏う予定である．

非 焦 点 面 ( d e p t h : 25 μ m ) で も解像度の高い像を取得可能

─ 58 ─

S4-6,
S4-6,P-33
P-33
極薄ライトシートを使った
極薄ライトシートを使ったX X線三次元イメージング
線三次元イメージング
X-ray
X-raythree-dimensional
three-dimensionalimaging
imagingusing
usingUltra-thinUltra-thinLaminar
LaminarLight
Light
1, 1,
1 1
1 1
○香村芳樹
○香村芳樹
, 高野秀和, 高野秀和,石川哲也,石川哲也
1 理研/SPring-8
1 理研/SPring-8
センター
センター

1,, 1,Hidekazu
1,Tetsuya
1,Tetsuya
1 1○Yoshiki○Yoshiki
KohmuraKohmura, Hidekazu
TakanoTakanoIshikawa
Ishikawa
11
RIKEN
RIKEN
SPring-8
SPring-8
CenterCenter

新しい線ライトシート顕微鏡により、原子レベルで制御された形状を有する
線全反射ミラ新しいXX
線ライトシート顕微鏡により、原子レベルで制御された形状を有する
XX
線全反射ミラー[1]を使って、奥行き方向の解像度70nmという、可視光のライトシート顕微鏡の性能をはるかー[1]を使って、奥行き方向の解像度70nmという、可視光のライトシート顕微鏡の性能をはるかに凌駕する性能を達成することに成功した。視野400
400ミクロンの大視野にわたって
ミクロンの大視野にわたって200nm
200nm以下
以下に凌駕する性能を達成することに成功した。視野の幅を達成し、従来の可視光ライトシート顕微鏡をはるかに凌駕する優れた性能を有することをの幅を達成し、従来の可視光ライトシート顕微鏡をはるかに凌駕する優れた性能を有することを
示した。
示した。
生体試料の三次元構造を調べるために、試料に、シンチレーター発光するNanoParticles
NanoParticles
生体試料の三次元構造を調べるために、試料に、シンチレーター発光する(SciNPs)を導入し生体内標識とし、X線の照射による発光を観察した。SciNPs
線の照射による発光を観察した。SciNPsの三次元分布を、の三次元分布を、(SciNPs)を導入し生体内標識とし、X線光軸と垂直に設置した可視光顕微鏡で、垂直方向に試料を走査しながら観察し求めた(図1)。
X X線光軸と垂直に設置した可視光顕微鏡で、垂直方向に試料を走査しながら観察し求めた(図1)。

1。SPring-8
SPring-8のビームラインで構築された
MAXWELL
実験のセットアップの模式図。
図図1。
のビームラインで構築された
MAXWELL
実験のセットアップの模式図。
この顕微鏡では、10nmのサイズののサイズのEuEuおよびおよびTbTbでドープされたでドープされたNaGdF
NaGdF
この顕微鏡では、10nm
4 微粒子を利用し、赤4 微粒子を利用し、赤色(~615nm)や緑色(~543
nm)
1)。厚い
色(~615nm)や緑色(~543nm)の蛍光を発生させ[2]、カラーフィルターで区別した(図の蛍光を発生させ[2]、カラーフィルターで区別した(図1)。厚い試料を観察する際に、透明化の技術を利用した。紫外線照射による蛍光イメージングでも利用で試料を観察する際に、透明化の技術を利用した。紫外線照射による蛍光イメージングでも利用でき、相補的な情報を得られる仕様とした。観察例を示しつつ、新しい生体観察の強力なツールのき、相補的な情報を得られる仕様とした。観察例を示しつつ、新しい生体観察の強力なツールの威力をお伝えする。
威力をお伝えする。
References
References[1]
Matsuyama,
Y.Y.
Kohmura,etetal.,al.,“50-nm-resolution
full-field
X-ray
microscope
without
chromatic[1]S.S.
Matsuyama,
Kohmura,“50-nm-resolution
full-field
X-ray
microscope
without
chromatic
aberration
using
total-reflection
imaging
mirrors”,
Sci.
Sci.
Rep.
Rep.
vol.
vol.
7,7,
pp.
pp.
46358,
46358,
2015.
2015.
aberration
using
total-reflection
imaging
mirrors”,[2][2]Y.Kohmura,
Y.Kohmura,etetal.,al.,“The“Thenew
newX-ray/visible
X-ray/visiblemicroscopy
microscopyMAXWELLMAXWELLtechnique
techniqueforforfast
fastthreethreedimensional
dimensional
nanoimaging
nanoimaging
with
with
isotropic
isotropic
resolution”,
resolution”,
Sci.
Sci.
Rep.
Rep.
vol.
vol.
12,
12,
pp.
pp.
9668,
9668,
2022.
2022.

─ 59 ─

S4-7,
S4-7,P-18
P-18
球面収差自動補正システムを応用した生体脳内水組成イメージング
球面収差自動補正システムを応用した生体脳内水組成イメージング
Visualization
Visualization
ofof
in in
vivo
vivo
brain
brain
water
water
dynamics
dynamics
using
using
a two-photon
a two-photon
microscope
microscope
with
with
anan
automatic
automatic
spherical
spherical
aberration
aberrationcollection
collection
systemsystem○郷間葵○郷間葵1、足立尚哉
1、足立尚哉2、上喜裕
2、上喜裕2、樋口香織
2、樋口香織2、宮脇敦史
2、宮脇敦史2, 2,
3、毛内拡
3、毛内拡1 1
1 お茶の水女子大学、2
理研
CBS-エビデント連携センター、３理研
理研
CBS細胞機能探索技術研究
細胞機能探索技術研究
1 お茶の水女子大学、2
理研
CBS-エビデント連携センター、３
CBS
チーム
チーム
○Aoi
Gohma
Naoya
Adachi
Yoshihiro
Kaori
HiguchiAtsushiMiyawaki
2,3,
Hiromu
Monai
○Aoi
Gohma
1, 1,
Naoya
Adachi2, 2,
Yoshihiro
UeUe
2, 2,
Kaori
Higuchi2, 2,AtsushiMiyawaki
2,3,
HiromuMonai
1 1
1 Ochanomizu
University
1 Ochanomizu
University
2 RIKEN
CBS-EVIDENT
Open
Collaboration
Center,BOCC
2 RIKEN
CBS-EVIDENT
Open
Collaboration
Center,BOCC
3 RIKEN
CenterBrain
Science(The
Institute
PhysicalChemicalResearch)
3 RIKEN
CenterforforBrain
Science(The
Instituteof ofPhysicalandandChemicalResearch)
脳細胞の隙間を満たす体液である間質液は、脳の活動に依存して絶えず脳脊髄液と交換するこ
脳細胞の隙間を満たす体液である間質液は、脳の活動に依存して絶えず脳脊髄液と交換することで老廃物の排出し、健康な脳機能を保っていることが知られている。また間質液は、神経修飾とで老廃物の排出し、健康な脳機能を保っていることが知られている。また間質液は、神経修飾物質の拡散性伝達の経路としても重要である。したがって、間質液動態を正しく把握することは物質の拡散性伝達の経路としても重要である。したがって、間質液動態を正しく把握することは細胞間シグナル伝達を理解する上で重要である。これまで、脳脊髄液と間質液の交換は、造影剤
細胞間シグナル伝達を理解する上で重要である。これまで、脳脊髄液と間質液の交換は、造影剤や蛍光トレーサーによって光学的に可視化されてきたが、これらは水と比べて非常に分子量が大や蛍光トレーサーによって光学的に可視化されてきたが、これらは水と比べて非常に分子量が大
きく、溶媒そのものである水の動きを正しく観察できていない可能性がある。
きく、溶媒そのものである水の動きを正しく観察できていない可能性がある。
一方、本研究室では、組織内の水の割合の指標である屈折率に着目し、非侵襲かつラベルフリ
一方、本研究室では、組織内の水の割合の指標である屈折率に着目し、非侵襲かつラベルフリ
ーで生体脳の間質液動体を可視化するための多光子励起顕微鏡システムを開発してきた。このシーで生体脳の間質液動体を可視化するための多光子励起顕微鏡システムを開発してきた。このシステムでは、浸液と組織の屈折率のミスマッチによって発生する光学エラーである球面収差を利
ステムでは、浸液と組織の屈折率のミスマッチによって発生する光学エラーである球面収差を利用する。通常、球面収差補正は、対物レンズに付属する光学機構である補正環を用いて手動で行用する。通常、球面収差補正は、対物レンズに付属する光学機構である補正環を用いて手動で行
うが、我々が開発した球面収差自動補正システムでは、画像のコントラストから最適な補正環位
うが、我々が開発した球面収差自動補正システムでは、画像のコントラストから最適な補正環位
置を自動で決定することができる（TruResolution,
Olympus）。さらに、このシステムを用いると、置を自動で決定することができる（TruResolution,
Olympus）。さらに、このシステムを用いると、球面収差補正量から浸液（水）と生体組織の間の屈折率のミスマッチを逆推定することによって、球面収差補正量から浸液（水）と生体組織の間の屈折率のミスマッチを逆推定することによって、組織の屈折率を求めることができる。この手法を水、ガラス、シリコンオイル等の屈折率既知の組織の屈折率を求めることができる。この手法を水、ガラス、シリコンオイル等の屈折率既知の物質に適用した結果、各屈折率の実測値と理論値が一致することが検証されている
（Ue
and
Monai
物質に適用した結果、各屈折率の実測値と理論値が一致することが検証されている
（Ue
and
Monai
2018）
et et
al.,al.,2018）。。
本研究では、
この手法を用いて、生体脳組織の活動依存的な屈折率の変動パターンの解析を行う。
本研究では、
この手法を用いて、生体脳組織の活動依存的な屈折率の変動パターンの解析を行う。
まず、このシステムで観測される生体脳の屈折率変動が、水分含有量を反映しているかどうかをまず、このシステムで観測される生体脳の屈折率変動が、水分含有量を反映しているかどうかを検証するために、以下の実験を行った。
（1）ScaleA2試薬を用いて透明化した脳の屈折率の時間変検証するために、以下の実験を行った。
（1）ScaleA2試薬を用いて透明化した脳の屈折率の時間変化を推定した結果、透明化脳では、生体脳で観測されたような大きな屈折率変動は見られなかっ化を推定した結果、透明化脳では、生体脳で観測されたような大きな屈折率変動は見られなかった。
（2）老齢マウス脳では、屈折率変動の振幅が小さく、屈折率の平均値が若齢マウスに比べてた。
（2）老齢マウス脳では、屈折率変動の振幅が小さく、屈折率の平均値が若齢マウスに比べて有意に高くなったことから、老齢マウスの脳組織では水分動態が変化していることが示唆される。
有意に高くなったことから、老齢マウスの脳組織では水分動態が変化していることが示唆される。
（3）脳浮腫を引き起こしたマウスでは、速やかに脳組織の屈折率が水に近づいた。
（3）脳浮腫を引き起こしたマウスでは、速やかに脳組織の屈折率が水に近づいた。

─ 60 ─

■奨励賞講演要旨■

L-1

植物のオートファジー動態の in vivo イメージング・定量的モニタリング法の開発と穀物イネの花粉発達・種子登熟・コメの品質管理におけるオートファジーの役割
Development of in vivo imaging and quantitative monitoring of autophagy dynamics and therole of autophagy in pollen development, seed maturation, and grain quality control in rice.
○花俣繁 1,2
1

東京理科大学・理工学部・応用生物科学科、2 新潟大学・自然科学系・農学部○Shigeru Hanamata1,2
Department of Applied Biological Science, Tokyo University of Science1

Department of Applied Biological Chemistry, Faculty of Agriculture, Niigata University2

オートファジーは真核生物が細胞内の内容物を分解・リサイクルする仕組みとして知られ、多くの真核生物において発生、分化、代謝の制御において重要な役割を果たす。シロイヌナズナのオートファジー機能欠損変異体が生活環を完結出来、その他の植物では変異体が単離されていなかったことから、穀物イネにおける役割は未解明な部分が多かった。一方、オートファジー動態の可視化は、オートファゴソームのマーカーと蛍光タンパク質の融合により、初期から達成されていたものの、細胞の大部分を占める巨大な液胞、植物独自の光合成色素などの強い自家蛍光物質の存在により、その観察は根や葉の表皮細胞に限定され、植物個体全体における一連のオート
ファジー動態の非破壊的モニタリング法は現在でも確立されていない。
我々は、in vivo イメージングに適したタバコ培養細胞 BY-2 にオートファゴソームマーカーである YFP-ATG8 を発現させ、オートファジー誘導に伴う挙動を詳細に解析することで植物細胞のオートファジー流動の可視化・定量的解析法を検討した。得られた知見をイネに適用すると同時に、イネのオートファジー機能欠損変異体を解析することで、オートファジーの役割に関して研究を進め、イネの葯における脂質代謝、花粉形成、遺伝子発現、胚乳の発達等に重要な役割を果たすことを明らかにした(Kurusu and Hanamata et al., Autophagy 2014; Hanamata et al., Front. Plant
Sci. 2014; Hanamata et al., Front. Plant Sci. 2019; Sera and Hanamata et al., Scientific Reports, 2019)。
植物細胞の一連のオートファジー流動の非破壊的定量的モニタリングには蛍光タンパク質のタンデムな組み合わせが有用だが(Hanamata et al., Plant Signal Behav. 2013)、オートファゴソーム
形成の微細な変調には液胞で消光する YFP-ATG8 に軍配が上がり、これによりオートファゴソーム形成の細胞周期依存性を見出した(Hanamata et al., Int. J. Mol. Sci. 2020)。植物個体深部でのオートファゴソーム動態の可視化には多層の細胞層にわたりバックグラウンドを生む構成的発現
プロモーターは不向きであり、イネ葯の最内層であるタペート組織特異的に GFP-ATG8 を発現させることで、イネ葯タペート細胞におけるオートファジー動態のライブセルイメージングと花粉成熟期の急激な活性化が明らかとなった(Hanamata et al., Plant Biotechnology 2019)。
本発表では、我々の進めてきた植物細胞のオートファジー動態のイメージング法の開発を中心とした研究を紹介するとともに、米の品質保持における重要性や、現在大きな社会問題となっている、登熟時の高温による米の品質低下とオートファジーとの関連性についても議論したい。

─ 63 ─

■一般演題（ポスター）要旨■

P-1

細胞間で再構成される遺伝子コード型 Split-type 神経伝達物質センサー
Split-type genetically encoded neurotransmitter sensors for reconstitution across cells○新藤豊 、芦田慶太 、正本和人 、田桑弘之 、高橋真奈美 、樋口真人 、井出龍斗 、
堀田耕司 、岡浩太郎 
 慶應義塾大学理工学部、 電気通信大学情報理工学域、 量子科学技術研究開発機構、 早稲田大学理工学術院総合研究所、 高雄医科大学医学部
○<XWDND6KLQGR.HLWD$VKLGD.D]XWR0DVDPRWR+LUR\XNL7DNXZD
0DQDPL7DNDKDVKL0DNRWR+LJXFKL5\XWR,GH.RKML+RWWD.RWDUR2ND
'HSW%LRVFL ,QIR.HLR8QLY)DF,QIR (QJ8QLY(OHFWUR&RPPXQ 
1DWO,QVW4XDQWXP6FL 7HFK:DVHGD5HV,QVWIRU6FL (QJ:DVHGD8QLY*UDG,QVWRI0HG.DRKVLXQJ0HG8QLY 神経回路の役割を知るためには、神経間の接続関係と、伝達される情報の両方を知る必要がある。接続関係は電子顕微鏡を用いたコネクトーム解析や、神経回路内の特定の神経細胞間のシナプス接続の標識法 H*5$63 &KRL HW DO  等 により知ることができる。一方、情報伝達は&Dや神経伝達物質のイメージングにより推定できる。しかし、これらの情報を合わせ、シナプ

ス接続を持つ神経細胞間の伝達を LQ YLYR で測定できる技術は未だ開発されていない。今回我々は、H*5$63 と神経伝達物質センサーの両方の特徴を持ち、神経回路内の特定の神経間の接続部にセンサーを局在化させる方法、Split Protein HEmispheres for REconstitution (SPHERE)を確立した。これは、遺伝子コード型センサーを二つに分割し、接続する  細胞にそれぞれを発現させることで、細胞同士が接着する箇所のみで機能的なセンサーを再構成させる技術である。我々はこれを遺伝子コード型グルタミン酸センサーに応用した 63+(5(6)L*OX6Q)5 を作製し、それが培養細胞、線虫、マウス脳内で目的の機能を示すことを確認した。また、63+(5( が、蛍光色の異なるグルタミン酸センサーや他の神経伝達物質センサーにも応用可能であることを示した。

プレシナプスセンサー
断片

断片が合わさる神経接続部でセンサーが再構成される

線虫頭部

ポストシナプス

応答 (DD F/F0)神経伝達物質センサーとして機能する
0.04
0.02
0.00
-0.02
-0.04
-0.06

におい入力

0

20

40

シナプス前神経 (AWA)
シナプス後神経 (AIY)
再構成されたセンサー
AWA

60 (秒)

─ 67 ─

AIY

50 m mセンサー

10 m mP-2

マイクロバブルと集束超音波を併用したドキシルによる脳腫瘍治療
Therapy for Glioblastoma by Doxil with Focused Ultrasound and Microbubbles○小俣大樹 1、宗像理紗 1、鈴木悠乃 1、梅村晋一郎 2、吉澤 晋 3、丸山一雄 1,4、鈴木 亮 1,41

帝京大学薬学部、２東北大学大学院医工学研究科、3 東北大学大学院工学研究科


帝京大学先端総研○'DLNL2PDWD1/LVD0XQDNDWD<XQR6X]XNL16KLQLFKLUR8PHPXUD2
6KLQ<RVKL]DZD3.D]XR0DUX\DPD1,45\R6X]XNL1,4
1)DFRI3KDUPD6FL7HLN\R8QLY2Grad. Sch of Biomed. Eng., Tohoku Univ.,
3*UDG6FKRI(QJ7RKRNX8QLY$&527HLN\R8QLY

【背景・目的】脳腫瘍の一つである膠芽腫は脳実質への高い浸潤性を有し、その治療には化学療法が重要である。しかし、脳には血液と脳実質の間の物質移行を厳密に制御する血液脳関門%%%  が存在し、膠芽腫に対する薬物治療の障壁となっている。これまでに我々は、マイクロバブル 0%  と超音波を併用することで低侵襲的かつ効率的に %%% の開口を誘導できることを報告してきた。そこで本研究では、抗がん剤としてドキシルに着目し、0% と集束超音波
)86  を併用した膠芽腫治療の可能性を検討した。【方法】マウス膠芽腫 *OLRPD*)3
/XF  細胞を同所移植した脳腫瘍マウスモデルに対して、
ドキシル PJNJ  と 0%(2×10 個
NJPLQ  を静脈内投与し、経頭蓋的に )86 周波数0+] 音圧03D 時間PLQ  を照射した。その後、増殖細胞マーカーである .L 発現細胞を免疫染色法で観察した。また、生存日数を指標に治療効果を評価した。
【結果・考察】未処置群、ドキシル単独投与群、0% と )86
併用群と比較して、ドキシルに 0% と )86 を併用した群では、有意に .L 発現細胞数の減少が認められた。さらに、有意に生存日数が延長した。これらの結果から、ドキシルに 0% と )86
を併用することで効果的な膠芽腫治療が可能になると考えられた。

─ 68 ─

P-3

フェンレチニドによる膜流動性変化の FRAP 解析
FRAP analysis of fenretinide-induced changes in membrane fluidity○黄栩昊 1、樺山一哉 1, 2、林康広 3、深瀬浩一 1,2
1 大阪大学大学院理学研究科化学専攻、2 大阪大学大学院理学研究科 FRC、3 宮崎大学農学部○Xuhao Huang 1, Kazuya Kabayama 1, 2, Yasuhiro Hayashi 3, Koichi Fukase 1,2
1 Department of Chemistry, Graduate School of Science, Osaka University, 2 Forefront Research center,
Graduate School of Science, Osaka University, 3 Faculty of Agriculture, University of Miyazaki
新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)が原因となる感染症(COVID-19)は全世界に感染拡大し、その治療薬開発は急務となっている。最近、脂質代謝酵素ジヒドロセラミドデサチュラーゼの阻害剤である N-(4-hydroxyphenyl) retinamide(4-HPR:フェンレチニド)で処理した細胞は、SARS-CoV2 のスパイクタンパク質を介した膜融合を抑制すると共に、SARS-CoV-2 感染も低下させることが見いだされた 1)。感染抑制の機構を調べたところ、4-HPR による細胞膜融合の抑制は上記の酵
素に非依存的な機構であることが分かり、膜流動性低下の関与が別途示唆されたが、詳細な機構はまだ不明である。そこで我々は FRAP(Fluorescence Recovery After Photobleaching)法 2)を用いた
細胞膜流動性解析を行った。CHO-K1 細胞に対して、細胞膜を蛍光標識できる GPI-HaloTag タン
パク質、あるいはウイルスと結合する受容体である ACE2 の GFP 融合タンパク質を一過性に遺伝子発現させ、4-HPR 処理による膜流動性の変化を計測した。その結果、4-HPR 処理細胞において有意な膜流動性の低下を確認した。また 4-HPR によるスパイクタンパク質を介した細胞膜融合の抑制は、ビタミン E(トコフェロール)で解除されることを見出していたので、トコフェロー
ルを 4-HPR 処理細胞に添加し FRAP 計測を行ったところ、未処理細胞と同等のレベルまで膜流動性が回復した。以上のことから、4-HPR は細胞膜の流動性低下を惹起することで、SARS-CoV2 感染の抑制を促していることが示唆された。
[1] Hayashi Y., et al., J. Virol., 2021, 95(17): e00807-21.
[2] Kabayama K., Yakugaku Zasshi, 2012, 132(4): 417-423.

─ 69 ─

P-4

環境応答型蛍光物質を用いた粘膜透過性および付着性ナノ粒子の消化管内挙動解析
Bioimaging of mucopenetrating and mucoadhesive nanocarriers labeled withaggregation-caused quenching dye to visualize particle distribution in gastrointestinal tract○山田幸平 1、Kurt D. Ristroph2、Hoang D. Lu2、Wei Wu3、Robert K. Prud’homme 2、佐藤秀行 1、尾上誠良 1
1 静岡県立大学 薬学部 薬剤学分野、2 プリンストン大学、3 復旦大学
○Kohei Yamada 1, Kurt D. Ristroph 2, Hoang D. Lu 2,
Wei Wu 3, Robert K. Prud’homme 2, Hideyuki Sato 1, Satomi Onoue 1
1 Laboratory of Biopharmacy, School of Pharmaceutical Sciences, University of Shizuoka
2 Department of Chemical & Biological Engineering, Princeton University, USA
3 Key Laboratory of Samrt Drug Delivery of MOE & PLA, Fudan University, China
【目的】Mucosal drug delivery system (mDDS) は薬物の消化管吸収制御に向けたアプローチの   
1 つとして注目されており，厳密な吸収制御のためには消化管内における粘膜透過性・粘膜付着性ナノ粒子それぞれの挙動を正確に把握することが望まれる．本研究では粒子コア内の疎水性環境下でのみ蛍光を発し，生体内で粒子から放出された後には水環境下で消光する環境応答型
蛍光物質 3  を用いて消化管粘膜内における各ナノ粒子の挙動を評価した．
【方法】0XOWLLQOHWYRUWH[PL[HU を用いて 3ORDGHGPXFRSHQHWUDWLQJQDQRSDUWLFOHV 033 ならびに 3ORDGHGPXFRDGKHVLYHQDQRSDUWLFOHV 0$3  を調製した．ラット消化管を用いて各ナノ粒子懸濁液を還流後，小腸輪切り切片を作成して共焦点レーザー顕微鏡にて観察した．
【結果・考察】小腸輪切り切片の観察像は 033 が消化管内非攪拌水層を上皮細胞近傍まで拡散した一方で，0$3 は非攪拌水層中で粘液成分ムチンに捕捉されて管腔側に局在していることを示した．また，033 は粘液中で高い拡散性を有するが，粒子としての上皮細胞内取り込みは認めなかった．本知見は P''6 による消化管吸収制御に有用な知見となろう．



─ 70 ─

P-5
P-5グリシンを含むトリペプチドが脂肪細胞の脂肪滴形成に与える影響
グリシンを含むトリペプチドが脂肪細胞の脂肪滴形成に与える影響
The
The
effects
effects
ofof
glycine-containing
glycine-containing
peptidespeptidesonon
lipid-droplet
lipid-droplet
formationformation
inin
3T3-L1
3T3-L1adipocytes.
adipocytes.
1 1
1 1
1 1
1 1
○長谷川千織○長谷川千織、石黒詩織、石黒詩織、隈井菜々子、隈井菜々子、田中直子、田中直子

大妻女子大学家政学部
大妻女子大学家政学部

1 1○Chiori○Chiori
Hasegawa
Hasegawa

1, Shiori
1, Shiori
1, Nanako
1, Nanako
1, Naoko
1, Naoko
1 1
Ishiguro
Ishiguro
Kumai
Kumai
TanakaTanaka1 1Faculty
Faculty
of of
Home
Home
Economics,
Economics,
OtsumaOtsuma
Women’s
Women’s
University
University

【目的】
【目的】
脂肪細胞は脂肪を合成・蓄積するだけでなく、様々な生理活性物質を分泌してエネルギー代謝
脂肪細胞は脂肪を合成・蓄積するだけでなく、様々な生理活性物質を分泌してエネルギー代謝を積極的に調節する内分泌細胞である。エネルギー摂取が過剰になり肥大化すると炎症性サイトを積極的に調節する内分泌細胞である。エネルギー摂取が過剰になり肥大化すると炎症性サイト
カインの合成・分泌が亢進し、生活習慣病の原因となることが知られている。
カインの合成・分泌が亢進し、生活習慣病の原因となることが知られている。
ペプチドはタンパク質の消化産物であり、腸管での吸収速度がアミノ酸よりも速く、ペプチド
ペプチドはタンパク質の消化産物であり、腸管での吸収速度がアミノ酸よりも速く、ペプチドのまま血中へ移行して様々な生理活性作用を示すことが近年注目を集めている。
のまま血中へ移行して様々な生理活性作用を示すことが近年注目を集めている。
本研究室では、さまざまなトリペプチドの機能性を調べる過程で、最も単純なトリペプチドで
本研究室では、さまざまなトリペプチドの機能性を調べる過程で、最も単純なトリペプチドである
あるGly-Gly-Gly
Gly-Gly-Glyの添加が脂肪細胞の脂肪滴形成を抑制する可能性があることを見出した。ここの添加が脂肪細胞の脂肪滴形成を抑制する可能性があることを見出した。ここでは、グリシンを含むジ・トリペプチドを培地に添加して脂肪細胞を培養したときの脂肪滴形成
では、グリシンを含むジ・トリペプチドを培地に添加して脂肪細胞を培養したときの脂肪滴形成やミトコンドリアへの影響を比較し、Glyやミトコンドリアへの影響を比較し、Gly残基の影響について検討したので報告する。
残基の影響について検討したので報告する。
【方法】
【方法】
マウス線維芽細胞
マウス線維芽細胞
3T3-L1
3T3-L1を脂肪細胞に分化させ、分化後を脂肪細胞に分化させ、分化後1818
日目まで培養した。分化後日目まで培養した。分化後
6 日目
6 日目
から培地に
から培地に
10μM
10μM
の濃度でトリペプチドの濃度でトリペプチド
Gly-Gly-Gly(GGG)、Gly-Gly-Phe(GGF)およびジペプチ
Gly-Gly-Gly(GGG)、Gly-Gly-Phe(GGF)およびジペプチ
ドドGly-Gly(GG)をそれぞれ添加した。ミトコンドリアおよび脂肪滴を蛍光色素で染色し、さらに
Gly-Gly(GG)をそれぞれ添加した。ミトコンドリアおよび脂肪滴を蛍光色素で染色し、さらに脂肪滴形成に関わるタンパク質の免疫染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。
脂肪滴形成に関わるタンパク質の免疫染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。
【結果及び考察】【結果及び考察】3T3-L1
3T3-L1細胞では、細胞では、分化誘導後細胞内に多数できた小さな脂肪滴が、分化誘導後細胞内に多数できた小さな脂肪滴が、徐々に融合して大きな脂肪徐々に融合して大きな脂肪滴を形成し肥大化する。分化誘導後滴を形成し肥大化する。分化誘導後
1818
日目の
日目の
Control
Control細胞には、均等な大きさの脂肪滴が数個観細胞には、均等な大きさの脂肪滴が数個観察されたのに対して、察されたのに対して、トリペプチドトリペプチドGGG
GGG
を添加した細胞では、を添加した細胞では、
大きな脂肪滴の周辺に小さい脂肪
大きな脂肪滴の周辺に小さい脂肪滴が多数観察され、何らか形で脂肪滴形成が抑制されている可能性が示唆された。脂肪滴表面に滴が多数観察され、何らか形で脂肪滴形成が抑制されている可能性が示唆された。脂肪滴表面に存在するタンパク質ペリリピンの免疫染色をおこなったところ、脂肪滴融合に重要な役割を担う存在するタンパク質ペリリピンの免疫染色をおこなったところ、脂肪滴融合に重要な役割を担う
ペリリピン
ペリリピン
4 の発現が4 の発現がControl
Controlと比較して減少しており、成熟脂肪細胞の表面で脂肪分解の調節と比較して減少しており、成熟脂肪細胞の表面で脂肪分解の調節に関わるペリリピンに関わるペリリピン1 1の発現が、GGGの発現が、GGG添加細胞の小さな脂肪滴周辺に強く発現していることが添加細胞の小さな脂肪滴周辺に強く発現していることが
わかった。
わかった。
また
また
GGG
GGG
添加細胞ではミトコンドリアの融合が促進されている様子が観察され、添加細胞ではミトコンドリアの融合が促進されている様子が観察され、
GGG
GGG
は脂肪分解を促しエネルギー代謝を活性化させる効果をもつ可能性が示唆された。
は脂肪分解を促しエネルギー代謝を活性化させる効果をもつ可能性が示唆された。
一方、トリペプチド
一方、トリペプチドGGF
GGF
およびジペプチド
およびジペプチド
GG
GG
は、Control
は、Controlと比較するとと比較すると
GGG
GGGと同様な作用と同様な作用ととGG
GGで比較するとで比較するとGG
GGの効果が高かった。これらの結果の効果が高かった。これらの結果を示すものの、その効果は弱く、GGFを示すものの、その効果は弱く、GGF
から、Glyから、Glyの繰り返し構造が効果をもつこと、カルボキシ末端のフェニルアラニン（F）はの繰り返し構造が効果をもつこと、カルボキシ末端のフェニルアラニン（F）は
GG
GGのの効果を抑制することが示唆された。
効果を抑制することが示唆された。

─ 71 ─

P-6P-6

高分子超薄膜を活用したマウス脳の長期的な広視野
高分子超薄膜を活用したマウス脳の長期的な広視野ininvivo
vivo二光子イメージング
二光子イメージング
○高橋
○高橋泰伽
泰伽
1,2,3、張1,2,3、張宏宏
4,5、揚妻
4,5、揚妻正和
正和6、鍋倉6、鍋倉淳一淳一
3,6、大友3,6、大友康平
康平
1,2,7、
1,2,7、
岡村
岡村陽介
陽介
4,5,8、根本
4,5,8、根本知己
知己
1,2,3
1,2,3
1 生命創成探求センター
1 生命創成探求センターバイオフォトニクス研究グループ、2バイオフォトニクス研究グループ、2生理学研究所
生理学研究所バイオフォトニク
バイオフォトニク
ス研究部門、3
ス研究部門、3
総合研究大学院大学、4総合研究大学院大学、4
東海大学工学部、5
東海大学工学部、5
東海大学マイクロ･ナノ研究開発セン東海大学マイクロ･ナノ研究開発セン
ター、6
ター、6
生理学研究所
生理学研究所生体恒常性発達研究部門、7
生体恒常性発達研究部門、7
順天堂大学大学院医学研究科、8
順天堂大学大学院医学研究科、8
東海大学大
東海大学大
学院工学研究科
学院工学研究科○Taiga○TaigaTakahashi
Takahashi
1,2,3,
1,2,3,
Hong
Hong
Zhang
Zhang
4,5,
4,5,
Masakazu
Masakazu
Agetsuma
Agetsuma6, 6,
Junichi
JunichiNabekura
Nabekura
3,6,
3,6,
Kohei
Kohei
Otomo
Otomo
1,2,3,7,
1,2,3,7,
YosukeYosukeOkamuraOkamura
4,5,8,
4,5,8,TomomiTomomi
NemotoNemoto
1,2,3
1,2,3
1. 1.
Biophoto.
Biophoto.
Res.
Res.
Group,
Group,ExCELLS,ExCELLS,
2. 2.
Div.
Div.
ofof
Biophoto.,
Biophoto.,
NIPS,
NIPS,
3. 3.
SOKENDAI,SOKENDAI,
4. 4.
SchoolSchoolofof
Engineering,Engineering,
Tokai
Tokai
Univ.,
Univ.,
5. 5.
Micro/Nano
Micro/Nano
Technology
Technology
Center,Center,Tokai
Tokai
Univ.,
Univ.,
6. 6.
Div.
Div.
ofof
Homeostatic
Homeostatic
Development,
Development,
NIPS,
NIPS,
7. 7.
Graduate
Graduate
SchoolSchoolofof
Medicine,
Medicine,
Juntendo
Juntendo
Univ.,
Univ.,
8. 8.
Graduate
Graduate
SchoolSchoolofof
Engineering,Engineering,
Tokai
Tokai
Univ.
Univ.
二光子顕微鏡を用いて、マウス生体脳深部を高解像度で観察するためには、光の散乱・吸収の二光子顕微鏡を用いて、マウス生体脳深部を高解像度で観察するためには、光の散乱・吸収の原因となる頭蓋骨を除去し、観察対象領域の直上にカバーガラスを設置することで透明な観察窓原因となる頭蓋骨を除去し、観察対象領域の直上にカバーガラスを設置することで透明な観察窓を作成する必要がある。しかし、広範囲の頭蓋骨を除去する場合、出血や炎症等が生じやすく、を作成する必要がある。しかし、広範囲の頭蓋骨を除去する場合、出血や炎症等が生じやすく、一般的な本手法の適用領域は直径数
一般的な本手法の適用領域は直径数mmmm程度であった。また、カバーガラスは平坦であり、脳の程度であった。また、カバーガラスは平坦であり、脳の曲率に対応できないために、広範囲観察窓の素材として使用した場合は生体脳を強く圧迫する。
曲率に対応できないために、広範囲観察窓の素材として使用した場合は生体脳を強く圧迫する。
これにより、血液や脳脊髄液等の体液循環に障害を及ぼすことも問題であった。
これにより、血液や脳脊髄液等の体液循環に障害を及ぼすことも問題であった。
これに対し、発表者らは新規生体適合性ナノ材料であるナノシートをマウスの頭蓋骨の代替物
これに対し、発表者らは新規生体適合性ナノ材料であるナノシートをマウスの頭蓋骨の代替物として活用する広範囲観察窓の作成法を考案したとして活用する広範囲観察窓の作成法を考案した[Takahashi[Takahashiet etal.al.iSci.,
iSci.,2020]。ナノシートとは高2020]。ナノシートとは高分子ポリマーを素材とする厚さ百分子ポリマーを素材とする厚さ百nmnm前後の超薄膜であり、高い柔軟性、接着性、光透過性を有す
前後の超薄膜であり、高い柔軟性、接着性、光透過性を有する。本研究では、マウス生体脳の観察のために、接着面の親水化処理がなされたる。本研究では、マウス生体脳の観察のために、接着面の親水化処理がなされたPEO-CYTOPPEO-CYTOPナナ
ノシートを活用した。
ノシートを活用した。
これにより、
これにより、脳を圧迫すること無く、脳を圧迫すること無く、広範囲な観察窓の作成が可能となり、広範囲な観察窓の作成が可能となり、大脳皮質全層の神経細胞を大脳皮質全層の神経細胞を
inin
vivo
vivo
二光子イメージングすることに成功した。さらに、本ナノシー
二光子イメージングすることに成功した。さらに、本ナノシー
トと新規ポリマーを併用することで、覚醒下マウスの長期観察にも成功した。
トと新規ポリマーを併用することで、覚醒下マウスの長期観察にも成功した。

PEO-CYTOPナノシートを貼り付けて観察窓を作成
マウス生体脳表面にマウス生体脳表面にPEO-CYTOP
ナノシートを貼り付けて観察窓を作成
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
PEO
~7~7
nmnm

PDMS
PDMS

CYTOP
CYTOP

高い接着性で出血抑制
高い接着性で出血抑制広視野で脳機能活動を可視化
広視野で脳機能活動を可視化

生きたままのマウスの大脳皮質全層の神経細胞を可視化
生きたままのマウスの大脳皮質全層の神経細胞を可視化
0.00.0深さ (mm)
深さ (mm)0.50.51.01.01.51.5

2 mm
2 mm

2 mm
2 mm

~130
~130
nmnm

2.02.01 mm
1 mm

─ 72 ─

P-7
P-7

+
+ +
Development
Development
ofof
K+Kindicator
indicator
forforquantification
quantification
ofof
[K[K
] in
] in
blood
blood

○Yifei○Yifei
Mao
Mao
1, 1,
Xue
Xue
Peng
Peng
1, 1,
TomokiTomokiMatsudaMatsuda2, 2,Takeharu
Takeharu
Nagai
Nagai
1, 1,
22

1 Graduate
1 Graduate
SchoolSchool/ School/ Schoolof ofPharmaceuticalPharmaceutical
Science,
Science,
Osaka
Osaka
University
University
2 SANKEN
2 SANKEN(The(The
Institute
Instituteof ofScientific
ScientificandandIndustrial
Industrial
Research),Research),
Osaka
Osaka
University
University
+ +
+ +
] in
] in
human
human
blood
blood
is is
maintained
maintained
at at
3.5-5.0
3.5-5.0
mM.
mM.
[K[K
] higher] higher
and
and
lower
lower
Potassium
Potassiumionionconcentration
concentration
[K[K

than
than
this
this
range
range
areareclinicallyclinicallydiagnosed
diagnosed
as as
hyperkalemia
hyperkalemia
andandhypokalemia,
hypokalemia,
respectively.
respectively.
These
These
statesstatesarearecausedcaused
byby
burns
burns
or or
severeseverediarrhea
diarrhearequiring
requiring
promptprompttreatment,
treatment,
andandchronic
chronic
diseasesdiseases
that
that
need
need
long-term
long-term+ +] quantification] quantificationmethod
methodion-selective
ion-selective
monitoring.
monitoring.However,
However,thetheprocessprocessof oftraditional
traditionalclinicalclinicalblood
blood[K[Kelectrodeelectrode
(ISE)
(ISE)
needs
needs
to to
collect
collecta largea largeamounts
amounts
of ofvenousvenousblood
blood
samplesample
(3 (3
mL
mL
or or
more)
more)
and
and
measuremeasure
with
with
bulky
bulkyanalyticalanalyticaldevices
devicesoperated
operatedbybyprofessionals.
professionals.Here
Herewewereportreporta abioluminescentbioluminescentprotein-based
protein-based++ +indicatorthat
thatchangeschanges
color
color
from
from
blue
blue
to to
green
green
with
with
anan
increaseincreaseof of[K[K] that] that
aims
aims
to to
bebe
used
used
ratiometricratiometric
K+Kindicator+ +] quantification] quantification
in in
human
human
blood
blood
with
with
a simplea simple
device,device,a smartphone.
a smartphone.
For
For
thetheserum
serum
samplesamplecontaining
containing
forfor[K[K+ ++ +], the], thesmartphone
smartphone
assay
assay
indicatedindicatedcomparable
comparable[K[K] to] tothat
that
measuredmeasuredbyby
a portablea portable
ISE
ISE
meter
meter
4 to
4 to
1010
mM
mM
[K[K

(positive(positivecontrol).
control).Moreover,Moreover,thethesmartphone
smartphoneassay
assaycould
couldbebedirectly
directlyapplied
appliedto toblood
bloodsample
samplewithout
without
centrifugation
centrifugation
that
that
avoidsavoidsthethe
risk
risk
of of
hemolysis
hemolysis
leading
leadinga pseudo-hyperkalemia
a pseudo-hyperkalemia
andandaffectaffectthethedoctor's
doctor's
clinicalclinical+ ++ +] quantification] quantificationcancanprovideprovideanan[K[K] enough] enoughdiagnosis.
diagnosis.
The
The
above
above
results
resultssuggestsuggestthethesmartphone-based
smartphone-based[K[Kqualityquality
forforclinicalclinicaldiagnosis,
diagnosis,
withinwithina few
a few
minutesminutes
process
processwithwitha smalla smallamountamount
of of
blood
blood
(20-30(20-30
μL)
μL)
that
that
is is
usefulusefulforfordomestic
domestic
healthhealthmanagement.
management.

Abstract
Abstract
Graphics
Graphics（任意・挿⼊される場合はこのサイズでお願いします。
（任意・挿⼊される場合はこのサイズでお願いします。
））
優れたグラフィックアブストラクトを提出された⽅には，優れたグラフィックアブストラクトを提出された⽅には，グラフィックアブストラクト賞を授与します。
グラフィックアブストラクト賞を授与します。

─ 73 ─

P-8蛍光相互相関分光法による蛍光アプタマーの分子特性計測
Measuring molecular properties of a fluorescence light-up aptamer using fluorescencecross-correlation spectroscopy○佐々⽊章 、古旗祐⼀

産業技術総合研究所バイオメディカル研究部⾨○Akira Sasaki , Yuichi Furuhata
Biomedical Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST)
Fluorescence light-up aptamers (FLAPs)は RNA イメージングのためのツールで、対応する低分⼦蛍光物質と結合してその蛍光を増強できる RNA 配列である。FLAP 配列の付加は任意の RNAの特異的な蛍光標識と動態解析にユニバーサルに使える⽅法である。⼀⽅で新技術であるため、蛍光特性評価が進んでおらず、近年開発が進められている各種の FLAPs のうち細胞応⽤に適したシステムが不明瞭であった。そこで本研究では１分⼦レベルの情報を取得可能な蛍光相関解
析を導⼊し、これまで未解明であった FLAPs の各性質を分⼦論的かつ詳細に明らかにすることを⽬的とした。
これまで FLAPs の蛍光特性は、多くの RNA-蛍光体複合体の平均値としてバルクで解析されてきた。本研究では，⼀般的な FLAP である Broccoli とそれに対応する蛍光物質 DFHBI-1T を⽤
いて，蛍光相関分光法（FCS）および蛍光相互相関分光法（FCCS）に基づく溶液中の FLAP 定
量解析の実現可能性を評価した。Broccoli–DFHBI-1T 複合体のフォールディング効率、光安定性、光物性を FCS/FCCS 特性により検討した。FCS では、Broccoli と DFHBI-1T の親和性、Broccoli RNA のフォールディング（成熟）状態が蛍光に影響を与えることが確認された。さらに、ATTO647N 標識 Broccoli と DFHBI-1T との複合体の FCCS 測定により、成熟 Broccoli–
DFHBI-1T 複合体の割合、フォールディング効率が明らかとなった。今回の FCS/FCCS に基づ
く Broccoli–DFHBI-1T の研究は、FLAPs とその蛍光体ペアを 1 分⼦レベルで解析するためのモデルを提供するものである。
FLAPs の性能評価法の進展はより⾼性能な FLAPs の開発に必須であり、本研究はタンパク質における GFP のように、FLAPs の細胞内外における RNA イメージング解析への応⽤に貢献することが期待される。
Reference: Furuhata Y., Sasaki A., Appl. Sci. 12(4) 2002 (2022)

─ 74 ─

P-9 
               $¬Û~ Èi· ¸Ô  ¶v hv o$ 
 

       ©³Ï=Áº<y8y7|Æ»;¿,2<©Ùv»e}DkpzJÕF);0H
3B;=Ë»ÏJ¡»;°0H°Ò*ÊØ8:H "
!#Ò=2'/3ÏJ°0HÒ<j57%GJ/w§®" #J
 0H±xÎJ×&6«0HË»ÏJÇs0HÒ7%HÚ(>±xÎJ
³Dg½v»ÒJ×&6Ë»Ï?«.1H-87£;EGw§®7ÏJÍw
m0H±xÎ;=LNSd;µÌ.IH¢Ï<C<)F  ! :9<±x
Ud[O*²0HÁ;   ! =g½»;R!X.IH-8)F¯¤Áf»]c_!
U!DÓÂUPJ×&H-872<ÉJÅe;¦0H-8*7+H@3QZ^
ÑJ×&H-87Åe<Â§Ï<°CnÆ7%H/)/  ! =©³l¾
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2-7q =   ! ?`dV^;ÐfÀÄ/ÐfTOa!YdPJ'-87\M!bWKdPÆ*t­.I3±xUd[O " ! JuÉ/3@3  D:9<Ï8 " ! JÖ.13ÏJÓ;É.1£;EG " ! 7Ë»ÏJÇs0H-8;¨/3" ! <\M!bWKdPÆ*&-87   ÒJ¼×7+HÏ*±(H-8)F  Ò;EHË»Ud[O<|Ærª*¥A8{´.IH

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─ 75 ─



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%



P-10
P-10

3 3次元培養系非染色観察用
次元培養系非染色観察用高深達屈折率トモグラフィ技術
高深達屈折率トモグラフィ技術
Deep
Deeprefractive
refractiveindex
indextomography
tomographyforforlabel-freelabel-freeobservation
observationofofthree-dimensional
three-dimensionalculture
culturesystems
systems
 
 
○安彦修
○安彦修
 竹内康造
 竹内康造
 

浜松ホトニクス株式会社中央研究所
浜松ホトニクス株式会社中央研究所

 

1 1
1 1
, Kozo, KozoTakeuchiTakeuchi ○Osamu○OsamuYasuhiko
Yasuhiko CentralCentralResearchResearch
Laboratory,
Laboratory,
Hamamatsu
Hamamatsu
Photonics
Photonics
K.K.
K.K.
 

 バイオイメージングは蛍光観察に代表される分子特異的な観察と、位相差観察に代表される全バイオイメージングは蛍光観察に代表される分子特異的な観察と、位相差観察に代表される全体論な観察（明視野観察）が互いに相補的な役割を果たすことで、様々な生命現象を解明してき体論な観察（明視野観察）が互いに相補的な役割を果たすことで、様々な生命現象を解明してきた。近年盛んに研究が進むた。近年盛んに研究が進む 次元培養系の観察に関しても同様なはずである。しかし、共焦点・次元培養系の観察に関しても同様なはずである。しかし、共焦点・
 光子・ライトシート等の 光子・ライトシート等の 次元蛍光観察技術の研究・応用が幅広く進む一方で、
 次元蛍光観察技術の研究・応用が幅広く進む一方で、
次元明視野観次元明視野観
察技術の研究・応用は限られている。細胞小器官レベルの分解能を持つ
察技術の研究・応用は限られている。細胞小器官レベルの分解能を持つ 次元明視野観察技術が
次元明視野観察技術が開発されれば、非染色かつ非侵襲的な方法で開発されれば、非染色かつ非侵襲的な方法で 次元培養系の構造全体の特徴抽出や経時変化の観次元培養系の構造全体の特徴抽出や経時変化の観察が容易なものとなる。したがって、察が容易なものとなる。したがって、次元明視野観察技術の開発は
次元明視野観察技術の開発は 次元培養研究を加速させ
次元培養研究を加速させるための重要な課題である。
るための重要な課題である。
 我々は、新しい
我々は、新しい 次元明視野観察技術として、従来法よりも大幅に高深達化した屈折率トモグ
次元明視野観察技術として、従来法よりも大幅に高深達化した屈折率トモグ
ラフィ技術を開発した。具体的には、深達度低下の原因となる多重散乱やサンプル由来収差の補ラフィ技術を開発した。具体的には、深達度低下の原因となる多重散乱やサンプル由来収差の補正のために、まず部分的に屈折率分布を再構成し、その後計算機中で測定波面を再構成した部分
正のために、まず部分的に屈折率分布を再構成し、その後計算機中で測定波面を再構成した部分
的な屈折率分布中を逆伝搬させることにより、屈折率の不均一性による波面歪みを消去し、サン的な屈折率分布中を逆伝搬させることにより、屈折率の不均一性による波面歪みを消去し、サン
プルの一部が存在しない場合の波面測定結果と等価な波面を得ることで、より深部まで高解像度
プルの一部が存在しない場合の波面測定結果と等価な波面を得ることで、より深部まで高解像度で観察する方法
で観察する方法LQVLOLFRFOHDULQJDSSURDFKLQVLOLFRFOHDULQJDSSURDFKを開発した。この方法を利用して、直径を開発した。この方法を利用して、直径µP
µPのヒのヒ
トスフェロイド全体の非染色かつ細胞小器官レベルでの可視化に成功した。さらに、再構成されトスフェロイド全体の非染色かつ細胞小器官レベルでの可視化に成功した。さらに、再構成される屈折率分布が分子密度と相関する生物理学的なパラメータであることを利用して、オレイン酸
る屈折率分布が分子密度と相関する生物理学的なパラメータであることを利用して、オレイン酸
によって脂肪滴の生成を誘導した肝スフェロイド内の脂質量の定量を行い、提案法によりスフェによって脂肪滴の生成を誘導した肝スフェロイド内の脂質量の定量を行い、提案法によりスフェロイド内の屈折率特異的な構造の定量が可能であることを実証した。
ロイド内の屈折率特異的な構造の定量が可能であることを実証した。

図：提案手法の原理
図：提案手法の原理左左と測定したと測定した+HS*・$+HS*・$
スフェロイドの屈折率分布
スフェロイドの屈折率分布右右 ─ 76 ─

 

P-11
P-11

シロイヌナズナのミオシン
シロイヌナズナのミオシン
XIXI
変異体側枝の四次元立体構造解析
変異体側枝の四次元立体構造解析
Four-dimensional
Four-dimensional
structure
structure
analysisanalysisofof
laterallateralbranchesbranchesofof
Arabidopsis
Arabidopsis
myosinmyosinXIXI
mutants
mutants〇吉田大一¹、國田樹²、戸田真志³、上田晴子⁴、檜垣匠¹〇吉田大一¹、國田樹²、戸田真志³、上田晴子⁴、檜垣匠¹¹熊本大・院・自然科学、²琉球大・工、³熊本大・総合情報統括センター、⁴甲南大・理工¹熊本大・院・自然科学、²琉球大・工、³熊本大・総合情報統括センター、⁴甲南大・理工〇Daichi〇Daichi
Yoshida¹,
Yoshida¹,
Itsuki
Itsuki
Kunita²,
Kunita²,
Masashi
MasashiToda³,
Toda³,
HarukoHarukoUeda⁴,
Ueda⁴,
Takumi
Takumi
Higaki¹
Higaki¹¹Graduate¹Graduate
SchoolSchoolof of
Science
ScienceandandTechnology,
Technology,
Kumamoto
Kumamoto
University,
University,²Faculty²Facultyof ofEngineering,Engineering,
University
University
of ofthetheRyukyus,
Ryukyus,³Center³Center
forforManagement
Managementof ofInformation
Information
Technologies,
Technologies,
Kumamoto
Kumamoto
University,
University,⁴Faculty
⁴Facultyof of
Science
ScienceandandEngineering,Engineering,
Konan
Konan
University
University
植物の茎や枝の角度や配置は光や水などの資源獲得能力や、自重や積雪などにより生じる力学的植物の茎や枝の角度や配置は光や水などの資源獲得能力や、自重や積雪などにより生じる力学的な負荷の軽減に寄与すると考えられる。シロイヌナズナはゲノムや個体のサイズが小さいことなな負荷の軽減に寄与すると考えられる。シロイヌナズナはゲノムや個体のサイズが小さいことなどから古くからモデル植物として用いられており、重力屈性や姿勢制御など草姿の形成に係る現どから古くからモデル植物として用いられており、重力屈性や姿勢制御など草姿の形成に係る現象の変異体も数多く単離されている。本研究では、その中でも植物の姿勢制御変異体として単離象の変異体も数多く単離されている。本研究では、その中でも植物の姿勢制御変異体として単離されたミオシンされたミオシン
XIXI
変異体に注目した。シロイヌナズナのミオシン変異体に注目した。シロイヌナズナのミオシン
XIfXIfととXIkXIkを欠損したを欠損した
xifxifxikxik二二重変異株は花茎が捻じれること、重変異株は花茎が捻じれること、
さらに
さらに
XI1
XI1
および
および
XI2
XI2
を含む
を含む
6 種類のミオシン
6 種類のミオシン
XIXIを欠損した六を欠損した六重変異株は花茎が過剰に屈曲しコイル状になることが報告されている．
重変異株は花茎が過剰に屈曲しコイル状になることが報告されている．
（Okamoto（Okamoto
et etal.al.
2015）
2015）
。。
私たちはシロイヌナズナ側枝の立
私たちはシロイヌナズナ側枝の立体構造の構築に果たすミオシン体構造の構築に果たすミオシンXIXIの役割を理解することを目的としの役割を理解することを目的とし
て、
て、
ミオシン
ミオシン
XIXI
変異体における側枝
変異体における側枝の立体構造を定量的に評価した。植の立体構造を定量的に評価した。植物の立体画像データ取得および解析
物の立体画像データ取得および解析は当研究室で開発した立体再構成シ
は当研究室で開発した立体再構成シ
ステムを用いた（Kunita
ステムを用いた（Kunita
et etal.al.
2021）
2021）
。。
野生株（Col-0）
野生株（Col-0）
、xif
、xif
変異株、xik
変異株、xik
変異
変異
株、xif
株、xif
xikxik二重変異株、xi2二重変異株、xi2
xifxifxikxik
三三
重変異株、
重変異株、
xi1xi1xi2xi2xifxifxikxik四重変異株の四重変異株の地上部の立体構造を再構成し、再構
地上部の立体構造を再構成し、再構
成画像に基づいて側枝の角度や曲率
成画像に基づいて側枝の角度や曲率などを計測した。
などを計測した。
また、また、各変異体にお各変異体における側枝の経時的な変化を定量評価
ける側枝の経時的な変化を定量評価
するため、
するため、
およそ
およそ
2424
時間毎に画像取
時間毎に画像取得を行い、四次元（XYZT）の定量解得を行い、四次元（XYZT）の定量解析も実施した。
析も実施した。
本発表では、
本発表では、一連の解一連の解
析結果から示唆された側枝の構築機
析結果から示唆された側枝の構築機
構について議論したい。
構について議論したい。

図．シロイヌナズナ野生株（Col-0）
図．シロイヌナズナ野生株（Col-0）
（左上）
（左上）
、xi1
、xi1
xi2xi2xifxif xikxik四重変異体（左下）の画像および立体再構成像（右）四重変異体（左下）の画像および立体再構成像（右） ─ 77 ─

P-12

Quantification of intracellular ATP by a green color fluorescence lifetime imaging
microscopy (FLIM)-based biosensor○Cong Quang Vu1, Taketoshi Kiya2, Toshinori Fujie3, Tetsuya Kitaguchi4, Satoshi Arai1, (*)
1

WPI Nano Life Science Institute (WPI-NanoLSI), Kanazawa University, Kanazawa, Japan

2

Faculty of Biological Science and Technology, Institute of Science and Engineering Developmental
Biology, Kanazawa University, Kanazawa, Japan3

School of Life Science and Technology, Tokyo Institute of Technology, Kanagawa, Japan

4

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute ofTechnology, Kanagawa, Japan
E-mail: *satoshi.arai@staff.kanazawa-u.ac.jp

Quantification of intracellular adenosine triphosphate (ATP) as the main cellular energy source provides us
information on different cell states and types. To visualize spatiotemporal dynamics of ATP in single cells,
we previously developed red-green-blue color series of single fluorescent protein-based intensiometric ATP
biosensors called MaLion (Monitoring aTP Level intensity-based turn-on biosensors). However,
fluorescence intensity-based ATP biosensors are limited in quantitative analysis of ATP because theirfluorescence readout is altered by concentration, inhomogeneous distribution in cells, power of excitation
light, and photobleaching. Here, we developed a green color fluorescence lifetime-based biosensor, denoted
as qMaLioffG for quantitative imaging of intracellular ATP. We constructed qMaLioffG by inserting an
ATP-binding domain into a green fluorescent protein. Upon binding to ATP, its fluorescence lifetimechanged enabling the quantification of intracellular ATP by fluorescence lifetime microscopy. We
demonstrated the performance of qMaLioffG to quantify ATP change in 3D spheroid HeLa cells in response
to a drug treatment. Furthermore, we expressed qMaLioffG in Drosophila brain and observed ATP
heterogeneity in different cell types between the mushroom body and optic lobes.

─ 78 ─

P-13
P-13

OTN
OTN
近赤外蛍光プローブの胆汁排泄に至るまでの挙動の主成分分析による可視化
近赤外蛍光プローブの胆汁排泄に至るまでの挙動の主成分分析による可視化
Visualization
Visualization
ofof
InIn
Vivo
Vivo
Behavior
Behavior
ofof
OTN
OTN
Near-Infrared
Near-Infrared
Fluorescent
Fluorescent
Probe
Probe
Using
Using
Principal
Principal
Component
Component
AnalysisAnalysis ○市橋理江、梅澤雅和、大久保喬平、上村真生、曽我公平○市橋理江、梅澤雅和、大久保喬平、上村真生、曽我公平
 

東京理大・先進工・マテ工
東京理大・先進工・マテ工○Kotoe○KotoeIchihashi,
Ichihashi,
Masakazu
Masakazu
Umezawa,
Umezawa,
Kyohei
KyoheiOkubo,
Okubo,
Masao
Masao
Kamimura,
Kamimura,
Kohei
Kohei
Soga
Soga
Dep.
Dep.
Mater.
Mater.
Sci.
Sci.
Technol.,Technol.,
Tokyo
Tokyo
Univ.
Univ.
Sci.
Sci.
 
高分子ナノ粒子に低分子色素を内包させた蛍光プローブは、生体毒性が低くバイオイメージン
高分子ナノ粒子に低分子色素を内包させた蛍光プローブは、生体毒性が低くバイオイメージン
グ分野への応用が期待されている。特に有機蛍光色素
グ分野への応用が期待されている。特に有機蛍光色素
IR-1061IR-1061
は、生体組織による散乱や吸収がは、生体組織による散乱や吸収が1)。近赤外蛍光イメージングは深少ない近赤外蛍光を生じ、生体深部の現象の観察を可能にする少ない近赤外蛍光を生じ、生体深部の現象の観察を可能にする1)。近赤外蛍光イメージングは深部の構造や物質の動的挙動を可視化できるという利点があるが、座標-時間部の構造や物質の動的挙動を可視化できるという利点があるが、座標-時間(x-y-t)(x-y-t)の次元で得らの次元で得られる動的挙動の情報を表す画像化手法には改善の余地がある。そこで、プローブの動的挙動の情れる動的挙動の情報を表す画像化手法には改善の余地がある。そこで、プローブの動的挙動の情報を一枚の画像で可視化する手法として、主成分分析
報を一枚の画像で可視化する手法として、主成分分析(Principle(Principle
Component
Component
Analysis,Analysis,
PCA)
PCA)の有用の有用2) 2)をマウスに投与し、タをマウスに投与し、タ性を検討した。そのために、IR-1061
性を検討した。そのために、IR-1061
内包
内包
DSPE-PEG
DSPE-PEG
ミセル
ミセル(粒径:
(粒径:
9 nm)
9 nm)

イムラプス蛍光像を取得した。
イムラプス蛍光像を取得した。
蛍光は投与直後では血管や肝臓に強く分布した後に、蛍光は投与直後では血管や肝臓に強く分布した後に、投与後投与後8080分分以降では胆汁排泄経路により十二指腸に集積した。これらの時間的特徴変化の違いは、PCA
以降では胆汁排泄経路により十二指腸に集積した。これらの時間的特徴変化の違いは、PCA
によ
によ
り得られた
り得られた
PC2~4
PC2~4
のローディングマップを重ねることで、１枚の画像に可視化された。青で示さのローディングマップを重ねることで、１枚の画像に可視化された。青で示された血管や肝臓は投与直後に蛍光が強く、れた血管や肝臓は投与直後に蛍光が強く、緑で示す腹部は投与後緑で示す腹部は投与後2020分で強度が高かった。
分で強度が高かった。
また、また、
上腹部のうち上腹部のうち6060分以降に蛍光強度が増大する領域は緑色に、80分以降に蛍光強度が増大する領域は緑色に、80分以降に特に強度が増大する領分以降に特に強度が増大する領域は黄色で示され、胆汁排泄経路が描出された。以上から、近赤外蛍光色素内包ポリマーミセル
域は黄色で示され、胆汁排泄経路が描出された。以上から、近赤外蛍光色素内包ポリマーミセルの血管、腹部臓器の血管、腹部臓器(肝臓や脾臓)、胆汁排泄に至るまでの分布の特徴が(肝臓や脾臓)、胆汁排泄に至るまでの分布の特徴が
PCA
PCAにより可視化された。
により可視化された。
References:
References:
1) 1)
K.K.
Ichihashi
Ichihashi
et etal.,al.,
RSC
RSC
Adv.,
Adv.,
1212
(2022)(2022)
1310;
1310;
2) 2)
M.M.
Umezawa
Umezawa
et etal.,al.,ACSACSOmega,
Omega,
7 (2022)
7 (2022)
5817.
5817.

─ 79 ─

P-14

細胞核選択的薬物送達を実現する抗体‐薬物複合体の開発
Development of antibody-drug conjugates for nuclear-selective drug delivery○飯塚結貴 1、樺山一哉 1, 2, 3、真鍋良幸 1, 2, 3、深瀬浩一 1, 2, 3
1 阪大院・理・化、2 阪大院・理・フォアフロント研究センター、3 阪大・放射線科学基盤機構○Yuki Iizuka 1, Kazuya Kabayama 1, 2, 3, Yoshiyuki Manabe 1, 2, 3, Koichi Fukase 1, 2, 3
1 Dept. of Chem., Grad. Sch. of Sci., Osaka Univ.
2 FRC (Forefront Research Center), Grad. Sch. of Sci., Osaka University
3 IRS (Institute for Radiation Sciences), Osaka University
核移行シグナル（Nuclear Localization Signal, NLS）はタンパク質の核内輸送の目印として機能
し，細胞質にて輸送タンパク質インポーチンに認識される．本研究では，NLS を利用した抗体-薬物複合体による細胞核選択的な薬物輸送システムの開発を目的としている．抗体薬物複合体が抗原認識により細胞特異的に取り込まれ，続いて薬物を核選択的に輸送する．すなわち，リソ
ソーム酵素カテプシン B により切断を受けるバリン－シトルリン配列（ValCit）を介して薬物を担持した NLS を抗体に結合することで，薬物の積極的な核内輸送を達成すると考えた．
本手法の概念実証のために，薬物の代わりに蛍光基を NLS に導入した NLS-蛍光基複合体を合成し，イメージングによって化合物の細胞内動態を評価した．ここで担持薬物の適用範囲を検討するため，物性の異なる蛍光基（Alexa Fluor 488，TAMRA，BODIPY）を用いた．その結果，Alexa
Fluor 488 導入化合物は蛍光基の膜透過性の低さから，エンドサイトーシスで取り込まれた後，エンドソーム/リソソーム内に滞留した．TAMRA，BODIPY 導入化合物は細胞内取り込み後，それぞれ核内，核膜に集積した．この 2 つの蛍光基はいずれも膜透過性をもつが，動態の違いは蛍光基の物性を反映した結果と考えられる．前者は核酸との静電的相互作用により核内に集積したが，後者は蛍光基が中性で脂溶性が高いため，細胞質へ流出する際に核膜に捕捉されたと考えられる．以上から本研究では，薬物の物性に基づいた精密な局在制御の可能性が示唆された．

─ 80 ─

P-16
P-16

Transcranial
Transcranial
directdirectcurrent
current
stimulation
stimulation
altersalterscerebrospinal
cerebrospinal
fluid-interstitial
fluid-interstitial
fluid
fluid
exchangeexchange
inin
mouse
mouse
brain
brain
○Yan
○Yan
Wang1、Hiromu
Wang1、Hiromu
Monai1,2
Monai1,2

1 Graduate
1 Graduate
SchoolSchoolof of
Humanities
Humanities
andandSciences,
Sciences,
Ochanomizu
Ochanomizu
University
University
2 Department
2 Department
of of
Biology,
Biology,
Faculty
Facultyof of
Science,
Science,
Ochanomizu
Ochanomizu
University
University
Cerebrovascular
Cerebrovasculardiseases,diseases,
includingincludingischemicischemic
stroke,stroke,areareamong
among
thethemostmostseveresevereconditions.
conditions.
Not
Not
only
only
is is
thethemortality
mortality
rate
rate
high,
high,
butbutthethesecondarysecondaryeffects
effects
such
such
as as
brain
brain
dysfunction,
dysfunction,
motor
motor
and
and
language
language
problems
problems
arearenotnotnegligible
negligibleandandresultresultin inlong-termlong-termnursing
nursingand
andrehabilitation.
rehabilitation.In Inclinicalclinicalresearch,
research,transcranialtranscranialdirect
directcurrent
current
stimulation
stimulation(tDCS),(tDCS),
which
which
involves
involves
passing
passinga verya veryweak
weak
directdirectcurrent
current
throughthroughthethe
skull
skull
or or
scalp
scalp
forfor10-30
10-30
minutes,minutes,hashasbeen
been
increasingly
increasingly
investigatedinvestigated
as as
anan
adjunct
adjunct
to tofacilitate
facilitate
thetherehabilitation
rehabilitationof of
diseasesdiseases
includingincludingstroke.
stroke.
Many
Many
studiesstudies
have
have
shown
shown
that
that
tDCS
tDCS
hashaspositive
positive
therapeutic
therapeutic
effects
effectsonon
chronic
chronic
and
and
acute
acute
stroke,stroke,butbutthethemechanisms
mechanisms
arearestill
still
notnotclearly
clearly
understood.
understood.
The
The
cellularcellularmechanisms
mechanisms
of ofanodalanodal
tDCS
tDCS
have
have
been
been
suggestedsuggested
byby
Monai
Monai
et et
al.al.
(2016),(2016),
in in
which
which
activation
activationof ofadrenergic
adrenergic
receptors
receptors
hashasa significant
a significant
role
role
in in
thethemouse
mousebrain.
brain.
In In
contrast,
contrast,
Monai
Monai
et et
al.al.
(2019)(2019)
found
found
that
that
adrenergic
adrenergic
receptor
receptor
blockadeblockadealso
also
facilitatedfacilitatedthetherecoveryrecoveryfrom
frommotor
motordysfunctions
dysfunctionsafter
afteracute
acuteischemic
ischemicstroke
strokein inmice.
mice.The
Theresults
resultssuggested
suggestedthat
thatthethe
adrenergic
adrenergicreceptor
receptorblockade
blockadefacilitatedfacilitatedthethenormalization
normalizationof ofthethebrain
brainextracellular
extracellularionionmilieu
milieubybythethe
cerebrospinal
cerebrospinal
fluid
fluid
(CSF)
(CSF)
and
and
interstitialinterstitial
fluid
fluid
(ISF)
(ISF)
exchange.
exchange.
However,
However,
it is
it is
still
still
unclearunclear
how
how
tDCS
tDCS
affects
affects
thethedynamics
dynamics
of of
CSF-ISF
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exchangeexchange
in inthethebrain.
brain.
In In
this
this
study,
study,
wewe
appliedapplied
tDCS
tDCS(0.1mA,(0.1mA,
10min)
10min)
to toketamineketaminexylazine
xylazine(KX)(KX)- anaesthetized- anaesthetized
C57BL/6
C57BL/6
mice
mice
byby
anan
anode
anode
placedplacedonon
thethecranialcranial
bone
bone
above
above
thethesensory
sensory
cortexcortexandanda cathodea cathodeinserted
inserted
into
intothethe
neck.
neck.
ToTo
directly
directlyvisualize
visualize
brain
brain
fluid
fluid
dynamics,
dynamics,
weweinjected
injected
biotinylated
biotinylated
dextrandextran
amine
amine
(BDA)
(BDA)
as as
thetheCSF
CSF
tracertracerviaviacisternacisterna
magna
magna
after
after
tDCS,
tDCS,
then
then
visualizedvisualized
BDA
BDA
byby
Alexa
Alexa
594594conjugatedconjugatedstreptavidin
streptavidin
(SA)
(SA)
using
using
immunohistochemistry.
immunohistochemistry.
WeWe
reportreport
that
that
after
after
tDCS,
tDCS,
thetheCSF
CSF
tracertracerover
overthethecortexcortexincreased,
increased,suggestingsuggesting
tDCS
tDCS
altersaltersthetheCSF-ISF
CSF-ISF
exchangeexchange
in inthetheclearance
clearance
of of
brain
brain
metabolicmetabolicwaste.
waste.
About
About
thethemechanism,mechanism,
wewe
need
need
furtherfurther
research
researchto tofigurefigureoutout
how
how
tDCS
tDCS
altersaltersthetheCSF-ISF
CSF-ISF
exchangeexchange
thereby
therebyenhancingenhancingthetheclearance
clearance
of of
brain
brain
metabolicmetabolicwaste.
waste.

─ 81 ─

P-17

多光子励起ラベルフリーイメージングを利用した乳腺腫瘤のコンピュータ支援診断
Computer-aided Diagnosis of Breast Fibroepithelial Tumors
Using Label-Free Multi-Photon Imaging○齋藤卓 1, 2、⽥⼝加奈 2、⻲井義明 2、今村健志 1, 2
1 愛媛⼤学⼤学院医学系研究科、2 愛媛⼤学医学部附属病院○Takashi Saitou 1,2, Kana Taguchi 2, Yoshiaki Kamei 2, Takeshi Imamura 1,2
1 Graduate School of Medicine, Ehime University
2 Ehime University Hospital
線維腺腫（Fibroadenoma; FA）は、臨床的には最も頻度の⾼い良性の乳腺腫瘤であり、主に 10〜20 歳代の⼥性に多いとされている。⼀⽅、同じ良性腫瘤である葉状腫瘍（Phyllodes Tumor; PT）
は、頻度はあまり⾼くないが、画像所⾒や病理組織像が FA と良く似ておりしばしば両者の鑑別が困難となる。PT の治療⽅針や術式が FA と異なるために、術前の針⽣検診断による両者の区別は⾮常に重要であるが、客観的定量的指標等が無いのが現状である。この乳腺腫瘤の鑑別診断に関して、我々は従来の病理組織学的⼿法では困難であった定量的な診断が⾮線形光学顕微鏡と機械学習によって可能であることを実証した（Taguchi, Saitou et al, Molecules 27:3340, 2022）。
我々は、第２⾼調波発⽣顕微鏡と多光⼦励起顕微鏡を⽤いて、乳腺腫瘤内のコラーゲンや⾃家蛍
光物質の無染⾊イメージングから乳腺腫瘤の病態の描出を⾏った。その後得られた画像に深層学習を⽤いて乳管上⽪と間質領域を分割するセグメンテーションを適⽤し、①上⽪間質領域⽐、②間質領域内の SHG 強度をスコア化し、乳腺腫瘤判別の検討を⾏った。その結果、⾼い精度でFA と PT を区別できることが⽰され、多光⼦励起顕微鏡ラベルフリーイメージングに基づく乳腺腫瘤分類のためのスコアリングの有⽤性が⽰された。

─ 82 ─

P-19
P-19

Development
Development
ofof
traceable
traceabledrug
drug
deliverydeliverysystemsystem(DDS)(DDS)
forforbiopharmacy
biopharmacy
with
with
aggregationaggregationinduced
inducedemissionemission
(AIE)
(AIE)
products
products
andandfluorescentfluorescentproteinprotein○Kei○Kei
Hamada、Miho
Hamada、Miho
SuzukiSuzuki
Graduate
Schoolof of
ScienceandEngineering,
Saitama
University
Graduate
SchoolScienceandEngineering,
Saitama
University
InIn
recentyears,
thethedrugdeliverysystem
(DDS)
has
been
activelydeveloped
forforefficient
drug
recentyears,
drug
deliverysystem
(DDS)
has
been
activelydeveloped
efficientdrug
administration
with
few
side
effects.
DDS
is is
composedof ofmultifunctionalparts
holdingdrugs
andadministration
with
few
side
effects.
DDS
composed
multifunctionalparts
holdingdrugs
andtransporting
them
to to
a targetsite
andvariousmaterials
to to
form
carrierssuch
as as
capsuleandprodrugtransportingthema targetsite
andvariousmaterials
form
carrierssuchcapsuleandprodrug
types.
The
properties
of ofcarriers
forforDDS
requireto tohavebiocompatibilities,
adequate
retention
andtypes.
The
properties
carriers
DDS
requirehave
biocompatibilities,
adequate
retentionandtargetabilities
targetabilitiesin inthethebody.
body.Moreover,Moreover,DDS
DDSexploitation
exploitationforforbiopharmacies
biopharmaciesas asnucleic
nucleicacidacidandandantibody
drugs
might
have
some
difficulties
due
to to
their
large
molecular
weightsandhydrophilicities.
antibody
drugs
might
have
some
difficulties
due
their
large
molecular
weightsandhydrophilicities.
We
Wehavehavereported
reportedto toproduce
produceassociation
associationwith
withtetraphenylsilole
tetraphenylsilole(TPS)(TPS)dendrimer
dendrimerforforthethehydrophobic
part
and
green
fluorescentprotein(GFP)
forforthethehydrophilic
part
to to
form
nano-capsule.
hydrophobic
part
and
green
fluorescentprotein(GFP)
hydrophilic
part
form
nano-capsule.
The
covalent
bonding
between
TPS
and
GFP
and
subsequent
association
proceeded
spontaneouslyThe
covalent
bonding
between
TPS
and
GFP
and
subsequent
association
proceeded
spontaneously
in inphysiologicalphysiologicalsaline
salinethat
thatmight
mightbebesuitable
suitableforforbiopharmaceuticalbiopharmaceuticalcarrier.
carrier.AsAsTPS
TPSis isanan
aggregation-induced
emission(AIE)
compound,
it it
could
emit
fluorescence
uponthetheassociation,
aggregation-induced
emission(AIE)
compound,
could
emit
fluorescenceupon
association,andtransferthetheenergy
to to
GFP
byby
optimized
connections,
that
is is
fluorescenceresonanceenergyandtransfer
energyGFP
optimized
connections,thatfluorescenceresonanceenergytransfer(FRET).
Particle
size
distributions
determinedbyby
dynamiclightscattering
(DLS)
and
transfer(FRET).
Particle
size
distributions
determined
dynamiclightscattering
(DLS)
and
scanning
scanningelectron
electronmicroscopy
microscopy(SEM)(SEM)observation
observationmatchedmatchedaroundaround100
100nm,
nm,fitting
fittingEnhanced
Enhancedpermeation
andretention(EPR)
effect.
The
association
compounds
could
easilybebe
introduced
into
permeation
andretention(EPR)
effect.
The
association
compounds
could
easilyintroduced
into
culturedcells
byby
endocytic
pathways.
We
have
thus
established
to to
form
prototypeof ofa traceable
DDS
culturedcells
endocytic
pathways.
We
have
thus
establishedform
prototypea traceable
DDS
forforbiopharmacies.
biopharmacies.
InIn
this
study,
wewe
have
attempted
association
formations
using
TPS
and
GFP
derivatives
to to
this
study,
have
attempted
association
formations
using
TPS
and
GFP
derivatives
investigate
possibility
of of
constituents
forforDDS
carriers
in incomparison
withthetheprototype
byby
investigate
possibility
constituents
DDS
carriers
comparison
withprototype
fluorescence
spectroscopy,
DLS,
SEM
and
applicability
of ofthetheassociation
compounds.
fluorescence
spectroscopy,
DLS,
SEM
and
applicability
association
compounds.

─ 83 ─

P-20
P-20

Imaging
Imaging
applications
applications
ofof
the
the
iLACCO1
iLACCO1
seriesseriesofof
geneticallygeneticallyencodedencodedintracellular
intracellular
L-Llactate
lactateindicators
indicators○Saaya○Saaya
Hario
Hario
1, 1,
Giang
Giang
N.N.
T. T.
LeLe
1, 1,
2, 2,
Kei
Kei
Yamashiro-Takahashi
Yamashiro-Takahashi
2, 2,YusukeYusuke
Nasu
Nasu
1, 1,
RobertRobertE. E.
CampbellCampbell
1,21,2
1 Department
1 Department
of ofChemistry,
Chemistry,
SchoolSchoolof of
Science,
Science,
University
University
of ofTokyo,
Tokyo,Japan
Japan
2 Department
2 Department
of ofChemistry,
Chemistry,
University
University
of ofAlberta,
Alberta,CanadaCanadaGenetically
Geneticallyencodedencodedindicators
indicators
enableenablevisualization
visualization
of ofthethespatiotemporal
spatiotemporal
dynamics
dynamics
of ofmolecules
molecules
or or
ions
ions
of of
L-Lactate
L-Lactatehashas
long
long
been
been
considered
considered
as asmerelymerelya wastea wasteproduct
product
with
with
minor
minor
interest
interest
in in
cells
cells
and
and
tissues.
tissues.
L- Lbiologicalbiologicalsignificance.
significance.
However,
However,recentrecentstudiesstudies
have
have
shed
shed
light
light
onon
a broadera broader
range
range
of of
potential
potential
roles
roles
forfor
L-lactate,
wewedeveloped
developeda aseries
seriesof ofhighhighperformance
performancelactate.
lactate.MotivatedMotivatedbybythethegrowing
growinginterest
interestin inL-lactate,
L-lactate.
L-lactate.
AA
prototypeprototypewas
was
obtained
obtainedbyby
insertinginsertinggeneticallygeneticallyencodedencoded
GFP-based
GFP-based
indicators
indicators
of ofintracellular
intracellular

circularly
circularlypermuted
permutedGFP
GFP(cpGFP)(cpGFP)into
intothetheL-lactate
L-lactatebinding
bindingprotein,protein,L-lactate
L-lactatedehydrogenase
dehydrogenaseoperon
operonregulatory
regulatory
proteinprotein(LldR),(LldR),
such
such
that
that
bindingbindingto toL-lactate
L-lactateinduces
inducesa conformationala conformationalchangechangethatthat
affects
affects
thethechromophore
chromophore
environment
environment
leading
leading
to toanan
increaseincreasein influorescence
fluorescenceintensity.
intensity.
After
After
linkerlinkeroptimization
optimization
and
and
= 18
andandapparent
apparent
dissociation
dissociation
constant
constant
directed
directed
evolution,
evolution,
wewe
obtained
obtaineda variant,a variant,
iLACCO1,
iLACCO1,
with
with
ΔF/F
ΔF/F
₀ =₀ 18) of) of
261
261
µM.
µM.
Considering
Considering
thethe
range
range
of of
intracellular
intracellular
L-lactate
L-lactateconcentrations
concentrations
under
under
variousvariousconditions,conditions,
(K(K
D,App
D,App
==
2.13
2.13
mM)
mM)
and
and
iLACCO1.2
iLACCO1.2
(K(K
==
80.9
80.9
µM),
µM),
low
low
and
and
high
high
affinityaffinity
variants,
variants,
iLACCO1.1
iLACCO1.1
(K(K
D,App
D,App
D,App
D,App
respectively,
respectively,
were
were
developed
developed
throughthrough
rational
rational
site-directedsite-directedmutagenesis
mutagenesis
of ofthethebindingbinding
pocketpocket
of of
LldR.
LldR.
AllAllL-lactate
L-lactatevariants
variants
exhibitexhibitexcellent
excellentsensitivity
sensitivity
andand
selectivity
selectivity
and
and
have
have
high
high
potential
potential
utilityutility
forforimaging
imaging

concentration
concentration
changeschangesin incells.
cells.
Different
Different
conditions
conditions
andanddifferent
different
cellcell
lines
lines
requirerequiredifferent
different
affinityaffinityof ofthetheindicators,
indicators,which
whichsupport
supportthetheutility
utilityof ofallalliLACCO1
iLACCO1series.
series.In Inthisthisposter,poster,I will
I willfocus
focusononimaging
imaging
applications
applications
of of
iLACCO1
iLACCO1
seriesseriesin indifferent
different
cellcelllines,
lines,
which
which
includesincludes
HeLa,
HeLa,
HEK293,
HEK293,andandneurons.
neurons.
AA
varietyvarietyof ofimaging
imagingdata
data
providesprovidesstrongstrongsupportsupportforforthethefuturefutureapplications
applications
of of
iLACCO1
iLACCO1
seriesseriesforfor
in in
vivo
vivo
imaging
imagingandandthetheprospect
prospectof ofobtainingobtainingnewnew
biologicalbiologicalinsights
insights
withwiththisthispromisingpromisingseriesseries
of of
new
new
biosensors.
biosensors.

─ 84 ─

P-21
P-21

タンパク質工学を用いた高性能な化学遺伝学的カリウムイオンセンサーの開発
タンパク質工学を用いた高性能な化学遺伝学的カリウムイオンセンサーの開発+
indicator
using
using
proteinproteinDevelopment
Development
ofof
a high-performancea high-performancechemi-genetic
chemi-genetic
fluorescence
fluorescence
K+Kindicator
engineeringengineering
11
1
1
1,2 1,2○程大洲○程大洲1、朱文超、朱文超1、那須雄介、那須雄介1、寺井琢也、寺井琢也1、ロバート・E・キャンベル、ロバート・E・キャンベル
2 2
東京大学大学院理学系研究科化学専攻、
東京大学大学院理学系研究科化学専攻、アルバータ大学化学科
アルバータ大学化学科

1 1

1 1
1 1
1 1
1 1
1,2 1,2, Wenchao, Wenchao
Zhu
Zhu, Yusuke, Yusuke
Nasu
Nasu, Takuya, Takuya
Terai
Terai
, Robert, Robert
E. E.
CampbellCampbell○Dazhou○Dazhou
Cheng
Cheng

Department
Department
of ofChemistry,
Chemistry,
Graduate
Graduate
SchoolSchoolof of
Science,
Science,
The
The
University
University
of of
Tokyo
Tokyo

1 1

Department
Department
of ofChemistry,
Chemistry,
University
University
of ofAlberta
Alberta2 2蛍光センサーとは細胞内の標的分子と結合する事でその蛍光が変化する機能性分子であり、蛍光センサーとは細胞内の標的分子と結合する事でその蛍光が変化する機能性分子であり、生物のメカニズムや病気の原因を明らかにするために、生きた細胞内や生物個体の中のイオン、生物のメカニズムや病気の原因を明らかにするために、生きた細胞内や生物個体の中のイオン、代謝産物などの分子が、どのように分布、移動し、相互作用しているかを可視化できるツールで代謝産物などの分子が、どのように分布、移動し、相互作用しているかを可視化できるツールである。近年、蛍光分子とタンパク質を併用する化学遺伝学（chemi-genetic）蛍光センサーが開発ある。近年、蛍光分子とタンパク質を併用する化学遺伝学（chemi-genetic）蛍光センサーが開発されている。化学遺伝学センサーとは、蛍光分子とタンパク質をリンカーを介して結合させたもされている。化学遺伝学センサーとは、蛍光分子とタンパク質をリンカーを介して結合させたもので、標的分子の濃度に応じて蛍光強度が変化する。しかし、この手法は現在のところ、限られので、標的分子の濃度に応じて蛍光強度が変化する。しかし、この手法は現在のところ、限られた標的分子にしか適用されていない。また、この種のセンサーの第一世代については、タンパク
た標的分子にしか適用されていない。また、この種のセンサーの第一世代については、タンパク質工学を用いた更なる最適化が必要である。
質工学を用いた更なる最適化が必要である。
本研究では、HaloTag
本研究では、HaloTagをタンパク質基本骨格として用い、生体内で重要な役割を果たすカリをタンパク質基本骨格として用い、生体内で重要な役割を果たすカリ+ ++ +ウムイオン（K
ウムイオン（K）の検出を目指す。K）の検出を目指す。K
の結合ドメインであるの結合ドメインである
Kbp（BON
Kbp（BONととLysM）ペプチドをLysM）ペプチドを

HaloTag
HaloTagタンパク質中のタンパク質中の3232
箇所にペプチドリンカーを介して挿入した。
箇所にペプチドリンカーを介して挿入した。
そして、
そして、
これらのタンパ
これらのタンパ
ク質フレームワークに対して、HaloTag
ク質フレームワークに対して、HaloTagと選択的に結合できるローダミン誘導体赤色蛍光分子と選択的に結合できるローダミン誘導体赤色蛍光分子
+ +
（JF
（JF
-HTL）を結合させ、K-HTL）を結合させ、K
依存性の蛍光変化を依存性の蛍光変化を
in in
vitro
vitro
で評価した（図左）で評価した（図左）。その結果、挿入サ。その結果、挿入サ
635635+ +イト
イト
145-146
145-146で、Kで、K添加による蛍光強度が添加による蛍光強度が88％の増加を示すセンサーの変異体（Halo-Kbp1.0）
88％の増加を示すセンサーの変異体（Halo-Kbp1.0）が同定された。次にが同定された。次にHalo-Kbp1.0
Halo-Kbp1.0
について、ペプチドリンカーへのアミノ酸付加とランダム変異について、ペプチドリンカーへのアミノ酸付加とランダム変異+ +導入を行った変異ライブラリーから最適な変異体を選択した。このステップの後、K導入を行った変異ライブラリーから最適な変異体を選択した。このステップの後、K
添加による
添加による

蛍光強度が
蛍光強度が
835％の増加を示す変異体（Halo-Kbp3.0）を同定した。さらに、Halo-Kbp3.0
835％の増加を示す変異体（Halo-Kbp3.0）を同定した。さらに、Halo-Kbp3.0
の全⾧
の全⾧
+ +
にランダムな変異導入（error-proneにランダムな変異導入（error-prone
PCR）を行い、K
PCR）を行い、Kによる蛍光増加を増強するための指向性タによる蛍光増加を増強するための指向性タ+
ンパク質進化を実施した。最新の変異体（Halo-Kbp4.0）はンパク質進化を実施した。最新の変異体（Halo-Kbp4.0）は
in in
vitro
vitro
でで
K+K
添加による
添加による
1950%の蛍
1950%の蛍+光増加を示した（図右）
光増加を示した（図右）。今後は、標識効率及び生理的な。今後は、標識効率及び生理的なK+Kの濃度変化に対する応答を確認するの濃度変化に対する応答を確認する

ため、細胞内とマウス体内での実験を実施する。又、他の標的分子の結合ドメインについても、ため、細胞内とマウス体内での実験を実施する。又、他の標的分子の結合ドメインについても、同様の方法を用いて化学遺伝学センサーを開発する。本研究が成功すれば、細胞や動物での多種同様の方法を用いて化学遺伝学センサーを開発する。本研究が成功すれば、細胞や動物での多種の標的分子の蛍光イメージングが可能になると期待される。
の標的分子の蛍光イメージングが可能になると期待される。

─ 85 ─

P-22

透過光顕微鏡画像のパワースペクトル解析法の開発
Development of power spectrum analysis method of transmitted-light microscope images○岸宏軌 1、阪本理奈 2、香田次郎 1,2、鷹野優 1,2、杉山成 3、藤原久志 1,2
1

広島市立大学大学院情報科学研究科、2 広島市立大学情報科学部、3 高知大学理工学部○Kouki Kishi 1, Rina Sakamoto 2, Jiro Kohda 1,2, Yu Takano 1,2, Shigeru Sugiyama 3, Hisashi Fujiwara 1,2
1

Graduate School of Information Sciences, Hiroshima City University
2

Faculty of Information Sciences, Hiroshima City University
3 Faculty of Science and Technology, Kochi University

タンパク質結晶化条件の探索では、タンパク質液滴に沈殿剤を順次加える中で、「かすかな不透明さを帯びた溶液状態」[1]を標的とする方法が有効と考えられる。この「かすかな不透明さ」
を含めた液滴画像の特徴抽出（定量化）を目的として、透過光顕微鏡画像のパワースペクトル解析法[2]の開発を行った。
透過光顕微鏡画像の撮影は、実体顕微鏡（SMZ745T, Nikon）と産業用カメラ（VCXG-15M,
Baumer）の組み合わせで行った。図１は純水液滴の撮影例である。得られた顕微鏡画像（図１）。その結果、を離散フーリエ変換し、パワースペクトルの動径方向平均𝑝𝑝ave (𝑟𝑟)を算出した（図２）

透明液滴画像のパワースペクトルは、べき乗則に従う領域と一定の白色雑音成分となる領域で構成されることを見出した。さらに、透明液滴画像は自己相似性を有し、観察倍率を変えてもパワースペクトルの空間周波依存性が変わらないことも見出した。
本発表では、開発したパワースペクトル解析法の詳細に加えて、沈殿剤を加えたタンパク質液
滴画像の特徴抽出について報告する。
参考文献[1] 新生化学実験講座１（東京化学同人）1990.
[2] C. G. Walker et al.J. Appl. Cryst., 40, 418 (2007).

─ 86 ─

P-23

光ファイバ型蛍光相関分光装置による輝度の異なる二成分混合試料測定に向けた検討
Investigation towards measurements on two components samples with different brightness
by the fiber-optic based fluorescence correlation spectroscopy○山本条太郎 、佐々木章 
 産業技術総合研究所 健康医工学研究部門
 産業技術総合研究所 バイオメディカル研究部門
○-RKWDUR<DPDPRWR$NLUD6DVDNL+HDOWKDQG0HGLFDO5HVHDUFK,QVWLWXWH$,67%LRPHGLFDO5HVHDUFK,QVWLWXWH$,67

蛍光相関分光法（)&6）は、蛍光標識した分子・粒子特異的に、その粒子径や濃度を測定する技術である。生きた細胞中の蛍光分子を細胞中かつ低損傷で測定可能であることから、主に生物学分野で用いられるようになってきた。しかしながら、通常の )&6 装置は大型かつ高価で、また装置調整や結果の解釈に熟練を要することから、誰もが簡単に利用できる装置とは言い難かった。発表者らは以前、これらの問題を克服した小型・かつ安価で調整フリーな光ファイバ型)&6（)LEHURSWLF%DVHG)&6)%)&6）装置を開発した。)%)&6 装置の用途の一つとして、蛍光標識抗体を用いた分子・微粒子の定量測定があるが、このとき未結合状態の蛍光標識抗体と蛍光標識抗体が複数結合した分子・微粒子が存在する（一粒子輝度の異なる蛍光分子・微粒子が混在する）場合、全ての成分の一粒子輝度が既知でなければ、それぞれの成分の濃度を正しく測定できない問題が明らかになった。この問題は )%)&6 を含め )&6 技術に共通する課題である。

発表者らは、一粒子輝度の異なる 1 成分が混在した試料の )&6 測定結果について、1 成分の一粒子輝度が予め決定可能であれば、それぞれの成分の濃度を正しく定量可能とする手法を確立した。すなわち、上記の蛍光標識抗体を用いた測定を例に挙げると、予め未結合の蛍光標識抗体のみの状態で測定を行って一粒子輝度を決定しておけば、標的分子・粒子に結合した蛍光標
識抗体の数が不明であっても正しく濃度を得ることが可能となる。
本発表では、)%)&6 の原理や測定例と、一粒子輝度が異なる成分が混在する試料の )&6 測
定結果から正しい濃度を導くために確立した計算法や実施例について紹介する。


─ 87 ─

P-24

遺伝子発現系を用いた乾燥耐性動物クマムシにおけるバイオイメージング手法の確立
Establishment of bio-imaging with in vivo expression system in anhydrobiotic tardigrades○⽥中 冴 1, 2、荒川 和晴 1, 2, 3

1 ⾃然科学研究機構 ⽣命創成探究センター、2 慶應義塾⼤学 先端⽣命科学研究所、3 慶應義塾⼤学⼤学院政策・メディア研究科○Tanaka Sae 1, 2, Arakawa Kazuharu 1, 2, 3
1 National Institutes of Natural Sciences, Exploratory Research Center on Life and Living Systems, Section
for Exploration of Life in Extreme Environments 2 Institute for Advanced Biosciences, Keio University 3
Graduate School of Media and Governance, Keio University
乾燥耐性をもつ微⼩動物クマムシは、含⽔量を数％以下まで低下させた無代謝状態である「乾眠」状態になることができる。このような乾眠状態を可能にする分⼦基盤を解明する⽬的で、純系統の確⽴やゲノムの解読がおこなわれてきた。これまでの研究により、複数の候補タンパク質が同定されているが、in vitro やヒト培養細胞における解析に留まっていた。クマムシにおいては、
RNAi によるノックダウン以外に細胞システムへの介⼊法もなく、乾眠に関わると考えられるタ
ンパク質の挙動を⾒る⼿法がほとんど確⽴されていなかった。
本研究では、クマムシ細胞内における蛍光タグ付きタンパク質の挙動を観察する⽬的で、クマムシにおける in vivo 発現系を構築した。本⽅法は発現ベクターのマイクロインジェクションがベースとなっており、導⼊後約 24 時間で GFP などの蛍光タンパク質の発現を確認することができた。また、この蛍光はおよそ 10 ⽇経過した後もクマムシ細胞内で観察された。さらに、同科の異なるクマムシ種においても本発現ベクターが機能することが確認された。本研究が開発した⼿法により、世界で初めて光るクマムシが作成できた。また、この⼿法をもとに、クマムシ
特異的なタンパク質が乾眠導⼊時にどのような挙動を⽰すのかについても解析を進めている。

jpug|~kWĊĐĂ§

遺伝⼦発現系を⽤いた乾燥耐性動物クマムシにおけるバイオイメージング⼿法の確⽴
mEGFP発現クマムシ

ă¹
クマムシベクター
導⼊

9/

脱⽔

É­ØÞ

ê¹
乾眠状態

含⽔量 約 3%ĉôÚ^Ë Kea
無代謝U^p{Ä»Mº§ÕÈ
給⽔
50 μm
極限環境に耐える 9/

100 μmĔđØÞé¹ç© 
ÖªćñÝèã]ďJh
A

P

Actinの発現領域の⼀部を可視化

⾃然科学研究機構 ⽣命創成探究センター/ 慶應義塾⼤学 先端⽣命科学研究所
ĔėZ^µÑ­Ãċ]KIY_
⽥中 冴
N\µÑ­_fi\LWVĔėď±]jhøíkßµRYIh─ 88 ─

P-25

マウス心房筋細胞における T 管構造と Ca²⁺ transient の観察
Observation of T-tubule structure and Ca²⁺ transients in mouse atrial myocytes○森川栞、白土愛由美、尾髙椋介、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
東邦大 薬 薬物学
○Shiori Morikawa, Ayumi Shirato, Ryosuke Odaka, Shogo Hamaguchi,
Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka
Dept. Pharmacol., Toho Univ. Fclt. Pharmaceut. Sci.
心筋細胞には、細胞膜が陥入した T 管構造（横行小管）が存在し、これが細胞膜の興奮を効
率よく細胞内に伝え、Ca²⁺濃度が上昇する。一般に T 管構造は、哺乳類の心室筋細胞には存在するが、心房筋細胞においては体の大きな動物には T 管構造が存在し、小さな動物には存在しないと言われている。しかし、体の小さなマウスでは心房筋細胞の T 管構造に関する情報が少ない。そこで、本研究ではマウス心房筋細胞の T 管構造の有無について検討した。
単離したマウス心房筋細胞に膜蛍光プローブである PlasMem Bright Red を用いて膜染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、T 管構造が確認できた。しかし、心室筋細胞と比
較して、心房筋細胞の T 管の存在量は乏しく、細胞間でばらつきがあった。さらに、組織標本
でも、単離細胞の結果と同様にＴ管構造を有する細胞が確認された。また、T 管の量と Ca²⁺動態の関係を検討するために、Ca²⁺蛍光プローブである Fluo-4 を導入した心筋細胞に電気刺激を与え、Ca²⁺濃度の上昇（Ca²⁺transient）を誘発した。心室筋細胞や T 管構造が豊富な心房筋細胞では細胞内で一律に Ca²⁺transient が発生した。一方で、T 管構造が乏しい心房筋細胞では細胞膜直下から Ca²⁺濃度が上昇し、徐々に内部へと伝播されることが確認された。
以上の結果からマウスは体が小さいにも関わらず、不均一ではあるが心房筋に T 管が存在し、一律な Ca²⁺transient を起こす構造としての機能が示唆された。よって、心房筋における T 管構造の有無は体の大きさ以外の要因が関連しているのではないかと考える。

T管なし：伝播型

組織像

膜構造
Ca²⁺transient

20 µm

T管あり：一律型
膜構造

Ca²⁺transient

20 µm

20 µm

マウス心房筋におけるT管の有無とCa²⁺ transient様式の違い

─ 89 ─

P-27

微小管結合タンパク質 RIC1 過剰発現株の解析から探る葉のスムーズな形態形成
Exploring the mechanism of smooth leaf morphogenesis by analyzing RIC1-overexpressors○菊川琴美 1、曽我康一 2、今村寿子 3、小竹敬久 4、檜垣匠 1
1 熊本大・院・自然科学、2 大阪公立大・院・理、3 九州大・院・医、4 埼玉大・院・理工○Kotomi Kikukawa1 , Kouichi Soga2, Hisako Imamura-Takigawa3 , Toshihisa Kotake4, Takumi Higaki1
1

Graduate School of Science and Technology, Kumamoto Univ., 2 Graduate School of Science, Osaka

Metropolitan Univ., 3 Graduate School of Medical Sciences, Kyusyu Univ., 4 Graduate School of Scienceand Engineering, Saitama Univ.
植物の器官の形や大きさの制御における細胞の寄与については不明瞭な点が多い。多くの双子葉植物の葉表皮で見られるジグゾーパズル型細胞形成には微小管結合タンパク質 RIC1 が関与していることが広く認められており、シロイヌナズナ RIC1 過剰発現株の敷石細胞ではジグゾーパ
ズル型の細胞形態形成が抑制され、細長く伸びた形態を示すことが報告されている。そこで
我々は、植物の器官と細胞の関係を探ることを目指して、RIC1 過剰発現株に着目して子葉器官と表皮細胞の形態に関する研究を進めている。子葉器官の形態計測の結果、RIC1 過剰発現株では子葉に凹凸を持つ異常な形態が認められた。また、子葉の面積拡大成長に遅延が生じることも判明した。一方、表皮細胞形態の定量解析の結果、細胞形態の単純化と伸長の促進が確認された。さらに、細胞壁構成糖分析の結果から、RIC1 過剰発現株では細胞壁のセルロース量が減
少している可能性が示唆された。本研究により、RIC1 過剰発現が引き起こした細胞壁の異常に
よって表皮細胞の多平面への成長が抑制され、スムーズで均等な器官形態形成が損なわれた可能性が考えられた。本発表では、この仮説を検証する数理モデル解析の結果も併せて議論したい。
Mechanical model to explore the relationship between celland organ shape
Cotyledon

Tetra pattern (Col-0)

Long pattern (RIC1 OX)

RIC1 OX

Pavement cells

Wild-type (Col-0)

─ 90 ─

P-28
P-28

真正粘菌変形体のゾル・ゲル転換の可視化
真正粘菌変形体のゾル・ゲル転換の可視化
Visualization
Visualization
ofof
sol-gelsol-gelconversion
conversion
ofof
Physarum
Physarum
Polycephalum
Polycephalum○小林千紘○小林千紘1、郷間葵
1、郷間葵2、毛内拡
2、毛内拡1 1

1 お茶の水女子大学理学部生物学科
1 お茶の水女子大学理学部生物学科
2 2お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科
お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科○Chihiro○Chihiro
Kobayashi
Kobayashi
1, Aoi1, Aoi
Gohma
Gohma
2, 2,
HiromuHiromu
Monai
Monai
1 1
1 Department
1 Department
of of
Biology,
Biology,
Ochanomizu
Ochanomizu
University
University
2 Graduate
2 Graduate
SchoolSchoolof of
Humanities
Humanities
andandSciences
Sciences
真正粘菌のモジホコリは、神経系を持たない単細胞生物であるのにもかかわらず、迷路を最短
真正粘菌のモジホコリは、神経系を持たない単細胞生物であるのにもかかわらず、迷路を最短経路で解く性質や記憶を保持する性質をもつなど知的とも解釈できるような振る舞いをすること
経路で解く性質や記憶を保持する性質をもつなど知的とも解釈できるような振る舞いをすることが知られている。モジホコリが迷路の最短経路を見つけられるのは、環境に合わせて形態を変形が知られている。モジホコリが迷路の最短経路を見つけられるのは、環境に合わせて形態を変形する能力があるためであり、先端部分をシート状に伸ばし全体にネットワークを広げた後、不必する能力があるためであり、先端部分をシート状に伸ばし全体にネットワークを広げた後、不必要な管を退縮させ、栄養やシグナルの伝達に効率の良いネットワークを形成することが知られて要な管を退縮させ、栄養やシグナルの伝達に効率の良いネットワークを形成することが知られている。しかしながら、このモジホコリのネットワークの形成のメカニズムに関して、その詳細ないる。しかしながら、このモジホコリのネットワークの形成のメカニズムに関して、その詳細な分子機構についてはあまり知られていない。その理由として、ゲノム解読が困難であることによ
分子機構についてはあまり知られていない。その理由として、ゲノム解読が困難であることによって遺伝子操作がほとんどされておらず、って遺伝子操作がほとんどされておらず、分子生物学的な理解が進んでいないことが挙げられる。
分子生物学的な理解が進んでいないことが挙げられる。
一方、数理モデルを用いた研究が盛んに行われてきた。たとえば、ゲル化した原形質で形成され一方、数理モデルを用いた研究が盛んに行われてきた。たとえば、ゲル化した原形質で形成された管の中をゾル化した原形質が流動することで細胞移動をすると考えられている。さらに、変形た管の中をゾル化した原形質が流動することで細胞移動をすると考えられている。さらに、変形体先端部分では原形質に含まれるアクチンが脱重合を起こし、原形質がゾル化され前へ押し出さ
体先端部分では原形質に含まれるアクチンが脱重合を起こし、原形質がゾル化され前へ押し出された後、アクチンが重合し原形質がゲル化することで管が形成すると考えられているが、実証された後、アクチンが重合し原形質がゲル化することで管が形成すると考えられているが、実証されていない。
れていない。
当研究室では、
当研究室では、細胞や生体組織の屈折率を測定することで水分動態を可視化する顕微鏡技術
細胞や生体組織の屈折率を測定することで水分動態を可視化する顕微鏡技術
（球
（球
面面
収収
差差
自自
動動
補補
正正
シシ
スス
テテ
ムム
））
をを
開開
発発
しし
てて
きき
たた
（（
UeUeet etal.,al.,Biochemical
BiochemicalandandBiophysical
BiophysicalResearch
Research
Communications,
Communications,
2018）
2018）
。本研究では、このシステムをモジホコリに適用することで、生細胞の先端。本研究では、このシステムをモジホコリに適用することで、生細胞の先端部分における水組成の変化の可視化に挑戦する。モジホコリ内の水分動態を可視化する方法は以部分における水組成の変化の可視化に挑戦する。モジホコリ内の水分動態を可視化する方法は以下である。モジホコリ変形体の先端部分を二光子励起顕微鏡で撮影すると、細胞内の屈折率と浸下である。モジホコリ変形体の先端部分を二光子励起顕微鏡で撮影すると、細胞内の屈折率と浸液（水）の間に屈折率のミスマッチが生じるためにレーザーが一点に集光しない光学エラーであ
液（水）の間に屈折率のミスマッチが生じるためにレーザーが一点に集光しない光学エラーである「球面収差」が生じる。球面収差自動補正システムでは、対物レンズに付属している光学機構
る「球面収差」が生じる。球面収差自動補正システムでは、対物レンズに付属している光学機構
である補正環を自動で調節することにより、球面収差を自動で補正し、補正量をもとに細胞内のである補正環を自動で調節することにより、球面収差を自動で補正し、補正量をもとに細胞内の屈折率を逆推定する。屈折率の時系列変化から水分含有量の変化が推定され、水分動態を追うこ
屈折率を逆推定する。屈折率の時系列変化から水分含有量の変化が推定され、水分動態を追うことができる。本研究では、原形質がゾル化した状態においては水の屈折率とができる。本研究では、原形質がゾル化した状態においては水の屈折率
1.33
1.33
に近い値、ゲル化に近い値、ゲル化
した状態においては油脂の屈折率に近いした状態においては油脂の屈折率に近い
1.41
1.41
に近い値が算出され、粘菌のゾル・ゲル転換に合わに近い値が算出され、粘菌のゾル・ゲル転換に合わ
せて屈折率がせて屈折率が
1.33
1.33
から
から
1.41
1.41
の範囲内で変動すると予想し、これを検証する。
の範囲内で変動すると予想し、これを検証する。
この技術により、遺伝子改変をせず非侵襲的な方法で、原形質のゲル・ゾル転換の可視化、ひこの技術により、遺伝子改変をせず非侵襲的な方法で、原形質のゲル・ゾル転換の可視化、ひいてはアクチンの重合・脱重合の定量が可能になることと推察している。最終的には、別の工学
いてはアクチンの重合・脱重合の定量が可能になることと推察している。最終的には、別の工学的手法や分子細胞生物学的手法を用いて、粘菌変形体の先端部分のアクチンの挙動を捉えること的手法や分子細胞生物学的手法を用いて、粘菌変形体の先端部分のアクチンの挙動を捉えること
で、ネットワーク形成のトリガーの解明につながると期待する。
で、ネットワーク形成のトリガーの解明につながると期待する。

─ 91 ─

P-29
P-29

Development
Development
ofof
FRET-based
FRET-based
bioprobes
bioprobes
toto
detectdetectviscosity
viscosity
forforsensingsensing
intracellular
intracellularmolecular
molecular
crowding
crowding
along
along
with
with
cell
cell
cycle
cycle
○Taiga○Taiga
Inoue
Inoue
1, 1,
RahmanRahman
Md.
Md.
Shazadur
Shazadur
1, 1,
Miho
Miho
SuzukiSuzuki
1 1

1 Graduate
Schoolof of
ScienceandEngineering,
Saitama
University
1 Graduate
SchoolScienceandEngineering,
Saitama
University
OBJECTIVEOBJECTIVE
Apoptosis,
a representative
programmed
cellcelldeath,
hashasintensively
beenstudieddue
to toinvolving
various
Apoptosis,
a representative
programmed
death,
intensively
beenstudieddue
involving
variousbiologicalphenomena.
In In
terms
of of
cancer,mostmalignant
tumor
cells
becomedifficult
to to
occur
apoptosis
so sobiologicalphenomena.
terms
cancer,mostmalignant
tumor
cells
becomedifficultoccur
apoptosis
that
one
tries
to to
defy
that
forfordeveloping
anti-cancer
drugs.
However,
it would
continue
to tochallenge
due
to to
that
one
tries
defy
that
developing
anti-cancer
drugs.
However,
it would
continue
challenge
due
diverseresponses
to toany
apoptotic
inductions
withclonaltumor
cellcell
populations.
WeWe
then
consideredwithdiverseresponses
any
apoptotic
inductions
withclonaltumor
populations.
thenconsideredwithcontributions
of ofthethecellcell
cycle
to to
such
broad
responsive
profilesbecausethethecellcell
cycle
forforcancercells
would
contributions
cycle
such
broad
responsive
profilesbecausecycle
cancercells
wouldproceedthroughpassing
checkpoints
in in
each
phase
as as
G1,
S, S,
G2G2
and
MM
without
arrests
followedbyby
elicitingproceedthroughpassing
checkpoints
each
phase
G1,
and
without
arrests
followedelicitingcellcelldeaths,even
if if
problems
likeDNA
replication
errorswould
happen.
Accordingly,
weweattempted
to todeaths,even
problems
likeDNA
replication
errorswould
happen.
Accordingly,
attempted
developsimpletools
to todetectcellcell
cyclesof ofthethelive
cellpopulation
other
than
checkingDNA
amounts
insidedevelopsimpletools
detectcycleslive
cell
population
other
than
checkingDNA
amounts
insidecells.
WeWe
focusedonon
thetheoccurrences
of ofperiodic
oscillations
of ofintracellularmolecular
crowding
alongwithcells.
focusedoccurrences
periodic
oscillations
intracellularmolecular
crowdingalongwithcellcell
cyclesandsupposed
that
thetheoscillations
could
bebe
reflected
in in
intracellularfluctuations
of ofviscosity.
WeWe
cyclesandsupposedthat
oscillations
could
reflected
intracellularfluctuations
viscosity.
thus
generated
FRET-based
molecular
sensors,
bioprobes,
forforviscosity
to tomonitorintracellularcongestions.
thus
generated
FRET-based
molecular
sensors,
bioprobes,
viscosity
monitorintracellularcongestions.
METHODSMETHODS
WeWe
preparedbioprobes
consisting
of of
GFP
as as
donor
andandsome
fluorescentorganic
dyes
forforacceptor
molecules
preparedbioprobes
consisting
GFP
donor
some
fluorescentorganic
dyes
acceptor
molecules
byby
conjugationof of
1:11:1molar
ratio
throughsitesite
directed
modifications.
WeWe
check
bioprobefunctions
forforconjugation
molar
ratio
throughdirected
modifications.
check
bioprobefunctionssensingviscosity
using
0, 0,
20,20,
40,40,
60,60,
and80%
glycerolsolutions,
0, 0,
20,20,
and40%
polyethylene
glycol(PEG)
sensingviscosity
using
and
80%
glycerolsolutions,and40%
polyethylene
glycol(PEG)
solutionssolutionsand
and0, 0,20,20,and
and40%
40%sucrose
sucrosesolutions
solutionsas asviscosity
viscositystandard
standardsolutions
solutionsthroughthroughconcentration
concentration
dependent
alterations
of of
FRET
efficiencies.
The
diffusioncoefficientandfluorescence
lifetime
decay
of of
each
dependent
alterations
FRET
efficiencies.
The
diffusioncoefficientandfluorescence
lifetimedecay
each
bioprobes
wereexaminedto totakeconsistencies
of ofbehaviorsandFRET
efficiencychanging.
Twobioprobes
bioprobes
wereexaminedtakeconsistencies
behaviorsandFRET
efficiencychanging.
Twobioprobes
wereintroduced
into
HeLa
cells
respectively
viaviaendocytotic
pathwaysbyby
mixingwithsupernatant.
WeWe
were
introduced
into
HeLa
cells
respectively
endocytotic
pathwaysmixingwithsupernatant.
further
appliedsomereagents(nystatin,monensin)to toinducealterations
of ofintracellular
viscosities
andfurther
appliedsomereagents(nystatin,monensin)inducealterations
intracellular
viscosities
andanalyzed
processed
cellcell
populations
with
flow
cytometry.
analyzed
processed
populations
with
flow
cytometry.
RESULTSRESULTS
FRET
efficiencies
werealmostlinearlychangedalong
withincreasing
viscosity
of of
each
standard
solutions
FRET
efficiencies
werealmostlinearlychangedalong
withincreasing
viscosity
eachstandard
solutions
The
FRET
efficiencychangings
werereflected
in in
fluorescence
lifetime
decays.
WeWe
alsoobtaineddecreased
The
FRET
efficiencychangings
werereflected
fluorescence
lifetime
decays.
also
obtaineddecreased
diffusioncoefficients
corresponding
to toviscosity
increases
in insolutions.
However,thethetendencies
forfordetective
diffusioncoefficients
corresponding
viscosity
increases
solutions.
However,tendencies
detective
properties
of ofbioprobes
werenotnotsimilarly
observed
in incellcell
population
analysisuponbothreagent
treatments.
properties
bioprobes
weresimilarly
observed
population
analysisuponbothreagent
treatments.
CONCLUSIONSCONCLUSIONS
WeWe
have
developed
FRET-based
bioprobes
sensingviscosity
in in
vitro
and
obtainedstandard
curveswithhavedeveloped
FRET-based
bioprobes
sensingviscosityvitro
andobtainedstandard
curveswithmodel
solutions.
WeWeobtainedconsistentdiffusioncoefficients
forformolecular
sensorsalong
withincreases
of of
model
solutions.
obtainedconsistentdiffusioncoefficients
molecular
sensorsalong
withincreases
viscosities
in insolutions.
Thoughbioprobes
wereefficiently
taken
upup
into
HeLa
cells,
responsive
pattersto toviscosities
solutions.
Thoughbioprobes
wereefficiently
taken
into
HeLa
cells,
responsive
pattersincreasesof ofintracellular
viscosities
byby
reagent
treatments
weredifferent
fromobserved
profilesin invitro.
increases
intracellular
viscosities
reagent
treatments
weredifferent
fromobserved
profilesvitro.

─ 92 ─

P-30

機械学習による明視野からの細胞内タンパク発現量推定㻌
Estimating intracellular protein expression levels from bright field by machine learning〇東ヶ崎健 、香西昌平 、今井快多 、當山亜利沙 、近藤慎也 、桜井哲人 
 株式会社ファンケル 総合研究所、 サイトロニクス株式会社
○7DNHVKL7RKJDVDNL6KRKHL.RXVDL.DLWD,PDL$ULVD7RX\DPD6KLQ\D.RQGR
7HWVXKLWR6DNXUDL)$1&/5HVHDUFK,QVWLWXWH)$1&/&RUSRUDWLRQ
&\WRURQL[,QF
■背景：細胞生理現象の理解には、細胞状態、遺伝子およびタンパク質発現を時空間情報と併せて解析することが重要である。しかし、細胞の遺伝子・タンパク質発現を網羅解析しながら、時空間情報を得ることは困難である。本研究では、両データの同時取得技術構築を目指し、細胞の明視野像からタンパク質発現量を推定する学習モデル構築を試みた。
■方法：ヒト表皮角化細胞を老化や分化の促進培地、界面活性剤を添加した培地中で培養し、免疫蛍光染色により、細胞内の数種のバイオマーカータンパク質を染色し、蛍光顕微鏡を用いて、
 倍レンズで、明視野および蛍光像を得た。機械学習には、&11・81HW を用い、画像中の個々の細胞内タンパク質発現量を推定するモデルを構築した。
■結果：推論モデルを用いて、明視野像より各タンパク質の推論像を出力し、染色像との比較評価を行った。目視比較および相関解析の結果から、実際の蛍光像と推論像との間におおよその大小関係が一致していることが確認され（図）、相関係数 ～ 程度の高い相関が認められた。
■考察：表皮細胞の明視野像から、数種のタンパク質発現分布を高い相関性をもって推論可能であることを見出した。今後さらに複数種の機械学習を進めると共に、細胞形状や時空間情報と併せ、細胞評価する新たな系を構築し、細胞生理学研究へ応用していきたい。


図 実染色像（左）と推論モデル予測像（右）。蛍光輝度は 5R\DOVFDOH で示す。

─ 93 ─

P-31

ゴルジ体のサブコンパートメントにおける糖転移酵素の局在
Localization of glycosyltransferases in Golgi subcompartments○⽮⽊宏和 1,2、⼾島拓郎 3、甲賀⼤輔 4、⻄ 栄美⼦ 2、齋藤泰輝 1、光⼭統泰 5、
加藤 薫 5,6、加藤晃⼀ 1,2
1 名市⼤・院薬、2 ⾃然科学機構・⽣命創成探究センター、3 理研・光量⼦⼯学研究センタ
ー、4 旭川医科⼤学、5 産総研・AI センター、6 産総研・バイオメディカル○Hirokazu Yagi1,2、Takuro Tojima3、Daisuke Koga4、Emiko Nishi2、Taiki Saito1、
Toutai Mituyama 5、Kaoru Katoh5,6、Koichi Kato1,2
1 Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Nagoya City University, 2 Exploratory ResearchCenter on Life and Living Systems (ExCELLS), National Institutes of Natural Sciences, 3
RIKEN Center for Advanced Photonics, 4 Asahikawa Medical University, 5 AIRC, National
Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 6 BMRI, AIST
ゴルジ体は、シス・メディアル・トランスという３槽構造を形成し、小胞体から新規合成されたタンパク質を受け取り、糖鎖修飾をはじめとする翻訳後修飾を担うオルガネラである。しかしながらその形態は生物種や細胞周期によって大きく異なっており、多様な構造を形成している。
このような複雑な構造を有するゴルジ体で、糖鎖修飾を担っている糖転移酵素は特定の槽に局在している。最近の我々の研究から、ゴルジ体の各槽はさらに細分化されて複数のサブコンパー
トメントから構成されており、それぞれのサブコンパートメントは酵素の局在に基づいて特徴づけられることが明らかになりつつある。例えば、これまでに、十把一絡げにトランスゴルジ槽に存在するものと括られていたシアル酸糖転移酵素であっても、詳細に解析するとそれらの糖転移酵素のゴルジ体内の局在パターンは異なっていることが明らかになっている。さらには、その局在は、細胞質部位-膜貫通ドメイン-ステム(CTS)領域により規定されていることも見出している。本発表では、超解像顕微鏡および電子顕微鏡を利用して明らかにしてきた、ゴルジ体の微細な構造、さらにはそこに存在する糖転移酵素の局在に関して、最新の知見を含めて報告したい。
ゴルジ体は、糖タンパク質の糖鎖修飾の場となるオルガネラである。糖転移酵素は、ゴルジ体において、シス、

a2,6SiaT
a2,3SiaT
メディアル、トランスといった槽構造に分布している。

─ 94 ─

2 µm

P-32
P-32

機械学習と高速超解像顕微鏡を組み合わせた
機械学習と高速超解像顕微鏡を組み合わせた
画像に基づくエピゲノム解析技術の開発
画像に基づくエピゲノム解析技術の開発
Image-based
Image-based
epigenetic
epigenetic
profiling
profilingcombiningcombiningmachinemachinelearning
learning
andandhigh-speed
high-speed
super-resolution
super-resolution
microscopy
microscopy
○王芸澄
○王芸澄
足達俊吾足達俊吾
加藤薫
加藤薫
波平昌一
波平昌一
光山統泰
光山統泰
齋藤裕齋藤裕
東京大学大学院新領域創成科学研究科産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門
東京大学大学院新領域創成科学研究科産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門
産業技術総合研究所細胞分子工学研究部門産業技術総合研究所人工知能研究センター産業技術総合研究所細胞分子工学研究部門産業技術総合研究所人工知能研究センター○Yicheng○Yicheng
Wang1,4,
Wang1,4,
ShungoShungoAdachi3,
Adachi3,
Kaoru
Kaoru
Katoh2,
Katoh2,
Masakazu
Masakazu
Namihira2,
Namihira2,
ToutaiToutai
Mitsuyama4,
Mitsuyama4,
YutakaYutakaSaito1,4.
Saito1,4.
1 Graduate
1 Graduate
SchoolSchoolof of
Frontier
Frontier
Sciences,
Sciences,
The
The
University
University
of of
Tokyo
Tokyo
2 Biomedical
2 Biomedical
ResearchResearch
Institute,
Institute,
AIST
AIST
3 Cellular
3 Cellularandand
Molecular
Molecular
Biology
Biology
ResearchResearch
Institute,
Institute,
AIST
AIST
4 Artificial
4 Artificial
IntelligenceIntelligence
ResearchResearchCenter,Center,AIST
AISTImage-based
Image-basedprofilingprofilingis isuseful
usefulforforrapid
rapidandandnon-invasive
non-invasiveanalysis
analysisof ofcellular
cellularstatesstatessuch
suchas asdisease.
disease.
Combined
Combinedwith
withmachinemachinelearning,learning,image-based
image-basedprofilingprofilinghashasalso
alsobeen
beenapplied
appliedto todiseasediseasediagnosis
diagnosisandandbiomarker
biomarker
discovery.
discovery.
Epigenetic
Epigenetic
statesstates
such
such
as as
histonehistonemodifications
modifications
areareassociatedassociated
with
with
many
many
diseases,diseases,
thus
thus
anan
attractive
attractive
targettargetforforimage-based
image-based
profiling.
profiling.
Super-resolution
Super-resolution
microscopy
microscopy
is issuitablesuitable
forforthis
this
purposepurpose
due
due
to to
itsitsabilityabilityto tocapturecaptureepigenetic
epigenetic
changeschangeswithinwithina cella cellnucleus.
nucleus.
However,
However,thethelow
lowthroughput
throughput
of oftypicaltypicalsupersuperresolution
resolution
microscopy,
microscopy,
such
such
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STED
STED
or or
SIM,
SIM,
hashashinderedhindereditsitsapplications
applications
with
with
machinemachinelearning.
learning.
In In
this
this
research,
research,weweemployedemployeda ahigh-speed
high-speedsuper-resolution
super-resolutionmicroscopy
microscopy(SoRa)(SoRa)forforimage-based
image-basedepigenetic
epigenetic
profiling
profilingwith
withmachinemachinelearninglearningapplications.
applications.
AsAsa amodel,
model,HEK293
HEK293cells
cellswere
werestained
stainedwith
withHoechst,
Hoechst,a a
fluorescentfluorescentdye
dyeforfornuclearnuclear
DNA,
DNA,
then
then
treatedtreated
with
with
or or
without
without
valproic
valproicacidacid(VPA),(VPA),
a histone
a histone
deacetylase
deacetylase
inhibitor
inhibitor
to toinduceinduceepigenetic
epigenetic
changes.
changes.
4,864
4,864
fluorescentfluorescentsuper-resolution
super-resolution
imagesimageswere
were
rapidlyrapidlyobtained
obtained
byby
SoRa
SoRa
withinwithina day,a day,
andandsegmented
segmented
into
into
individual
individual
cell
cell
regions,regions,yieldingyielding
189,147
189,147
cells
cells
in in
total.
total.
Using
Using
this
this
large
large
dataset,dataset,wewe
successfully
successfully
developed
developed
deep
deep
learning
learning
methods
methods
to todiscriminate
discriminate
thetheepigenetic
epigenetic
statesstates
of of
cells
cells
(VPA-treated(VPA-treated
or or
not)
not)
with
with
thetheaccuracy
accuracyof of
96.8%,
96.8%,
andandvisualizedvisualized
thethefeaturesfeaturescontributed
contributed
to tothethediscrimination.
discrimination.
These
These
results
results
demonstratedemonstratethethecapability
capability
of ofouroursystemsystemcombiningcombining
SoRa
SoRa
and
and
deep
deep
learning
learning
forforimage-based
image-based
epigenetic
epigenetic
profiling
profilingandandpossiblepossible
applications
applications
to todiseasediseasediagnosis
diagnosis
andandbiomarker
biomarker
discovery.
discovery.
  

 

─ 95 ─

P-34
P-34

Progress
Progresstowards
towards
a thirda thirdgeneration
generation
near-infrarednear-infrared
geneticallygeneticallyencodedencodedcalcium
calciumion
ion
indicator
indicator
withwithimproved
improved
brightness
brightness
1 1
1 1
1 1
1, 21, 2
○Fu
○Fu
Chai
Chai
, Yusuke, Yusuke
Nasu
Nasu, Takuya, Takuya
Terai
Terai
, Robert, Robert
E. E.
CampbellCampbell

1 Department
1 Department
of ofChemistry,
Chemistry,
The
The
University
University
of of
Tokyo
Tokyo
2 Department
2 Department
of ofChemistry,
Chemistry,
University
University
of ofAlberta
Alberta2+ 2+) indicators) indicators(GECIs)(GECIs)arearepowerful
powerfultools
toolsforforthethe
Introduction
IntroductionGenetically
Geneticallyencoded
encodedcalcium
calciumionion(Ca(Ca2+ 2+dynamics
dynamics
in inlivinglivingtissues.
tissues.
Fluorescence
Fluorescenceimaging
imaging
in inthethenearnearnoninvasive
noninvasive
fluorescence
fluorescenceimaging
imagingof ofCaCa

infrared
infrared(NIR)(NIR)region
region(~670–900(~670–900nm)nm)is isassociatedassociatedwith
withadvantages
advantagessuch
suchas aslow
lowbackgroundbackgroundautofluorescence,
autofluorescence,
reducedreducedlight
lightscattering,
scattering,
andandminimalminimaltissuetissueabsorption.
absorption.
Accordingly,
Accordingly,
allallother
other
factors
factorsbeing
being
equal,
equal,
NIR
NIR
GECIs
GECIs
have
have
advantages
advantages
such
such
as as
reducedreducedphototoxicity,
phototoxicity,minimalminimalspectral
spectral
cross
cross
talk,
talk,
andanddeeperdeepertissuetissueimaging.
imaging.
The
The
first
first
andandonly
only
practical
practical
NIR
NIR
GECIs
GECIs
arearethethe
NIR-GECONIR-GECO
seriesseries
based
based
onon
insertion
insertionof ofcalmodulin
calmodulin(CaM)–RS20(CaM)–RS20
into
into
thethemonomericmonomericinfrared
infrared
fluorescentfluorescentproteinprotein(mIFP).
(mIFP).
However,
However,
first
first
andandsecondsecondgenerations
generations
NIR
NIR
GECOs
GECOs
suffersufferfromfromrelatively
relativelydimdimeffective
effective
brightness
brightness
in in
vivo,
vivo,
which
which
is is
partlypartly
due
due
to to
thethelowlowmolecular
molecularbrightness
brightness
of of
mIFP
mIFP
andandthethelow
lowaffinityaffinity
forforthethecofactor
cofactorbiliverdinbiliverdin
(BV).
(BV).
This
This
study
study
aims
aims
to to
developdevelopa thirda thirdgeneration
generation
NIR
NIR
GECI
GECI
with
with
improved
improved
effective
effective
brightness
brightness
andandthereby
therebyaddress
address
thetheproblems
problemsof ofcurrent
current
NIR-GECOs.
NIR-GECOs.
Methods
Methods
andand
Results
Results
AsAs
a scaffold
a scaffold
forforthethe
novel
novel
NIR
NIR
GECI,
GECI,
wewe
focus
focus
onon
miRFP680
miRFP680
which
which
hashas3-fold3-foldgreatergreater2+ 2+
sensingsensing
domain,domain,CaM-RS20
CaM-RS20
was
wasinserted
inserted
into
into
different
different
insertion
insertion
sites
sites
of of
brightness
brightness
than
than
mIFP.
mIFP.
AsAs
a Ca
a Ca
2+ 2+
was
was
miRFP680
miRFP680
andand
anan
NIR
NIR
GECI
GECI
prototypeprototypeshowing
showing
15%
15%
fluorescence
fluorescencedecreasedecrease
in inthethepresence
presence
of of
CaCa

identified
identified(Figure).
(Figure).
Following
Following
severalseveralroundsroundsof ofdirected
directed
evolution,
evolution,
wewe
have
have
now
now
developed
developed
improved
improved
2+ 2+. .
prototypeprototype
NIR
NIR
GECI
GECI
with
with
upup
to to
78%
78%
fluorescence
fluorescencedecreasedecrease
upon
uponbindingbinding
to to
CaCa

Conclusion
Conclusion
andandPerspective
Perspective
In In
conclusion,conclusion,
wewe
arearerapidlyrapidly
progressing
progressing
towards
towards
development
developmentof ofa thirda thirdgeneration
generation
GECI
GECI
based
based
onon
thethebrightbrightNIRNIRFP,FP,
miRFP680.
miRFP680.
In In
thethefuture,future,anan
BVBV
affinity-directedaffinity-directed
evolution
evolution
methodmethod
will
will
bebe
performed
performed
to to
improve
improvethetheBVBVbindingbindingaffinityaffinityof ofthetheindicator
indicator
prototype.
prototype.
Moreover,Moreover,
wewe
will
will
work
work
with
with
collaborators
collaborators
to tocomparecomparethetheeffective
effective
brightness
brightness
of ofthetheoptimized
optimized
indicator
indicator
withwithexisting
existing
NIR
NIR
GECIs
GECIs
andand
apply
apply
it in
it in
zebrafishzebrafishor or
Caenorhabditis
Caenorhabditis
elegans.
elegans.

Figure.
Figure.
Schematic
Schematic
illustration
illustration
of ofthethe
NIR
NIR
GECI
GECI
with
with
CaM-RS20
CaM-RS20
inserted
inserted
into
into
miRFP680.
miRFP680.

─ 96 ─

P-35
P-35




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

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 
 
 

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B B50000
Fluorescence intensity (a.u.)
Fluorescence intensity (a.u.)

AA

40000
40000

L-lactate
L-lactate

LldR
LldR

L-lactate
L-lactate(+) (+)
L-lactate
L-lactate(-) (-)

30000
30000

N N

20000
20000

cpmApple
cpmApple

10000
10000

C C

0 0
575575595595615615635635655655675675695695
Wavelength
Wavelength
(nm)
(nm)

 

─ 97 ─

P-36

細胞内 Ca2+が心拍数に及ぼす影響：マウスとモルモットの比較
The effect of intracellular Ca2+ on heart rate: Comparison of mouse and guinea pig○尾高椋介、濵口正悟、行方衣由紀、田中光
東邦大 薬 薬物
○Ryosuke Odaka, Shogo Hamaguchi, Iyuki Namekata, Hikaru Tanaka
Dept. Pharmacol., Toho Univ. Fclt. Pharmaceut. Sci.

一般に体の小さい動物ほど心拍数が高い。心拍数はペースメーカーである洞房結節のイオン
チャネルが決定していると考えられているが、近年細胞内 &Dが膜電位に影響を与え心拍数を調節している可能性が注目されている。そこで本研究では心拍数の異なるマウスとモルモットの洞房結節において、細胞内 &Dが心拍数に及ぼす影響の違いを薬理学的に検討した。
自発的な拍動 電気活動
マウスとモルモットの洞房結節組織で高速 &Dイメージングを行い、を一過性の細胞内 &D濃度上昇である &D WUDQVLHQW として捉えた。マウスでは &D WUDQVLHQWの合間に細胞内 &Dの乱れである &DRVFLOODWLRQ が観測された一方で、モルモットではほとん
ど観測されなかった。&Dキレーターの %$37$$0 と筋小胞体内 &Dを枯渇させる 5\DQRGLQHを処置したところマウス、モルモットともに自発的な &DWUDQVLHQW の頻度が低下した。次に細胞内 &Dを電位に変換する仕組みとして 1D&DH[FKDQJHU 1&; に注目した。1&; 阻害薬である 6($ の処置及び ORZ 1D液への置換で 1&; の交換輸送を抑制したところ、マウスで
EDVDO 蛍光強度の上昇は両種で見られた。
のみ自発的な &DWUDQVLHQW の頻度が低下した一方で、これらの結果よりマウス、モルモットともに細胞内 &Dは心拍数の調節に関与していると考えられた。しかし 1&; の働きには違いがあり、マウスでは 1&; が心拍数に関与する一方で、モルモットでは 1&; が細胞内 &Dの汲み出しに寄与しているものの心拍数に関与していない可能性が示唆された。


before

mouse

beforeSEA0400

guinea pig

SEA0400

peak

basal

Ca2+ oscillation

1&;阻害薬がマウス及びモルモット洞房結節組織の自発的&D WUDQVLHQWに及ぼす影響$EVWUDFW*UDSKLFV（任意・挿入される場合はこのサイズでお願いします。
）─ 98 ─

優れたグラフィックアブストラクトを提出された方には，P-37

デジタルホログラフィック顕微鏡用珪藻殻試料作製○齋藤福 1、北村優樹 1、井出祐貴 1、Minh Hieu Nguyen 2、Binh Duong Le 3、
Anh Tuan Mai 4、真山茂樹 5、梅村和夫 1
1 東京理科大学、2 VNU-HUS、3 NACENTECH、4 VNU-UET、5 東京珪学研
デジタルホログラフィック顕微鏡 (DHM) は、ミクロンサイズにおける生体試料の光学物性マッピングツールとして実用段階に入ってきた[1][2]。この段階では、装置開発に加え、生体試料にあった試料作製法の開発も重要である。本研究では、前処理した生体試料の構造を崩さずにDHM 観察するための試料作製法を提案する。モデル試料として光合成プランクトンの産生する
ナノ多孔質シリカ・珪藻殻を用いた。珪藻殻はミクロンサイズで、形状は 10 万種類ともいわれる珪藻の種によって規定され、殻の表面には周期性のあるナノポアが存在する。DHM の屈折率マッピングによりナノ多孔質シリカの内部構造を 3 次元観察できれば、構造分析が容易になる。
珪藻殻の顕微鏡観察は一般的に、酸処理などで生きた珪藻細胞の有機部分を溶解除去して精製した珪藻殻を試料とするが、この手順では複数のパーツからなる珪藻殻がバラバラになり、上殻もしくは下殻が別々に観察される。今回は、雲母基板上で熱処理することで珪藻殻の複合構造を保持させたまま珪藻細胞の有機部分を除去し、得られた珪藻殻を界面活性剤を用いて雲母基板
から DHM の試料容器に移す新たな試料作製手順を試みた。これにより、上下の殻が複合した状態の珪藻殻の DHM 観察を行うことができ、珪藻殻の 3 次元屈折率分布をマッピングすることができた。DHM の試料容器内では試料を加工（前処理）することが難しいが、雲母基板上で加工した後に試料容器に移すことで、様々な加工が可能になった。この方法を用いて、スパッタ
処理で加工した珪藻殻も観察することができた。本研究で提案した方法はミクロンサイズシリ
カ試料の DHM 観察に適用できると考えられる。
[1] Umemura, et al., MethodsX 7, 100889 (2020).
[2] Hamano, et al., Appl. Phys. Lett. 120, 133701 (2022).

─ 99 ─

P-38

SSBD:database/repository バイオイメージングデータのグローバルなデータ共有
SSBD:database/repository Global sharing of bioimaging data
○⽷賀裕弥 1、王放放 1, 2、⼭縣友紀 1, 2、京⽥耕司 1、遠⾥由佳⼦ 1, 3、⼤浪修⼀ 1, 2
1

理化学研究所 ⽣命機能科学研究センター、2 理化学研究所 情報統合本部、
3

⽴命館⼤学 情報理⼯学部○Hiroya Itoga1, Fangfang Wang1, 2, Yuki Yamagata1, 2, Koji Kyoda1,
Yukako Tohsato1, 3, Shuichi Onami1, 2
1
3

RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, 2 RIKEN R-IH,

Faculty of Information Science and Engineering, Ritusmeikan University

⽣命科学研究におけるオープンなデータの共有と再利⽤は、新たな仮説の⽣成や解析⼿法の開発を可能とし、⽣命科学の発展を加速している。バイオイメージング分野におけるデータ共有と再利⽤のために、我々は SSBD データベース（https://ssbd.riken.jp）を開発・運⽤している。
2019 年より SSBD は、論⽂で使⽤した全てのイメージングデータを共有するリポジトリ
SSBD:repository と、最先端のイメージング技術で取得したデータ等の再利⽤性の⾼いイメージ
ングデータを豊富なメタデータを付加して共有する⾼付加価値データベース SSBD:database の
⼆階層の仕組みに移⾏した。
近年、多くの学術誌で学術論⽂の⼀次データの公共リポジトリからの公開の義務化が進んでいるが、SSBD:repository はイメージングデータの公共リポジトリとして利⽤可能であり、 永続的なデータアクセスを可能にする DOI も発⾏している。
これまでに、SSBD:repository では 8TB を超えるイメージングデータと関連データが、SSBD:database では 6,798 セット（10.2TB）の画像データと 696 セット（344GB）の⽣命動態
定量データが、オープンデータの適切な公開⽅法を⽰した FAIR 原則に則って共有されている。
現在、イメージングデータのグローバルな共有と再利⽤を⽬指して、⽇⽶欧を拠点としたデー
タ共有システムの構築が進められている。SSBD:repository と欧州の BioImage Archive が公共
リポジトリ層を担い、SSBD:database と欧州の Image Data Resource が⾼付加価値データベース層を担う。⽶国では、現在、それぞれの層を担う仕組みの構築が検討されている。グローバルな
データ共有システムにより、世界中のイメージングデータが統⼀された検索、アクセス⽅法、フォーマットで再利⽤可能となることが期待される。SSBD データベースでは従来のイメージング
データに加えて、空間情報を含むオミクスデータなどを受け⼊れる計画であり、その準備を進めている。

─ 100 ─P-39

骨表面 pH を測定するレシオ蛍光イメージング用色素の開発
Ratiometric imaging for measuring pH of bone tissue○吉村康孝 1、蓑島維文 1、菊地和也 1,2

1

大阪大学大学院工学研究科、2 大阪大学免疫学フロンティア研究センター○Yasutaka Yoshimura1, Masafumi Minoshima1, Kazuya Kikuchi1,21Graduate School of Engineering, Osaka University, 2 IFReC, Osaka University


破骨細胞による骨吸収は、骨組織の成長や修復の際、骨密度や形状を調節するために必要な生体機能である。一方で、過剰な骨吸収は、骨粗しょう症や関節リウマチのような骨疾患の要因とされている。このような骨疾患に対する新薬開発や治療法を確立するうえで、生体内において破骨細胞活性を検出可能とするイメージング技術は有用な手段である。
 我々は以前に、破骨細胞活性検出蛍光プローブ 1,2) を開発した。このプローブは破骨細胞により形成された酸性領域に応答する蛍光 OFF/ON スイッチ機能を有し、さらに骨組織への高い結合能を示すビスホスホネート基によって、マウス体内の骨組織へと自発的に送達される。破骨細胞を蛍光タンパク質により標識したマウスにプローブを投与することで、破骨細胞の局在と活性情報を同時に取得することが可能である。
 pH を正確に測定するために、pH の変化により蛍光波長が変化するレシオ蛍光プローブ（下図）の開発に取り組んだ。色素の設計として、pH に依存しないクマリンをドナーに、pH によって吸収が変化するローダミンをアクセプターとした FRET 型の蛍光分子を設計した。本発表では、レシオ蛍光プローブにおける色素の設計、合成と pH 応答性について報告する。

1) H. Maeda, T. Kowada, J. Kikuta, M. Furuya, M. Shirazaki, S. Mizukami, M. Ishii, K. Kikuchi, Nat.
Chem. Biol. 2016, 12, 579.
2) M. Minoshima, J. Kikuta, Y. Omori, S. Seno, R. Suehara, H. Maeda, H. Matsuda, M. Ishii, K. Kikuchi,
ACS Cent. Sci. 2019, 5, 1059.

─ 101 ─P-40

尿管ステント内の結石の可視化と数値化の試み
Visualization and Quantification of stones in ureteral stents○竹本邦子 1、吉田 崇 2, 3 、坂田喜子 4、松崎和炯 2、小糸悠也 3、山下真平 5、原 勲 5、木下秀文 2、松田公志 2
1 関西医科大学医学部物理学教室、2 関西医科大学腎泌尿器外科学講座、3 腎泌尿器外科|関西
医科大学香里病院、4 関西医科大学附属生命医学研究所綜合研究施設、５和歌山県立医科大学
泌尿器科学講座○Kuniko Takemoto 1, Takashi Yoshida 2, 3, Yoshiko Sakata 4, Tomoaki Matsuzaki 2, Yuya Koito 3,
Shimpei Yamashita 5, Isao Hara 5, Hidefumi Kinoshita 2, Tadashi Matsuda 2
1 Department of Physics, Kansai Medical University
2 Department of Urology and Andrology, Kansai Medical University
3 Department of Urology and Andrology, Kori Hospital, Kansai Medical University
4 Central Research of Laboratory, Kansai Medical University
5 Department of Urology, Wakayama Medical University

尿管ステントとは、体内の尿路に入れる管のことである。尿路結石手術後に留置され、尿の通過障害などの深刻な合併症のリスクを低減したり、発熱などの尿道感染や結石の痛みを取る際にも使用される[1]。尿管ステント留置に伴う合併症の一つにステントへの結石形成があるが、結石形成の原因は完全に解明されていない。本研究では、ステントへの結石形成の原因解明に貢献するため、小動物用 CT を用い、尿管ステント内での結石の可視化と、CT 画像から結石の定量を試みた結果について報告する。結石が付いた尿管ステントを小動物用実験用 SPECT/CT 装置（SIEMENS 社製 Inveon）で観察した。解析には、3D
医用画像処理 ソフトウェアの Mimics (Materialise）とフリーウェアの ImageJ に機能を追加した Fuji を用いた[2]。Fig.1 に Mimic による 3D 像を示す。結石に種類によっては、X 線吸収係数が異なることから、
CT 値による区分けは困難だったので、未使用のステントの形状から石を推定し、数値化することができた。

Fig.1 3Dimge of a ureteral stent(green) with stone (light green).

参考文献[1] Boston Scientific HP, https://www.bostonscientific.com/jp-JP/healthconditions/Urolithiasis/Urolithiasis-06.html (最終閲覧日 2022 年 7 月 13 日)[2] Schindelin, J., Arganda-Carreras, I., Frise, E. et al. Fiji: an open-source platform for biological-image
analysis. Nat Methods 9, 676–682 (2012).

─ 102 ─P-41

可視光２光子励起を用いた共焦点顕微鏡の高速化・高空間分解能化○久保俊貴 1、天満健太 1, 2、桶⾕亮介 1、杉浦⼀徳 3、魯 慨 3、Nicholas I. Smith4、
松⽥知⼰ 3、永井健治 3, 5、藤⽥克昌 1, 2, 5
1 ⼤阪⼤学⼤学院⼯学研究科、2 産総研・阪⼤先端フォトバイオ、3 ⼤阪⼤学産業技術研究所、4 ⼤阪⼤学免疫学フロンティア研究センター、5 ⼤阪⼤学先導的学際研究機構
蛍光顕微鏡は強⼒なバイオイメージング技術の⼀つである。⽬的の細胞内分⼦や⼩器官に蛍光プローブを発現および発光させ、顕微鏡で観察することで、その分布や動態を可視化できる。また多⾊の蛍光タンパク質をそれぞれ異なる種類の細胞内分⼦に発現させて観察することで、それらの相互作⽤を調べることができる。
多⾊蛍光イメージングに適した励起⽅法として、我々は、可視光を⽤いた２光⼦励起を開発した[1]。蛍光タンパク質の紫外波⻑域に存在する吸収を利⽤することで、可視光の２光⼦吸収による励起が可能となる。蛍光タンパク質は⼀般に、波⻑ 280 nm 付近に共通の吸収ピークをもつため、波⻑ 500 ‒ 600 nm の光を使⽤することで、異なる⾊の蛍光タンパク質を、単⼀波⻑で同時に励起することができる。ゆえに、可視光２光⼦励起は多⾊イメージングにおいて強⼒な⼿法である。また、短い波⻑で⾮線形な結像特性が得られるため、共焦点顕微鏡において⾼空間分解能が得られる。実際に、共焦点顕微鏡に応⽤し、⽣体細胞の⾼分解能多⾊同時イメージングに成功している。
本発表では、可視光２光⼦励起を⽤いた共焦点顕微鏡の発展に関する研究について紹介する。具体的には、スピニングディスク型共焦点顕微鏡への応⽤による⾼速化[2]、スリット⾛査型共焦点顕微鏡への応⽤による⾼速化および分光検出の導⼊[3]を紹介する。また、可視光による２光⼦励起を光スイッチング蛍光タンパク質のアクティベーションに⽤いることで、結像特性に⾼次⾮線形性を持たせ、空間分解能を向上させる研究についても紹介する[4]。
参考⽂献[1] M. Yamanaka et al., J. Biomed. Opt. 20, 101202 (2015).
[2] R. Oketani et al., J. Biomed. Opt. 25, 1–5 (2019).
[3] T. Kubo et al., Opt. Lett. 46, 37–40 (2021).
[4] T. Kubo et al., ACS Photonics. 8, 2666–2673 (2021).

─ 103 ─P-42

シアノフィシン合成酵素のアスパラギン酸認識と重合反応制御の構造基盤
Structural bases for aspartate recognition and regulation of polymerization reaction incyanophycin synthetase○宮川拓也 1、楊健 1, 2、藤井歩 1、村松知成 1、田之倉優 1
1 東京大学大学院農学生命科学研究科、2 中国科学院南海海洋研究所○Takuya Miyakawa 1, Jiang Yang 1, 2, Ayumu Fujii 1, Tomonari Muramatsu 1, Masaru Tanokura 1
1 Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo
2 South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences
細菌などの微生物は、炭素源や窒素源を効率的に変換し、我々にとっても有用な生物活性をもつ多様な生体分子を合成する。シアノフィシンは等モル比のアスパラギン酸とアルギニンからなるポリペプチドであり、シアノバクテリアでは、固定された窒素がシアノフィシン顆粒として細胞内に貯蔵される。この仕組みにより、シアノバクテリアは、窒素供給量が変動する自然環境
において、安定な窒素利用を可能にしていると考えられている。シアノフィシンの生合成は、シ
アノフィシン合成酵素（CphA1）という単一の酵素が、ATP を用いてペプチド鎖伸長反応を触媒することによって行われる。最近、CphA1 の立体構造が解析され、CphA1 はグルタチオン合成
酵素様ドメイン（G ドメイン）と MurE 様ムラミルリガーゼドメイン（M ドメイン）の 2 つの異なる活性部位を統合し、シアノフィシンへのアスパラギン酸とアルギニンの縮合反応を交互に触媒することが明らかになった。しかし、こうした各ドメインにおける反応がどのような機構で進行し、制御されているのかはまだ十分に解明されていない。
本発表では、我々がクライオ電子顕微鏡単粒子解析により決定した Trichodesmium erythraeum
IMS101 由来 CphA1（TeCphA1）の新規な基質結合状態の構造を報告する。この構造では、ATP依存的にシアノフィシンの C 末端カルボキシ基にアスパラギン酸が付加する反応の初期状態が可視化され、G ドメインにおけるアスパラギン酸の認識と反応の進行に必要な 2 つのモジュー。活性部位へのアスパラギン酸の結合にル（Glid 及び Gω）の動的変化が明らかになった（図 1）よるモジュールの調節は、シアノバクテ
リアの固定窒素の貯蔵に関わる CphA1
が、窒素受容体となるアスパラギン酸の低濃度条件下で ATP の加水分解を抑制する仕組みとして、合理的であると思われる。さらに、我々が解析した TeCphA1 の構造と変異体の活性データから、アルギ
ニンの縮合反応サイクルにおいて、M ド
メインに存在する他のモジュール（Mlid）の動的構造が ATP と ADP の交換促進に寄与する可能性も示唆された。

図 1： G ドメインにおける反応制御─ 104 ─P-43

データサイエンスに基づく COVID-19 治療薬の ADMET 特性と薬物有害反応標的の予測
In silico prediction of ADMET properties and off-targets of anti-COVID-19 agents○五味晶彦 1、脇萌々花 1、坂⽥喬亮 1、⼩島正樹 1
1 東京薬科⼤学⽣命科学部○Akihiko Gomi 1, Momoka Waki 1, Kyousuke Sakata 1, Masaki Kojima 1
1 School of Life Sciences, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences
新薬の開発においては、動物実験や臨床試験段階で候補医薬品に重篤な毒性や副作⽤が⾒出されるという「死の⾕」が問題となっている。このため、化合物の設計段階から薬物動態・毒性（ADMET）
を考慮することが望ましいが、ADMET のように因果関係が複雑な特性の予測には、
AI（⼈⼯知能）や機械学習の適⽤が有効と考えられる。また⼀般に⼀個の医薬品分⼦は平均 6 種類以上の標的と結合し得るため、リガンドが本来とは異なる標的に結合する薬物有害反応（ADR）の標的（off-target）を探索・特定することも、広い意味での ADMET 予測と⾔える。
本研究では、まず化学構造と ADMET 特性の実測値を関連づけたビッグデータを⽤いて部分構造を改変し、ADMET 特性を改善した COVID-19 治療薬の候補化合物を設計した[1]。
さらに、特定のリガンドに対する標的タンパク質を、数万種類のタンパク質ライブラリーの中から in silico でスクリーニングする IVS(Inverse Virtual Screening)システム VOLITS（Virtual

Operation of Ligand and Target Interaction System)）
を独⾃の⼿法により構築したのち、COVID19 治療薬および類縁化合物（SARS-CoV-2 の 3CL プロテアーゼ阻害剤）に適⽤してその offtarget 候補分⼦を探索・同定した。
ADMET 予測には ACD/Percepta および SCIQUICK を使⽤した。また IVS については、デー
タベースには sc-PDB を、ドッキングエンジンには AutoDockFR を使⽤し、システム本体はPython で作成した。

[1] Hoshi et al., bioimages 29, 11-21 (2021)

─ 105 ─

P-44
P-44

肺内炎症誘導にともなうリンパ球浸潤のイメージング解析
肺内炎症誘導にともなうTT
リンパ球浸潤のイメージング解析
Color-coded
cellular
imaginglymphocyte
accumulation
thelungColor-coded
cellular
imagingofof
TTlymphocyte
accumulation
inin
the
lung
1
1 1、荻野英賢
2 2○長谷川明洋、中山俊憲○長谷川明洋、荻野英賢 1、中山俊憲
1 1 山口大学大学院医学系研究科、
2 2 千葉大学大学院医学研究院

山口大学大学院医学系研究科、 千葉大学大学院医学研究院

1
1 1, Hidetaka Ogino
2 2, Toshinori
Nakayama○Akihiro
Hasegawa, Hidetaka Ogino1, Toshinori
Nakayama○Akihiro
Hasegawa
1 1 Yamaguchi University Graduate School of Medicine,
2 2 Graduate School of Medicine, Chiba

Yamaguchi University Graduate School of Medicine, Graduate School of Medicine, Chiba
University
University

喘息や花粉症をはじめとするアレルギー性炎症疾患は、抗原感作により抗原特異的機能型ヘル
喘息や花粉症をはじめとするアレルギー性炎症疾患は、抗原感作により抗原特異的機能型ヘルパーT(Th)細胞が誘導され、再び抗原に暴露されることにより炎症反応が誘導される。しかしながパーT(Th)細胞が誘導され、再び抗原に暴露されることにより炎症反応が誘導される。しかしながT 細胞は数の上では浸潤細胞の数パーセント程度であり、実際の肺の炎症の場でどのような機らら
T 細胞は数の上では浸潤細胞の数パーセント程度であり、実際の肺の炎症の場でどのような機能を果たしているのか、特に浸潤するタイミングや浸潤の様式、浸潤したT 細胞のダイナミック
能を果たしているのか、特に浸潤するタイミングや浸潤の様式、浸潤したT 細胞のダイナミック
な細胞動態は明らかになっていなかった。そこで炎症を起こしたマウスの肺でT 細胞の浸潤を定な細胞動態は明らかになっていなかった。そこで炎症を起こしたマウスの肺でT 細胞の浸潤を定量的に解析するために独自に開発したリアルタイム可視化モニタリング系およびマウスが生きた
量的に解析するために独自に開発したリアルタイム可視化モニタリング系およびマウスが生きた状態のまま肺の内部をビデオ撮影するイメージングシステムを用いて細胞挙動の解析を行ってき状態のまま肺の内部をビデオ撮影するイメージングシステムを用いて細胞挙動の解析を行ってきた。その結果、マウス喘息モデルで抗原吸入後に起こる抗原特異的
Th2細胞の肺への集積は抗原た。その結果、マウス喘息モデルで抗原吸入後に起こる抗原特異的
Th2細胞の肺への集積は抗原吸入後6〜20時間でみられ、肺組織内で細胞の集団（focus）を形成して、その後の好酸球浸潤や吸入後6〜20時間でみられ、肺組織内で細胞の集団（focus）を形成して、その後の好酸球浸潤や炎症巣の形成を制御していることがわかった。次に他の機能的T 細胞サブセットについて抗原吸
炎症巣の形成を制御していることがわかった。次に他の機能的T 細胞サブセットについて抗原吸
入後の肺への浸潤様式を比較したところ、Th1細胞は明瞭な
focusを形成せず、その種類によって入後の肺への浸潤様式を比較したところ、Th1細胞は明瞭な
focusを形成せず、その種類によって肺組織内での集積様式が異なることが明らかになってきた。また別の肺炎モデルとして
LPS
誘導
肺組織内での集積様式が異なることが明らかになってきた。また別の肺炎モデルとして
LPS
誘導肺炎モデルを用いて免疫細胞の浸潤様式を解析したところ、集積してきたT 細胞や好中球は肺組
肺炎モデルを用いて免疫細胞の浸潤様式を解析したところ、集積してきたT 細胞や好中球は肺組織内に均一に集積して細胞集団を形成せず、炎症モデルにより肺組織内での細胞挙動が異なるこ
織内に均一に集積して細胞集団を形成せず、炎症モデルにより肺組織内での細胞挙動が異なることがわかってきた。
とがわかってきた。
そこで本研究では、細胞の種類や炎症モデルの違いによる細胞浸潤様式の違いを明らかにする
そこで本研究では、細胞の種類や炎症モデルの違いによる細胞浸潤様式の違いを明らかにすることを目的として、Th2細胞の集積と細胞の集積とfocus
focus形成を制御する因子の同定を進めた。その結果、抗形成を制御する因子の同定を進めた。その結果、抗ことを目的として、Th2
ICAM-1
抗体などを投与しておくと喘息モデルにおける
Th2細胞の集積が抑制され、Th2
細胞集
ICAM-1
抗体などを投与しておくと喘息モデルにおける
Th2細胞の集積が抑制され、Th2細胞集積に関与する分子が明らかとなってきた。Focus形成の場を決める最初のきっかけは肺組織内に形成の場を決める最初のきっかけは肺組織内に積に関与する分子が明らかとなってきた。Focus
集積してきた抗原特異的
Th2細胞のゆらぎによって生じる少数の細胞の集まりや抗原提示細胞と集積してきた抗原特異的
Th2細胞のゆらぎによって生じる少数の細胞の集まりや抗原提示細胞との出会いであると考え、抗原吸入後の樹状細胞の集積様式を検討したところ、Th2細胞と同じ場
細胞と同じ場の出会いであると考え、抗原吸入後の樹状細胞の集積様式を検討したところ、Th2所にfocusを形成することが明らかとなり、focus
形成における役割が示唆された。
所にfocusを形成することが明らかとなり、focus
形成における役割が示唆された。

─ 106 ─P-45

活性酸素種生成酵素 NOX/Rboh によるゼニゴケの細胞分裂・分化制御機構のイメージング解析
Imaging analysis of the regulatory roles of the ROS-producing enzyme NOX/Rbohin cell division and differentiation in a model liverwort Marchantia polymorpha○山下優音 1,2、萩原雄樹 1,2、橋本研志 1,2、朽津和幸 1,2

東京理科大・院・理工・1 応用生物科学/2 農理工学際連携○Yuto Yamashita1,2, Yuki Hagiwara1,2, Kenji Hashimoto1,2, Kazuyuki Kuchitsu1,21

Dept. Appl. Biol. Sci./2Interdisciplinary Agr. Sci. Tech. Course, Tokyo Univ. of Sci.

酸素呼吸や光合成の過程で不可避的に生成される活性酸素種(ROS)の毒性は広く知られている。一方で、NADPH oxidase (NOX)による積極的な ROS 生成は広範な生物種で多様な機能を果たす。植物の NOX/Respiratory burst oxidase homolog (Rboh)は ROS を積極的に生成することにより植物免疫、環境ストレス応答、先端成長･発生、プログラム細胞死などに関与すると考えられている。近年、動物や菌類を含む種々の真核生物において、NOX による ROS 生成が細胞分裂・分化制御に関与する可能性が議論されているが、標的因子や下流の分子ネットワークは多くが未解明である。
遺伝的冗長性 が低 いモデル植物であ るゼニゴケ (Marchantia polymorpha) は 2 種の Rboh
(MpRbohA, MpRbohB)を持ち、両者は共に形態形成の基礎をなす頂端分裂組織(幹細胞領域)に発現する。生物が持つ全ての NOX を欠損させた最初の例と思われる、二重変異体 MprbohA/Bko は細胞分裂・分化の著しい異常による細胞塊様の形態を示し、ゼニゴケにおいても NOX の細胞分裂・分化制御における重大な寄与が示唆された。Mprboh 変異体を用いた微小管マーカー発現株
や ROS センサープローブ発現株の解析を進めており、これらの結果を統合することで、真核生物において共通する NOX による細胞分裂・分化制御機構の解明を目指している。

─ 107 ─

P-46
P-46

Development
Development
ofof
SimpleSimpleandand
Chimeric
Chimeric
Forster
Forsterresonance
resonanceenergyenergytransfer-basedtransfer-based
bioprobes
bioprobes
forforseparase
separase
activity
activity
inin
livinglivingcells
cells
forforpopulation
population
analysisanalysis
ofofmitosismitosis
Md.
Md.
Shazadur
Shazadur
Rahman,Rahman,Miho
Miho
SuzukiSuzuki
Department
Department
of of
Functional
Functional
Material
Material
Science,
Science,
Graduate
Graduate
SchoolSchoolof of
Science
ScienceandandEngineering,Engineering,
Saitama
Saitama
University,
University,
Japan
Japan
Objectives
Objectives
Separase,anan
endopeptidase,is isrequired
forforthethecentrosome
duplication
andseparation
of ofsister-chromatids
in in
Separase,endopeptidase,
required
centrosome
duplication
andseparation
sister-chromatids
anaphaseof ofmitosis.
Overexpression
anddysregulated
activityof ofseparaseas asfrequently
seen
in in
human
cancers
anaphase
mitosis.
Overexpression
anddysregulated
activity
separasefrequently
seen
human
cancers
is isassociatedassociatedwith
withthetheoccurrence
occurrenceof ofchromosomal
chromosomalmissegregation
missegregationand
andaneuploidy.
aneuploidy.It Itis isthus
thusfeasible
feasibleof ofdevelopment
index
forforanti-cancer
drugs
to to
interfere
excessive
activityof ofseparase.
However,
there
is is
limiteddevelopmentindex
anti-cancer
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excessive
activity
separase.
However,
there
limitedquantitative
quantitativeassay
assayto tomeasure
measureseparase
separaseactivity
activityin inliving
livingcells
cellsforforpopulation
populationanalysis.
analysis.Therefore,
Therefore,wewehave
have
designeda flow
cytometry-based
studiesthatutilizes
a GFP
mutant(donormolecule)
withseparasecleavable
designeda flow
cytometry-based
studiesthatutilizes
a GFP
mutant(donormolecule)
withseparasecleavablesequencesfollowed
byby
uniquecysteine
and
Alexa
dyes
(acceptor
molecule)
conjugations
as asa simplemolecular
sequencesfollowed
uniquecysteine
and
Alexa
dyes
(acceptor
molecule)
conjugations
a simplemolecular
sensor,bioprobe(Figure1).1).
Separase
activitycanbebe
detectedthroughchanging
intramolecular
FRET
efficiencies
sensor,bioprobe(FigureSeparase
activitycandetectedthroughchanging
intramolecular
FRET
efficiencies
upon
enzymatic
reactions.
We
could
easilyreplacedonor
fluorescentprotein,recognition
sequences,
and
dye
upon
enzymatic
reactions.
We
could
easilyreplacedonor
fluorescentprotein,recognition
sequences,anddyespeciesto tooptimizeassay
system.
Furthermore,bioprobes
cancanefficiently
delivered
into
live
cells
viaviaendocytotic
species
optimizeassay
system.
Furthermore,bioprobes
efficiently
delivered
into
live
cells
endocytotic
pathways.
Achievableflow
cytometricseparase
assay
would
renderthetherange
of of
intracellularvariation
in inseparase
pathways.
Achievableflow
cytometricseparase
assay
would
renderrange
intracellularvariation
separase
activity
or or
their
alterations
anti-cancer
treatment
inducein in
combination
with
other
activity
theiralterationsuponupon
anti-cancerdrug
drug
treatmentto toinducecell
celldeaths
deathscombination
with
other
fluorescentmarkersor or
microscopic
observations.
We
attempt
to togatherinclusive
knowledges
about
cell
cycle
fluorescentmarkers
microscopic
observations.
We
attempt
gatherinclusive
knowledges
about
cell
cycle
with
normalized
andexpandable
separasebioprobe.
withnormalized
andexpandable
separasebioprobe.

FigureFigure1: 1:
Sensing
Sensingmechanismmechanism
of of
FRET
FRET
based
based
proteaseproteasebioprobes
bioprobes
Methods
Methods
WeWepreparedpreparedthree
threeGFPGFPmutants,
mutants,inserted
insertedseparase
separase(DREIMRE),(DREIMRE),caspase-3
caspase-3(DEVD)(DEVD)andandtrypsin
trypsin(QGR)(QGR)
recognition
sequences
expressed
in in
E.colito togenerate
conjugations
with
Alexa
dyes
in in
1:11:1
ratio
that
aimed
forforrecognition
sequences
expressed
E.coli
generate
conjugations
with
Alexa
dyes
ratio
that
aimed
mitotic
detection,negative
control
and
cell
death
detection.
After
confirmation
of of
their
high
FRET
efficiencies
mitotic
detection,negative
control
and
cell
death
detection.
After
confirmation
their
high
FRET
efficiencies
withfluorescent
spectroscopy(Shimadzu
RF-5300PC),
wewe
introduced
thetheconjugations,bioprobes
into
HeLa
with
fluorescent
spectroscopy(Shimadzu
RF-5300PC),
introduced
conjugations,bioprobes
into
HeLa
cells
byby
mixingadequate
amount
of of
them
in in
culturesupernatant
to to
incubate
forfor1212
hr.hr.Cells
werecollected
andcells
mixingadequate
amountthem
culturesupernatant
incubate
Cells
were
collected
andappliedto toflowcytometricanalysis
(Sony
SHSH
800
equipped
with
488nm
laser)
andobtaineddata
were
processed
appliedflow
cytometricanalysis(Sony
800
equipped
with
488nm
laser)
andobtaineddata
were
processed
with
FlowJosoftware.
We
used
TNF-α
and
cycloheximide
as asinducers
forforcelldeaths.
OnOnthethe
other
hand,
wewe
with
FlowJosoftware.
We
used
TNF-α
and
cycloheximide
inducers
celldeaths.
other
hand,checkedDNAamountinsidecells
withstaining
dyes
of of
PIPI
or or
EtBr
without
overlappedemission
forforbioprobes.
checkedDNAamountinsidecells
withstaining
dyes
EtBr
without
overlappedemission
bioprobes.
Results
Results
We
obtainedthreedifferent
sets
of of
bioprobes
andverifiedrobusthighFRETefficiencies
byby
replacement
of of
dyes.
We
obtainedthreedifferent
sets
bioprobes
andverifiedrobusthighFRETefficiencies
replacement
dyes.
Upon
treatmentof oftrypsinor or
caspase-3,
disappearances
of ofinitialFRET
rendered
ourourbioprobe
performances
forforUpon
treatment
trypsincaspase-3,
disappearances
initialFRET
renderedbioprobe
performances
sensingsensingproteolytic
proteolyticactivities
activitiesin invitro.
vitro.Prepared
Preparedbioprobes
bioprobescould
couldeasily
easilybebeintroduced
introducedinto
intoHeLa
HeLacells
cellsbyby
endocytosis
in ina dosedependent
manner.
Oneof ofbioprobe
forforcaspase-3
deliveredinsidecells
accomplishedendocytosis
a dosedependent
manner.
One
bioprobe
caspase-3
deliveredinsidecells
accomplishedsimilardisappearances
FRET
with
those
vitro
in in
case
of of
cell
inductions.
OnOnthetheother
hand,similardisappearancesof of
FRET
with
thosein in
vitro
case
celldeathdeath
inductions.
otherhand,wewereasonably
detectedDNAamounts
in incells,
butbut
wewe
need
to to
adjustappropriate
emissivedyes
andintroduction
reasonably
detectedDNAamounts
cells,
needadjustappropriate
emissivedyes
andintroduction
approaches.
approaches.
Conclusion
Conclusion
We
Wealmost
almostconfirmed
confirmedelement
elementtechnology
technologyof ofcell
cellpopulation
populationanalysis
analysisforformitosis
mitosisprofiles
profilesand
andcell
celldeathdeathoccurrence
occurrenceto todetect
detectseparase
separaseor orcaspase-3
caspase-3activities
activitiesin inliving
livingcells
cellswithwithsimple
simpleandandchimericchimericFRET-based
FRET-based
molecular
sensor,bioprobes.
We
need
to to
optimize
individual
technology
and
apply
to to
bebe
combinedand
addedmolecular
sensor,bioprobes.
We
needoptimize
individual
technology
and
apply
combined
and
added
with
other
bioprobes
or or
fluorescentindexes
forfornext
steps.
withotherbioprobes
fluorescentindexesnext
steps.

─ 108 ─P-47

ゲノム解析に基づくコロナウイルス感染症の pandemic 予測
In silico prediction of coronavirus disease pandemic based on genomic analyses○佐々木真大 1、黒川景 2、小島正樹 1
1 東京薬科大学生命科学部、2 愛知県立大学看護学部○Mahiro Sasaki 1, Kei Kurokawa 2, Masaki Kojima 1
1 School of Life Sciences, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences
2 School of Nursing & Health, Aichi Prefectural University
ウイルス感染症は周期的に pandemic を引き起こすが、稀に種を超えて感染する変異株の出現が原因であるとされている。COVID-19 の原因ウイルス SARS-CoV-2 は、ヒトを宿主とするコロ
ナウイルスで、ヒト以外のサル、ネコ等にも感染するが、マウス、コウモリ等には感染例がない。
コロナウイルスの感染は、自身のスパイク（S タンパク質）と宿主細胞の ACE2（アンジオテン
シン変換酵素 2）との結合により起こるが、SARS-CoV-2 の種を超えた感染が起こる原因としては、S タンパク質と ACE2 の結合自由エネルギーとの相関性が高いことが報告されている。したがって逆に、ヒト以外を宿主とするコロナウイルスとヒト ACE2 との結合自由エネルギーから、ヒトへの感染可能性（pandemic の予兆）を推測することができると考えられる。
野生動物や飼育動物等の標本試料から、ACE2 の配列を分析することができる。本研究では種々の動物の ACE2 と種々のコロナウイルスの S タンパク質との結合自由エネルギーと感染性の相関を解析するため、まずキクガシラコウモリ ACE2（XM_033107295.1）と SARS-CoV-2 の Sタンパク質（YP_009724390.1）について解析を行った。
ホモロジーモデリングは Modeller を、ドッキングシミュレーションは HDOCK Server を、分子力学/一般化 Born 表面積（MM/GBSA）法による結合自由エネルギーの計算には Amber を使用した。
GenBank に登録されている配列情報をもとにホモロジーモデリングにより ACE2 と S タンパ
ク質の立体構造を構築し、ドッキングシミュレーションにより複合体構造を予測して結合自由エネルギーを計算した。

動物の標本試料↓12S rRNA の配列の同定↓ データベース解析による種の確認
ACE2 の配列の同定↓ ホモロジーモデリング
ACE2 と S タンパク質の立体構造の構築↓ ドッキングシミュレーション
結合自由エネルギーの計算↓ MM-GBSA 法
感染可能性との相関

赤：S タンパク質の RBD 領域

緑：キクガシラコウモリ ACE2

─ 109 ─

P-48

血液を対象とした生物発光センサーおよび簡易計測法の開発○服部 満 1、和沢鉄⼀ 1、松⽥知⼰ 1、永井健治 1
1 ⼤阪⼤学産業科学研究所
一般に、ヒトの健康状態、疾患の有無、薬剤導入の影響などを検査する場合には、血液、尿、唾液といった体液がサンプルとして用いられる場合が多い。本研究では、血液中の特定成分を高感度に検出するための生物発光を用いたセンサーの開発、さらには簡便で迅速な検査を実現するためスマートフォンカメラ撮影を利用した簡易検査法の確立を目的とした。
ヘモグロビンの代謝物であるビリルビンのうち、人体に有害となる成分、間接ビリルビン(Unconjugated Bilirubin, UCBR）は特に新生児において血中濃度が増加し黄疸と呼ばれる症状に陥りやすい。この UCBR を検出するため、UCBR 特異的に結合し緑色蛍光を呈するタンパク質
UnaG および高光度生物発光タンパク質 NanoLuc を組み合わせて、BRET 型タンパク質センサー
BABI (Bilirubin Assessment with Bioluminescent Indicator) を開発した (図左)。BABI は通常青色発光を示すが、UCBR の結合により発光色が緑に変化する。そこでヒト血中 UCBR 濃度の定量を想定し、マウス血液に BABI を添加して市販のスマートフォンカメラを用いてその発光色変化を撮影した。結果、マウス血液中の UCBR 濃度に応じて発光色が青色から血液を通して橙色に変化する様子が検出され、その色成分比から BABI は血中 UCBR の濃度変化を高感度に測定することが可能であると示された。
次に、血液凝固過程において重要な成分トロンビンについて、その活性を検出するセンサーを開発した。トロンビン活性が異常を示すと脳梗塞や心筋梗塞などの血栓症に繋がる恐れがある
ため、定期的な検査が重要である。開発したセンサー、Thrombastor (Thrombin activity sensing
indicator) はトロンビン存在下で発光色が緑から青へ変化する (図右)。こちらもマウス血液と混合してその発光をスマートフォンカメラで撮影する事で、経時的に合成されるトロンビンの活性を発光色の変化から推定することに成功した。
これら生物発光センサーおよび検出方法を実際の検査へ適用する事で、ポイントオブケア検査など被験者自身が気軽に検査を実施できる体制に繋がることが期待される。

─ 110 ─

P-49

遺伝子コード型プロテアーゼセンサーの開発と植物のプログラム細胞死およびオートファジーエンドポイントのプロテアーゼ活性のイメージング
Development of a genetically encoded protease sensor probe andimaging of protease activity during programmed cell death and autophagy in plants○花俣繁 1,2、来須孝光 3、三ツ井敏明 2、朽津和幸 1
1

東京理科大･理工･応用生物科学、2 新潟大･自然科学、3 公立諏訪東京理科大･工･機械電気工学○Shigeru Hanamata1,2, Takamitsu Kurusu3, Toshiaki Mitsui2, Kazuyuki Kuchitsu1
Department of Applied Biological Science, Tokyo University of Science1

Department of Applied Biological Chemistry, Faculty of Agriculture, Niigata University

2

Department of Mechanical and Electrical Engineering, Suwa University of Science

3

植物の遺伝的に制御されたプログラム細胞死(programmed cell death; PCD)、オートファジーによるタンパク質分解時のプロテアーゼ活性を検出するため、環状化円順列変異体型蛍光タンパ
ク質を用いたプロテアーゼセンサーの構築を試みた。赤色蛍光タンパク質 mScarlet-I のカルボ
キシ(C)末断片とアミノ(N)末断片および緑色蛍光タンパク質 msGFP2 の C 末断片と N 末断片

を液胞プロセシング酵素の認識配列 YVADG で連結し、Nostoc Punctiforme の DnaE インテインにより環状化することで、未消化時には歪んだ蛍光タンパク質を発現する DNA を作成した。
この基本骨格に、シロイヌナズナの ATG8 結合モチーフ GEEYCDI やシグナル配列の付加による細胞内局在操作を行った。Nicotiana benthamiana の表皮細胞に発現させ、植物病原性卵菌の感染シグナルや暗黒処理によりプロテアーゼ活性変化を誘導し、共焦点レーザー顕微鏡によりRFP,GFP 蛍光を検出した。切断型センサーの導入では核と細胞質において強い RFP,GFP 蛍光が検出された。ATG8 結合配列の挿入は GFP 蛍光強度を著しく低下させた。一方、刺激未処理のセンサー蛍光は通常 RFP,GFP と比べて微弱となり、リンカー接続による歪み効果と考えられた。発表ではセンサーの RFP,GFP 蛍光の検出結果と配列特異性についても報告したい。

─ 111 ─

P-50
P-50

1 細胞イメージングによるミトコンドリア電子伝達複合体活性の計測
1 細胞イメージングによるミトコンドリア電子伝達複合体活性の計測
SingleCell
Imaging
ofof
Activities
ofof
MitochondrialElectron
Transfer
Complexes
SingleCell
Imaging
Activities
MitochondrialElectron
Transfer
Complexes〇太田善浩、小山幸季、齊藤寧来、菅沼芳樹、柏木広子〇太田善浩、小山幸季、齊藤寧来、菅沼芳樹、柏木広子
東京農工大学・大学院工学研究院・生命機能科学部門
東京農工大学・大学院工学研究院・生命機能科学部門〇Yoshihiro
Ohta、Saki
Koyama、Shizuku
Saito、Yoshiki
Suganuma、Hiroko
Kashiwagi〇Yoshihiro
Ohta、Saki
Koyama、Shizuku
Saito、Yoshiki
Suganuma、Hiroko
Kashiwagi
Division
Biotechnology
andLife
Sciences,
Tokyo
University
AgricultureandTechnology
Divisionof ofBiotechnology
andLife
Sciences,
Tokyo
University
of ofAgricultureandTechnology
【【
背背
景景
・・
目目
的的
】】
ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨である
ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨である
ATP
ATPを作る細胞内器官である。
を作る細胞内器官である。
電子伝達複合電子伝達複合体はそのうち4 種類がプロトンの移動を行い、ATPの合成で重要な役割を果たしている。これら
体はそのうち4 種類がプロトンの移動を行い、ATPの合成で重要な役割を果たしている。これらのタンパク質複合体の働きは様々な疾病や障害と関連させて計測されてきたが、1つの細胞で複つの細胞で複のタンパク質複合体の働きは様々な疾病や障害と関連させて計測されてきたが、1数の複合体の働きを計測することはできなかった。このことは、計測対象に状態や種類の異なる数の複合体の働きを計測することはできなかった。このことは、計測対象に状態や種類の異なる細胞が混在する場合、どの細胞でどんな変化が生じているのか、分からないことを意味している。
細胞が混在する場合、どの細胞でどんな変化が生じているのか、分からないことを意味している。
本発表では、ミトコンドリアのプロトン移動に関わる４つの電子伝達複合体の働きをイメージン
本発表では、ミトコンドリアのプロトン移動に関わる４つの電子伝達複合体の働きをイメージン
グにより1 個の細胞で計測し、酸化ストレスや遺伝子変異の影響を調べたものである。
グにより1 個の細胞で計測し、酸化ストレスや遺伝子変異の影響を調べたものである。
【【
方方
法法
】】
細胞には、ラットグリオーマ由来の細胞には、ラットグリオーマ由来の
C6C6細胞及びヒト皮膚線維芽細胞を用いた。
細胞及びヒト皮膚線維芽細胞を用いた。
つの電子伝達複合体の活性は、プロトン移動に伴うミトコンドリアの膜電位変化を計測するこ4 4つの電子伝達複合体の活性は、プロトン移動に伴うミトコンドリアの膜電位変化を計測することで評価した。ミトコンドリアの膜電位の変化には、膜電位依存的にミトコンドリアに入る蛍光とで評価した。ミトコンドリアの膜電位の変化には、膜電位依存的にミトコンドリアに入る蛍光色素
TMREを用い、イメージングにより細胞ごとの蛍光強度を解析した。また、細胞の脂質を染色素
TMREを用い、イメージングにより細胞ごとの蛍光強度を解析した。また、細胞の脂質を染色する
Cellbriteで染色し、TMREの蛍光強度を
Cellbriteの蛍光強度で割ることで、細胞の大き
色する
Cellbriteで染色し、TMREの蛍光強度を
Cellbriteの蛍光強度で割ることで、細胞の大きさに依存しないTMRE
TMREの蛍光強度を求めた。電子伝達複合体の種類ごとに活性を評価するための蛍光強度を求めた。電子伝達複合体の種類ごとに活性を評価するためさに依存しないに、細胞膜を透過処理してセミインタクト化した細胞に、各複合体に特異的に電子を供給する基に、細胞膜を透過処理してセミインタクト化した細胞に、各複合体に特異的に電子を供給する基質と特異的な阻害剤を添加した。
質と特異的な阻害剤を添加した。
【【
結結
果果
・・
考考
察察
】】
活性酸素種がミトコンドリアの電子伝達複合体に及ぼす影響を調べるために、細胞を過酸化
活性酸素種がミトコンドリアの電子伝達複合体に及ぼす影響を調べるために、細胞を過酸化水素とインキュベーションし、時間とともに電子伝達複合体の活性がどのように変化するか調べ
水素とインキュベーションし、時間とともに電子伝達複合体の活性がどのように変化するか調べ
た。C6
細胞を
100μM
H2O2
とインキュベーションすると、最初に複合体I（NADH
脱水素
た。C6
細胞を
100μM
のの
H2O2
とインキュベーションすると、最初に複合体I（NADH脱水素酵素）の活性が低下し、その後複合体
IV(シトクロム酸化酵素)の活性が低下した。
酵素）の活性が低下し、その後複合体
IV(シトクロム酸化酵素)の活性が低下した。
皮膚の線維芽細胞では、複合体Ｉ，複合体
III(シトクロムbc1複合体),複合体
複合体
IV、複合体Ｖ
皮膚の線維芽細胞では、複合体Ｉ，複合体
III(シトクロム
bc1
複合体),
IV、複合体Ｖ（FoF1-ATPase）の変異体（病気に関連した変異体）の活性を計測し、コントロールと比較した。
（FoF1-ATPase）の変異体（病気に関連した変異体）の活性を計測し、コントロールと比較した。
どの変異体でも活性の低下が計測できたが、変異体によって通常の状態では活性が低下していなどの変異体でも活性の低下が計測できたが、変異体によって通常の状態では活性が低下していな
いが、酸化ストレス下など特殊な条件で、活性が大きく低下するものも認められた。これらは、
いが、酸化ストレス下など特殊な条件で、活性が大きく低下するものも認められた。これらは、病気の発症のメカニズムと関連するかもしれない。
病気の発症のメカニズムと関連するかもしれない。

─ 112 ─

P-51

ダイヤモンド量子計測を用いた生体スピンイメージング応用
Applications of biological spin imaging using diamond quantum magnetometry○⽯綿整 1 佐原成彦 2
1 国⽴研究開発法⼈量⼦科学技術研究開発機構

量⼦⽣命科学研究所

2 国⽴研究開発法⼈量⼦科学技術研究開発機構
量⼦医科学研究所

脳機能イメージング研究部

疾患モデル開発グループ○Hitoshi Ishiwata 1 Naruhiko Sahara 2
1 QST, Institute for Quantum Life Science
2 QST, Institute for Quantum Medical Sciences, Department of Functional Brain Imaging
ダイヤモンド量子計測は、分子より小さい量子を利用した生体スピンイメージング技術として、
ラベルフリー生体分子ダイナミクス解析[1,2]や 5nm 以下の領域における 1nm 以下の精度による微小領域スピン解析[3]など一細胞解析への応用が期待されている。申請者はナノスケール
NMR の生体応用として、モンテカルロ法を用いた２次元分子拡散シミュレーションを分子動態シ
ミュレーションと合わせることで、微小検出領域を出入りするリン脂質分子からラベルフリー
脂質二重層拡散係数導出法を確立した。さらに NV センタスピン状態変化を温度に対応させ、定量的な量子温度計測と組み合わせることで、微小領域における温度の変化と拡散係数の変化を計測し、リン脂質分子相転移計測を実現している。量子計測から導出されたリン脂質分子拡散係
数は蛍光プローブから導出された値と計測結果に大きな違いが観測されており蛍光プローブの構造・質量への影響を定量的に評価する新規計測技術の可能性を示している。本講演ではダイヤ
モンド量子計測を用いた生体スピンイメージング応用について、計測装置の構成や計測限界等を含めて解説する。

図 ( 左) ダ イヤ モ ン ド量子 計 測 による 脂 質 二重層 リ ン 脂質分 子 計 測( 右) 二次 元分 子 拡 散シミ ュ レ ーショ ン と 量子拡 散 計 測結果 の 比 較[1] H.Ishiwata et al, Advanced Quantum Technology 4, 2000106 (2021) [2]石綿整, 生物物理 62 巻 3
号 190-191(2022) [3]石綿整, 分光研究 70 巻 4 号 95(2021)

─ 113 ─P-52

光と機械学習で紐解く、恐怖記憶コード神経回路の動的生成過程と情報処理
Optical and computational dissection of prefrontal neural circuits for fear memory.
○揚妻 正和 1, 2, 3 , 佐藤 ⼀誠 4, ⽥中 康裕 5, Luis Carrillo-Reid6, 笠井 淳司 7,
新井 由之 3, 吉友 美樹 1, 稲垣貴⼠ 1, 橋本 均 7, 鍋倉 淳⼀1, 永井 健治 3
1 ⽣理学研究所、2 JST さきがけ、3 ⼤阪⼤学産業科学研究所、4 東京⼤学新領域創成科学研究科、5 ⽟川⼤学脳科学研究所、6 メキシコ国⽴⾃治⼤学、7 ⼤阪⼤学⼤学院薬学研究科○Masakazu Agetsuma1, 2, 3, Issei Sato4, Yasuhiro R Tanaka5, Luis Carrillo-Reid6, Atsushi Kasai7,
Yoshiyuki Arai3, Miki Yoshitomo1, Takashi Inagaki1, Hitoshi Hashimoto7, Junichi Nabekura1, Takeharu
Nagai3
1. Division of Homeostatic Development, National Institute for Physiological Sciences
2. Japan Science and Technology Agency, PRESTO
3. SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research), Osaka University
4. Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo
5. Tamagawa University Brain Science Institute
6. Instituto de Neurobiologia, National Autonomous University of Mexico
7. Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Osaka University「恐怖」に関する学習・記憶は、ヒトや動物の環境適応に不可⽋である。例えばそれらは⾃然界での⽣存に重要である⼀⽅、様々なヒトの精神疾患とも関わる。そのため、それを⽀える脳機構は様々な研究分野で研究対象とされてきた。
恐怖記憶に関わる脳領域として、⼤脳⽪質「前頭前野」は、扁桃体と並びヒトから齧⻭類まで
広くその重要性が指摘されている。近年のモデル動物における分⼦⽣物学、遺伝学、光遺伝学、更にはヒトでの fMRI などの技術発展により、こうした「特定の脳領域」がその制御の鍵として同定されるようになり、揚妻らもまた、それらの技術により進化的に保存された恐怖記憶関連の神経回路・脳領域を明らかにしてきた。
しかしながら、関連脳領域の同定だけでは不⼗分であることも分かってきた。例えば、⼤脳⽪質前頭前野の機能異常が PTSD や統合失調症などを初めとする様々な難治性精神疾患に関与することが⽰唆される⼀⽅、その決定的な治療法は未だ開発されていない。つまりは、⾞の⾛⾏にエンジンが重要だと分かっても、それだけでは壊れたエンジンを修理できないのと同様に、前頭前野の機能異常の解消に向けては、内部における恐怖記憶神経回路の⽣成過程や情報処理メカ
ニズムを理解することが次の重要な課題となる。
そこで我々は、in vivo 2 光⼦イメージング技術、古典的恐怖条件付け課題、そして機械学習などの情報論的⼿法を融合した新たなパイプラインを構築し、恐怖連合記憶の獲得過程におけるマウス前頭前野の神経細胞集団動態を多⾓的に観察・解析してきた。今回の発表では、その結果明らかになった前頭前野の恐怖記憶ハブネットワークの形成と情報処理、そして私の知る限り
初めて「CS-US 連合回路の⽣成」を捉えた結果を紹介し、恐怖記憶回路の実体を議論する。

─ 114 ─P-53

光音響顕微鏡の構築とその画像取得例
Development of photoacoustic microscopy and examples of acquired images
平沢 壮 1、○⽯原美弥 1

1 防衛医科⼤学校医⽤⼯学講座
Takeshi Hirasawa 1, ○Miya Ishihara 1
1 Dept. of Medical Engineering, National Defense Medical College
光⾳響イメージングという、光を吸収する物質の分布を超⾳波で可視化する技術が、医学⽣物分野に紹介されて久しいが、ゴールドスタンダードの装置はまだ無い。我々は、光⾳響イメージ
ングで可視化すると良いだろうと考えられる観察対象に合わせた撮像条件を探索し、必要な技術を開発し、最適化して画像取得するというフィードバックにより、イメージングシステムの性能向上を図っている。この良いだろうとは、他のイメージング技術では取得できない観察対象の特性を意図している。
超⾳波は、その伝搬時間を利⽤して⽬標物までの距離（深さ）がわかる。すなわち、超⾳波で画像を取得すれば、⽣細胞の機能や動きに位置情報を持った画像が取得できる。これは、３次元画像の取得に強みを活かせる可能性がある。蛍光量⼦収率が低い⽅が光⾳響信号の発⽣効率は⾼いため、蛍光イメージングで活⽤されている蛍光タンパク質やプローブをそのまま使うのではなく、光⾳響⽤プローブとして準備する必要があるが、プローブのイメージングが可能である。
さらに、⾊があるヘモグロビンやメラニンを対象とするラベルフリーイメージングも多く報告されており、これらとプローブを組み合わせたイメージングも勿論可能である。
３次元画像の応⽤先は、in vivo イメージングである。どうしても、深部観察では、検出感度と空間分解能、時間分解能がトレードオフの関係であるため、重要なパラメータにあわせて撮像条件を最適化して、⽣きている状態（ライブ）で⽣体内部の観察に挑んでいる。今回、２次元観察と３次元観察で⽐較できるデータが得られたので、発表で紹介したい。

HeLa 細胞を丸底の細胞培養プレートに播種して３次元培養したのち、細胞を染色して取得した画像。
（左）光音響投影画像、（右）蛍光画像。

─ 115 ─P-54

甘草由来ナノ粒子のがん免疫療法への応用に関する基礎的検討
Feasibility study of the nanoparticles derived from glycyrrhizain the application for cancer immunotherapy○鈴木 亮 1, 2、鈴木悠乃 1、宗像理紗 1、小俣大樹 1、小泉桂一 3
1 帝京大学薬学部、2 帝京大学先端総合研究機構、3 富山大学和漢医薬学研究所○Ryo Suzuki 1, 2, Yuno Suzuki 1, Lisa Munakata 1, Daiki Omata 1, Keiichi Koizumi 3
1 Faculty of Pharma-Science, Teikyo University, 2 ACRO, Teikyo University
3 Institute of Natural Medicine, University of Toyama【背景・目的】これまでに我々は、多くの漢方処方に利用されている甘草の煎じ液中からナノ粒子を精製することに成功した。この甘草由来ナノ粒子（甘草 NP）を抗原提示細胞である樹状細胞株に作用させると、樹状細胞株を効率良く成熟化できることを明らかとした。そのため、甘草NP は、新たな免疫賦活化ツールとして利用可能になるものと期待される。そこで本研究では、
甘草 NP の樹状細胞株への取込みやがん免疫療法への応用の可能性を検討した。
【方法】蛍光修飾甘草 NP を樹状細胞株（DC2.4 細胞）に添加し、37℃で 4 時間培養した。その後の細胞内取り込みをフローサイトメトリーおよび共焦点レーザー顕微鏡で観察した。また、モデル抗原のニワトリ卵白アルブミン（OVA）と甘草 NP の混合液を 1 週間おきに 2 回マウスに皮下免疫し、その 1 週間後に OVA 発現リンパ腫（E.G7-OVA 細胞）を皮内移植し、腫瘍体積を指標に抗腫瘍効果を評価した。
【結果・考察】甘草 NP は DC2.4 細胞内に効率良く取り込まれることが示された。このことから、甘草 NP は樹状細胞内に取り込まれて成熟化を誘導していることが推察された。抗腫瘍免疫の誘導に関して、OVA 単独免疫では E.G7-OVA 細胞の生着および腫瘍体積の増加が認められたが、OVA と甘草 NP の併用免疫では E.G7-OVA 細胞の生着は阻害された。このことから、甘草 NP は抗腫瘍免疫を効率よく誘導することが示された。以上より、甘草 NP はがん免疫療法における新規ワクチンアジュバントとして応用できるものと期待される。
【謝辞】本研究の一部は、帝京大学先端総合研究機構 チーム助成金により行なわれた。
無治療

腫瘍体積 (mm3)

2000

OVA

2000

1500

1500

1500

1000

1000

1000

500

500

500

0

0

10

20

30

移植後経過日数

40

0

0

10

20

OVA + 甘草 NP

2000

30

40

0

0

移植後経過日数

図 甘草 NP の抗腫瘍免疫誘導効果に関する検討─ 116 ─

10

20

30

移植後経過日数

40

P-55
P-55

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Koura
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Osamu
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3, 3,
Fuyu
Fuyu
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Toshinori
Nakayama
Nakayama
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Kazuo
Kazuo
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─ 117 ─P-56

ゼニゴケの細胞内 Ca2+動態の時空間パターンの可視化:
自発的スパイク･振動的変化･長距離伝播
Imaging spatio-temporal patterns of intracellular Ca2+ dynamics in a model liverwort
Marchantia polymorpha: spontaneous spikes, oscillation and long-distance propagation○朽津 和幸 、吉沢 優花 、池内 亨 、渡邉 健志郎 、長谷川 晃汰 、橋本 研志 
東京理科大・院・理工・ 応用生物科学 農理工学際連携
〇.D]X\XNL.XFKLWVX<XND<RVKL]DZD7RUX,NHXFKL.HQVKLUR:DWDQDEH.RWD+DVHJDZD.HQML+DVKLPRWR 'HSWRI$SSOLHG%LRORJLFDO6FLHQFH,QWHUGLVFLSOLQDU\$JULFXOWXUDO6FLHQFH 7HFKQRORJ\&RXUVH7RN\R8QLYHUVLW\RI6FLHQFH


種々の刺激により誘導される細胞質 &D濃度 >&D@F\W 変化の時空間パターンは生体の情報伝達系の根幹をなすが、発生･形態形成における自発的な動態変化やそのメカニズム、生理的意義は不明な点が多く、特に植物ではほとんど理解されていない。私たちは、体制が単純で遺伝子工学的解析が容易なモデル植物ゼニゴケの細胞内 &D動態を長時間ライブイメージングする実験系を構築し、各組織における時空間パターン形成の意義やメカニズムの解析を進めている。分
裂組織では、一過的な>&D@F\W 上昇 &Dスパイク が繰り返される新規の現象を見出した。その頻度は、細胞毎に異なっており、細胞分裂･分化･幹細胞の維持等の細胞の運命決定との関係の解析を進めている。一方、極性先端成長を示す仮根先端部では、>&D@F\W の勾配と振動的変化が観察された。時間周波数解析から、伸長の加速減速と振動的変化の周期との相関関係を発見した。
植物は脳神経系を持たないが、分散処理型の情報伝達･処理システムを発達させて個体全体を統御すると考えられ、刺激を感知すると、遠く離れた部位に情報を伝達し、全身的な応答を誘導する。ゼニゴケに局所的な傷害等の刺激を与えると、>&D@F\W膜電位変化が約 PPV の速度で遠位に向かって波状に伝播した。各種変異体の解析から、&D動態変化の分子機構を探ると共に、自発的変化と刺激誘導性変化との相互作用や生理的意義の解明を進めている。

─ 118 ─

P-57

High-Content and Label-Free Raman Imaging of Hepatocyte Functions
under Drug Administration○Menglu Li1,2, Yasunori Nawa1,2, Seiichi Ishida2,3, Yasunari Kanda2,4, Satoshi Fujita1,2,
Katsumasa Fujita1,2,5
1 Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Osaka University
2 AIST-Osaka University PhotoBIO-OIL
3 Division of Applied Life Science, Graduate School of Engineering, Sojo University
4 Division of Pharmacology, National Institute of Health Sciences
5 Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University
Drug hepatotoxicity is a multicellular and multifactorial pathological process and a leading causeof drug attrition, from the drug development pipeline to post-marketing. Yet simultaneous
detection of various aspects of cell toxicity without interrupting cell homeostasis remains achallenge. Here, we propose a high-content and label-free analysis method for evaluating various
hepatic functional molecules and changes under drug administration by Raman microscopy. We
identified Raman biomarkers from b-type cytochrome and glycogen to distinguish hepatocytes

from the surrounding biliary cell population, allowing us to study cell type-specific drug responses.
Drug-induced induction and inhibition of cytochrome P450 (CYPs), the major drug metabolizing
enzymes expressed in hepatocytes, were visualized at 1370 cm-1 and 1636 cm-1, characteristic ofoxidized and low-spin CYPs. Moreover, the subcellular distribution of hepatic glycogen and its
depletion associated with CYP induction were simultaneously observed by hyperspectral Raman
imaging, indicating relevant toxicity to glucose metabolism. These findings indicate that Raman
microscopy enables a multiplex and comprehensive evaluation of hepatotoxicity at the single-celllevel with the potential to further facilitate drug development schemes in the future.

─ 119 ─

P-58
P-58

近近
赤赤
外外
線線
照照
射射
にに
よよ
るる
人人
工工
脂脂
質質
膜膜
のの
流流
動動
性性
制制
御御
とと
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顕顕
微微
鏡鏡
ツツ
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ルル
とと
しし
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のの
応応
用用

Manipulation
Manipulation
ofof
lipid
lipid
membranemembrane
fluidity
fluidity
byby
NIR
NIR
illumination
illumination
andanditsitsapplication
application
towardtowardmicroscopic
microscopic
tools
tools
○山崎
○山崎健、野村健、野村加代子、栗田
加代子、栗田侑典、新井
侑典、新井敏敏
金沢大学ナノ生命科学研究所
金沢大学ナノ生命科学研究所○Takeru
Yamazaki,
KayokoNomura,YusukeKurita,SatoshiArai○Takeru
Yamazaki,
KayokoNomura,YusukeKurita,Satoshi
Arai
WPI
Nano
Life
Science
Institute(WPI-NanoLSI),
Kanazawa
University,
Kanazawa,
Japan
WPI
Nano
Life
Science
Institute(WPI-NanoLSI),
Kanazawa
University,
Kanazawa,Japan
E-mail:satoshi.arai@staff.kanazawa-u.ac.jp
E-mail:satoshi.arai@staff.kanazawa-u.ac.jp

AAphotocaged
photocagedtechnique
techniqueis isused
usedto toprovide
providerapid
rapidconcentration
concentrationchanges
changesof ofa bioactive
a bioactivemolecule
moleculebyby
ultraviolet(UV)
illumination,
enabling
thethedirectobservation
of ofthethedynamic
behaviorof ofmolecular
andandultraviolet(UV)
illumination,
enabling
directobservation
dynamic
behavior
molecular
cellularfunctions.
Yet,thethemethodology
still
suffersfromthetheavailable
numberof ofphotocaged
compounds
cellularfunctions.
Yet,methodology
still
suffers
fromavailable
numberphotocaged
compounds
andandphototoxicity
byby
UV
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ToTo
solve
thetheproblems,
weweproposeda nearinfrared(NIR)-operated
phototoxicity
UV
illumination.
solve
problems,
proposeda nearinfrared(NIR)-operated
systemthat
allowsthetheon-demand
releaseof ofvariousbioactive
molecules
andandcreationof ofa concentrate
jump
systemthat
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releasevariousbioactive
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place
with
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Morespecifically,
wewe
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Morespecifically,
prepareda liposomal
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a NIR
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agent
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into
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molecule
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photothermal
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molecule
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insidethetheliposome.
The
vesicleis expected
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molecule
in in
response
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NIR
laser
illumination
liposome.
The
vesicleis expected
releasebioactive
molecule
responseNIR
laser
illumination
becausethethephasetransition
of ofthethelipid
membraneis induced
byby
photothermal
effect.
AsAs
expected,thethevesiclebecausephasetransition
lipid
membraneis induced
photothermal
effect.
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vesiclereleasedanan
encapsulated
ones
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illuminating
with
NIR
laser.
It should
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that
a temperature
increment
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illuminating
with
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laser.
It should
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that
a temperature
incrementof ofsurrounding
mediumwasnegligible
whenthethevesicleilluminatedbyby
NIR
laser.
This
is isbecauseheat
surrounding
mediumwasnegligible
whenvesicleilluminatedNIR
laser.
This
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agent
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consumedbybyphase
phasetransitiontransitionof of
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membrane
efficiently,
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In In
thisthisstudy,
wewe
further
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study,
further
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a neurotransmitter
such
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CaCa
imaging
imagingin in
Drosophila
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brain.
a neurotransmitter
such
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demonstrated

 

─ 120 ─P-59

多機能観察のための世界最短波長蛍光タンパク質の開発
Development of the shortest wavelength fluorescent protein for multifunctional imaging○杉浦一徳 1、永井健治 1
1 大阪大学産業科学研究所○Kazunori Sugiura 1, Takeharu Nagai 1
1 SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research), Osaka University
オワンクラゲ由来緑色蛍光タンパク質（Aequorea victoria green fluorescent protein: avGFP）に代表される蛍光タンパク質は、レポーターアッセイ用のマーカーや、細胞内環境を生きたまま測定するための機能性プローブの材料として、生命科学研究に欠かせないツールとなっている。生きた細胞内で起こる多彩な生理現象の因果関係を理解するためには、複数の生理現象を同じ細胞内で同時に観察する多機能観察を行う必要がある。そのためには蛍光タンパク質の多色化が必須であり、前述の avGFP についても、蛍光発色団に対するアミノ酸変異導入により多くの蛍光色変異体が作成されている。しかしながら、短波長側の蛍光タンパク質については、
2009 年に発表された Sirius を最後に、より短い蛍光波長の変異体は作成されていない。本研究では、avGFP を改変し、Sirius の 424 nm よりもさらに 10 nm 短い、414 nm の蛍光波長を持つ変異体“Sumire”を開発することに成功した。
Sumire は、その蛍光波長の短さから、T-Sapphire など、400 nm 付近に吸収を持つ avGFP 変異体と組み合わせて Förster resonance energy transfer (FRET)型の機能性プローブ作成に用いることができる。その際、Sumire、T-Sapphire はともに avGFP から作られており、立体構造が CFP、YFP と近いため、CFP、YFP を用いた既存の FRET 型プローブのデザインをそのまま流用することができる。また、Sumire 及び T-Sapphire は励起波長が CFP、YFP と異なるため、同一細胞中で容易にシグナルを分離することができる。以上のことから、Sumire を利用することで既存の CFP、YFP を利用した FRET 型プローブの励起・蛍光波長を容易に改変し、多機能観察を行うことが可能となる。

Sumire(青色)、T-Sapphire(緑色)、
CFP(水色)及び YFP（黄色）の励起(破線)、蛍光(実線スペクトル)

─ 121 ─P-61

N-cadherin 相互作用可視化のためのインジケータ開発
Development of indicators for visualizing N-cadherin interaction○京卓志 1, 2、永井健治 2、松⽥知⼰ 2
1 科学技術振興機構さきがけ、2 ⼤阪⼤学産業科学研究所○Takashi Kanadome 1,2, Takeharu Nagai 1, Tomoki Matsuda 1
1 PRESTO (Precursory Research for Embryonic Science and Technology), JST (Japan Science andTechnology Agency)
2 SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research), Osaka University

⼤脳⽪層の発達に際し、分化した神経細胞は脳室帯から⽪質板へと移動していく。この移動に重要な役割を果たしている因⼦の⼀つが N-cadherin である。N-cadherin はカルシウム依存的な細胞
接着タンパク質である。これまでに、神経細胞移動における N-cadherin の関与を⽰唆する報告は少なくない。しかし、脳の発達の過程において、N-cadherin が“いつどこで”相互作⽤するのかという、「N-cadherin 機能の時空間的情報」については全く理解されていない。その最たる理由は、細胞間における N-cadherin の相互作⽤を検出する⼿段がないからである。そこで、我々は Ncadherin の相互作⽤を可視化する N-cadherin インジケータの開発を⽬指した。
ddGFP (dimerization-dependent green fluorescent protein)は ddGFP-A と ddGFP-B がヘテロ⼆量体を形成することで緑⾊蛍光を⽣じるタンパク質である（Alford et al.,Chem Biol 2012, Alford et al.,ACS Synth Biol 2012, Ding et al., Nat Methods 2015）。このタンパク質を使⽤することで、N-cadherinの細胞間相互作⽤の可視化を⽬指した。まず、ddGFP-A 及び ddGFP-B を N-cadherin の相互作⽤領域に近い部分に挿⼊した NCad-GA と NCad-B を作製した。以下 NCad-GA と NCad-B を合わせて INCIDER (Indicator for N-Cadherin Interaction upon DimERization)と呼称する。INCIDER の構成
要素をそれぞれ HEK293T 細胞に発現させても、蛍光は観察されなかったが、それらを共発現させることで、細胞内及び細胞接触部位において緑⾊蛍光が観察された。この結果から、INCIDER
は N-cadherin の相互作⽤を可視化できる可能性が考えられた。続いて、細胞間における N-cadherinの相互作⽤を可視化できるかどうかを調べるために、INCIDER の構成要素を HEK293T 細胞にそれぞれ発現させて、共培養を⾏った後、共焦点顕微鏡で観察した。その結果、NCad-GA を発現する細胞と NCad-B を発現する細胞が接触する部位において、緑⾊蛍光が観察された。さらに、
N-cadherin の相互作⽤の可逆性をモニターできるかどうかを調べるために、カルシウム捕捉剤である EGTA 存在下で共培養を⾏った。共焦点顕微鏡を⽤いて観察した結果、緑⾊蛍光は確認されなかった。以上の結果から、INCIDER は、N-cadherin の可逆的な相互作⽤をモニターできる Ncadherin インジケータとして有⽤である可能性が考えられた。今後は、INCIDER を使⽤して神経細胞移動における N-cadherin 相互作⽤の時空間的情報の獲得を⽬指したい。

─ 122 ─P-62

ベッセル照明ラマン顕微鏡の開発
Development of Bessel beam Raman microscopy○畔堂⼀樹 1,2, 薮内俊平 2, 村島知幸 2, Li Menglu 2, 久保俊貴 2,
桶⾕亮介 3, Smith Nicholas 4, 藤⽥聡史 1,2, 藤⽥克昌 1, 2, 5
1 産総研阪⼤フォトバイオ OIL, 2 ⼤阪⼤学⼯学研究科, 3 九州⼤学⼯学研究科,
4 ⼤阪⼤学免疫フロンティア研究センター, 5 ⼤阪⼤学先導的学祭研究機構○Kazuki Bando 1, Syumpei Yabuuchi2, Tomoyuki Murashima2, Menglu Li 2, Toshiki Kubo,
Ryosuke Oketani 3, Nicholas Smith4, Satoshi Fujita1,2, and Katsumasa Fujita1,2,5
1 AIST-OIL, 2 Department of Applied Physics, Osaka University, 3 Department of Chemistry,
Kyusyu University, 4 IFReC, Osaka University,
5 Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University
As a non-labeling analytical scheme, Raman spectroscopy is now applied to biological fields. Raman
microcopy utilizing Raman spectroscopy provide us molecular distribution based on the molecularvibrational information with microscopic scale. We have been developed Raman microscopy and observed
biological samples, like 2D cultured cells and these molecular distribution, drug responses[1,2]. Recently,
3D cultured cells such as spheroids have been focused on as samples that are more similar to livingorganisms. Methods to observe their function and structure are required. Thick samples like spheroids cause
background signal from out of the focal plane and make the image poor contrast by typical epi-illumination
scheme.
We recently developed a Bessel Raman microscopy, which utilize Bessel beam for illumination[3]. Bessel
beam was illuminated along with detection plane by an objective lens and Raman scattering was detectedby another objective lens mounted normal to the illumination objective lens. Raman scattering light fromthe Bessel illumination was collected through a slit and spectrophotometer and then detected by a cooled
CCD camera. We mounted a conventional epi-illumination optics in the same setup and compared these
optical properties.
We performed Raman imaging of a HeLa spheroid and confirmed that the result of the Bessel illumination
showed less background signal from buffer solution, substrate, and optics because of the side illuminationgeometry. The signal to noise ratio was better and cause clearer image in terms of the deep inside the regionof the spheroid. This is due to the self- repairing property of the Bessel beam. We performed around a 80
µm living spheroid and molecular distribution of biological molecules; cytochrome (750 cm-1), Protein(1685 cm-1), and Lipid (2850 cm-1) respectively. Recently we are improving the system to observe larger
spheroid (~200 µm) with larger field of view.
1. K. Hamada, et al., J. Biomed Opt. 13(4), 044027 (2008).
2. M. Okada, et.al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109(1), 28–32 (2012).
3. K. Bando, et al., Biomed. Opt. Express. 13 (6) 3161-3170 (2022).

─ 123 ─P-63

物理化学的手法と計算シミュレーションによるアガリクス由来グルカンの立体構造観測
Three-dimensional structure observation of  glucan derived from Agaricus brasiliensis by
Physicochemical method and computational simulation
○松村義隆 、井上広大 、墨野倉誠 、久保美香子 、出村茉莉子 、市岡隆幸 、森本康幹 、田代充 、石橋健一 、大野尚仁 、服部峰之４、小島正樹 

東薬大・生命、 明星大・理工、 東薬大・薬、４産総研

○<oshitaka Matsumura1, Kodai, Inoue1, Makoto Suminokura1, Mikako Kubo1, Mariko Demura1, Takayuki
Ichioka1, Yasumasa Morimoto1, Mitsuru Tashiro2, Ken-ichi Ishibashi3, Naohito Ohno3, Mineyuki Hattori4,
Masaki Kojima1
1School of Life Sciences, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences
2Department of Interdisciplinary Science and Engineering, School of Science and Engineering, Meisei

University
3School of Pharmacy, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences
4National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
アガリクス由来グルカンは抗腫瘍効果や免疫賦活作用など、様々な機能があることが知られている。
そのため、基礎から応用まで多様な分野で研究されている。しかしながら、一般にグルカンは水に溶けにくく揺らぎが大きいため結晶化が困難であることが知られているので、立体構造解析についてはあまり研究がなされていない。よって、我々は X 線小角溶液散乱などの複数の物理化学的手法を用いて生物学的機能を有したままのアガリクス由来グルカンの天然立体構造観測を試みてきた。その結果、; 線
小角溶液散乱では多分散であったこと、2 つ以上の主成分があってそれぞれ球状の形であること、3 量体もしくは 3 量体と単量体の混在である可能性があること、解析の結果これらが示されることが分かった。また、原子間力顕微鏡で観測されたものは、X 線小角溶液散乱で観測された分子量の比較的小さい方の成分と矛盾がないことも示された。さらに、固体 NMR でも観測を試みたところ、単量体と 3 量体の混在の可能性があることが示唆された。これらに加えて、分子動力学シミュレーションから得られた
代表構造や X 線小角溶液散乱のデータを用いて計算した粗視化構造を含め、詳細をポスター講演にて紹介する。

─ 124 ─

P-64
P-64

近赤外ハイパースペクトルイメージングとサポートベクトル回帰分析による
近赤外ハイパースペクトルイメージングとサポートベクトル回帰分析による
マウス肝臓中脂肪酸の飽和度分布の可視化
マウス肝臓中脂肪酸の飽和度分布の可視化
Visualization
Saturation
Distribution
Fatty
Acid
Mouse
LiversVisualization
ofofSaturation
Distribution
ofof
Fatty
Acid
inin
Mouse
LiversNear-Infrared
Hyperspectral
Imagingwith
Support
VectorRegression
viaviaNear-Infrared
Hyperspectral
Imagingwith
Support
VectorRegression
1 1
1 1
2 2
1 1
1 1
2 2
1 1
〇森彬乃
〇森彬乃
、大久保喬平
、大久保喬平
、神谷知憲
、神谷知憲
、梅澤雅和
、梅澤雅和
、上村真生
、上村真生
、大谷直子
、大谷直子
、曽我公平
、曽我公平

東京理科大学大学院
東京理科大学大学院先進工学研究科
先進工学研究科マテリアル創成工学専攻
マテリアル創成工学専攻

1 1

大阪公立大学
大阪公立大学大学院医学研究科
大学院医学研究科分子生体医学講座
分子生体医学講座病態生理学
病態生理学

2 2

1 1
1 1
2 2
1 1
1 1
〇AkinoMori, Kyohei, Kyohei
Okubo
Okubo
, Tomonori, Tomonori
KamiyaKamiya, Masakazu, Masakazu
Umezawa
Umezawa, Masao, MasaoKamimura
Kamimura, ,〇Akino
Mori
2 2
1 1
Naoko
Otani
Naoko
Otani
, Kohei, Kohei
Soga
Soga
1 1

Department
Department
of ofMaterials
Materials
Science
ScienceandandTechnology,
Technology,
Tokyo
Tokyo
University
Universityof ofScience,
Science,
2 2Graduate
Graduate
SchoolSchoolof ofMedicine,
Medicine,
Osaka
Osaka
Metropolitan
Metropolitan
University.
University.

近赤外光(NIR;(NIR;
800–2500nm)は、生体透過性に優れるとともに生体分子の微弱な吸収が表れるは、生体透過性に優れるとともに生体分子の微弱な吸収が表れる 近赤外光
800–2500nm)
波長域であり、画素ごとにスペクトル情報を取得できるハイパースペクトルイメージング
波長域であり、画素ごとにスペクトル情報を取得できるハイパースペクトルイメージング(HSI)
(HSI)
1) 1)
技術の応用研究が進んでいる。我々は以前に、。我々は以前に、NIR-HSI
NIR-HSIによって肝臓中の総脂質濃度分布が非標によって肝臓中の総脂質濃度分布が非標技術の応用研究が進んでいる
2) 2)
識、非染色で可視化されることを報告した
識、非染色で可視化されることを報告した
。しかし、
。しかし、
脂肪肝を判別して肝硬変や肝がんへの進行
脂肪肝を判別して肝硬変や肝がんへの進行リスクの推定に結びつけるためには、単結合、二重結合、分子量など様々な性質を持つ脂質を、リスクの推定に結びつけるためには、単結合、二重結合、分子量など様々な性質を持つ脂質を、成分ごとに可視化することが必要である。本研究では、総脂質量ではなく蓄積している脂質の分成分ごとに可視化することが必要である。本研究では、総脂質量ではなく蓄積している脂質の分
布を種類別に鑑別する第一歩として、脂肪酸の飽和度に着目し、そのイメージングを試みた。
布を種類別に鑑別する第一歩として、脂肪酸の飽和度に着目し、そのイメージングを試みた。
マウスに通常食もしくは4 種類の脂質調整食のいずれかを
5 日-32週間与えた後に肝臓を摘出
マウスに通常食もしくは4 種類の脂質調整食のいずれかを
5 日-32週間与えた後に肝臓を摘出
し、NIR-HSI
画像（波長：760–1885
nm、バンド間隔：2.2nm）を肝臓葉ごとに取得した。肝臓葉
し、NIR-HSI
画像（波長：760–1885
nm、バンド間隔：2.2nm）を肝臓葉ごとに取得した。肝臓葉ごとの各脂肪酸濃度は、Folch
ごとの各脂肪酸濃度は、Folch法により抽出した脂質をガスクロマトグラフ質量スペクトル分析法により抽出した脂質をガスクロマトグラフ質量スペクトル分析(GC-MS)
測定した各脂肪酸濃度から、試料中の脂肪酸の飽和度（脂(GC-MS)に供することにより測定した。
に供することにより測定した。
測定した各脂肪酸濃度から、試料中の脂肪酸の飽和度（脂肪酸鎖の単結合/二重結合と単結合の和）を算出した。NIR-HSI
により得られる近赤外反射スペク
肪酸鎖の単結合/二重結合と単結合の和）を算出した。NIR-HSI
により得られる近赤外反射スペク
トルデータを、非線形回帰分析の手法であるサポートベクトル回帰
Vector
トルデータを、非線形回帰分析の手法であるサポートベクトル回帰(Support(Support
VectorRegression:
Regression:
SVR)
肝臓葉に含まれる脂肪酸の飽和度の推定精度を検討した。
回帰分析に用いる波SVR)分析に供し、分析に供し、
肝臓葉に含まれる脂肪酸の飽和度の推定精度を検討した。
回帰分析に用いる波
長範囲を1000–1400
nmnmに限定し、前処理として標準正規
NormalVariate:
SNV)
長範囲を
1000–1400に限定し、前処理として標準正規(Standard(Standard
NormalVariate:
SNV)変換を変換を行うと、餌の種類の違いによって肝臓に蓄積する脂肪酸成分の違いが近赤外域のスペクトルの違行うと、餌の種類の違いによって肝臓に蓄積する脂肪酸成分の違いが近赤外域のスペクトルの違いとして観察された。肝臓試料に含まれる脂肪酸の飽和度は0.73–0.84
であったが、NIR-HSIによいとして観察された。肝臓試料に含まれる脂肪酸の飽和度は0.73–0.84
であったが、NIR-HSI
によ
り決定係数
0.96
の精度で試料中の脂肪酸の飽和度を推定することができた。以上の結果から、従
り決定係数
0.96
の精度で試料中の脂肪酸の飽和度を推定することができた。以上の結果から、従来法では可視化されない脂肪酸の種類ごとの濃度分布の情報が、NIR-HSI
来法では可視化されない脂肪酸の種類ごとの濃度分布の情報が、NIR-HSIにより得られる可能性
により得られる可能性が示唆された。この結果は脂肪肝の質的違いを可視化する新規画像解析法の創出に繋がり、肝臓が示唆された。この結果は脂肪肝の質的違いを可視化する新規画像解析法の創出に繋がり、肝臓での脂質蓄積の関わる種々の疾患の発症機序の解明や早期診断法の開発の一助になると期待されでの脂質蓄積の関わる種々の疾患の発症機序の解明や早期診断法の開発の一助になると期待される。
る。
References
References
1) 1)
K.K.
Soga,
et et
al.al.
eds.,“Transparency
in in
Biology”(Springer,2021).
Soga,
eds.,“Transparency
Biology”(Springer,2021).
2) 2)
K.K.
Okubo,
et etal.,al.,Biomed.
Opt.
Express
1212(2021)
823.
Okubo,
Biomed.
Opt.
Express(2021)
823.

─ 125 ─P-66

生体での熱発生現象探求のための蛍光タンパク質型高感度温度センサー
Fluorescent protein-based extreme highly sensitive thermometerfor exploring biological thermogenesis phenomena○福島俊一 、永井健治 
 大阪大学産業科学研究所
○Shun-ichi Fukushima1, Takeharu Nagai 1
1 SANKEN (The Institute of Scientific and Industrial Research), Osaka University
細胞内温度は、生物学的プロセスにとって重要な因子である。わずか  ℃の温度変化でも、代謝反応や細胞内シグナル伝達などの細胞状態や、増殖速度・運動性などの細胞レベルのふるまいを変化させうる。我々は、細胞内温度がいつ・どこで変化するかを細胞小器官レベルで明確に捉えるために、非常に高い温度感度で温度上昇を検知できる蛍光タンパク質サーモセンサーを開発した。ダイマー形成能を持つタンパク質ドメインを、シアン蛍光タンパク質（&)3）
、又は黄色蛍光タンパク質（<)3）に融合した。両融合タンパク質が共存する場合、低温ではヘテロ二量体形成により &)3 と <)3 の距離が近くなり、&)3 を励起するとフェルスター共鳴エネルギー
移動（)5(7）により &)3 からの蛍光が減少し、それに伴って <)3 からの蛍光が得られるようになる。&)3 と <)3 は温度の上昇に伴い解離するため、<)3 からの蛍光は減少する。両融合タ
ンパク質を、自己切断ペプチド 3$ を介して +H/D 細胞の細胞質で共発現させると、生体温度
範囲（〜 ℃）において、培地温度上昇とともに &)3<)3 蛍光比の増大が観察された。また、細胞小器官への移行シグナル配列を付加することで、小胞体（内腔・外膜）、核、ミトコン
ドリアへ局在できることを確認した。+H/D 細胞内での最大温度感度は  ℃の温度上昇に対して細胞質内で 、 小胞体内で 、 ミトコンドリア内で を達成している。これは既存のタンパク質温度センサーと比較し  倍の温度感度となり、このセンサーは新たな細胞内熱発生現象を発見するための強力なツールとなることが期待される。


─ 126 ─P-67

高感度ライトフィールド３D 量子センシング技術の開発
Sensitive single-shot 3D quantum sensing with fluorescent nanodiamonds○前岡遥花 、五十嵐龍治 、臼杵深 、杉拓磨  広島大学統合生命科学研究科、 量子科学技術研究開発機構、 静岡大学電子工学研究所 ○Haruka Maeoka 1, Ryuji Igarashi 2, Shin Usuki 3, Takuma Sugi 1
1 Graduate School of Integrated Science for Life, Hiroshima University
2 Quantum Science and technology organization
3 Research Institute of Electronics, Shizuoka University
がん細胞や老化細胞などの異常な細胞が、周囲の正常な細胞の機能や活性にどのような影響を与えるのかを明らかにするためには、生体内で局所細胞と周囲の細胞の  ヶ所以上の温度を 
感度良く、  同時に計測する技術が必要である。
 感度については、体の固定や束縛などの侵襲的な処理が動物への直接的な刺激になり、自家蛍光などの不要なシグナルが増加することから、自由に動く線虫 & HOHJDQV を顕微鏡の視野内に自動で捕捉する「自動個体トラッキングシステム」を開発した 図  。次に、蛍光強度を指標に高感度に温度計測可能な量子センサーの蛍光ダイヤモンドナノ粒子に着目した。既報,JDUDVKL HW DO  に従い、電子スピン共鳴現象を利用したマイクロ波照射により蛍光ダイヤ
粒子の蛍光強度を操作し、同じ蛍光波長をもつ自家蛍光や蛍光物質などの背景光から分離して蛍光ダイヤ粒子のシグナルだけを 61 比  倍以上で選択的に検出する「選択イメージング」の系を確立した。これらの技術により、高感度に生体内温度計測を行うことが可能となった。
  ヶ所の温度の同時計測については、所属研究室で開発した３Ⅾ空間をたった  回のカメラ撮影でイメージングする高解像ライトフィールド顕微鏡を用いることで解決可能と考えた。
そこで、蛍光ダイヤ粒子と蛍光ビーズを混合した三次元試料および、ダイヤ粒子を餌とともに取り込ませた線虫体内をライトフィールド顕微鏡で観察した結果、各試料中から蛍光ダイヤ粒子のシグナルのみを選択イメージングにより、複数同時に検出することに成功した 図  。今後は、上述の自動個体トラッキングシステムを用い、自由に動く線虫体内で複数細胞の温度を同時に計測する予定である。









図１. 高解像ライトフィールド顕微鏡で撮影した線虫の全身画像を
リアルタイムに画像を解析し、自由に動く線虫を顕微鏡の視野内に捕捉するよう、xy 電動ステージを制御する。

─ 127 ─図 2.高解像ライトフィールド顕微鏡を用い、蛍光ダイヤ粒子
と蛍光ビーズを混合した三次元試料中から、蛍光ダイヤ粒子のシグナルのみを選択的に、かつ複数同時に検出した。

P-68

細胞内小器官間の相互作用を伴うゴルジ体及び小胞体の微細構造の超解像顕微鏡観察Super resolution microscopy reveals fine structures of the Golgi apparatus and ER
associated with interaction between organella○加藤

薫 1, 2、光⼭統泰 2、⽔池

彩３、花⽥賢太郎 41 産総研、バイオメディカル、２産総研、AI センター、
３感染研、細胞化学、４感染研、品管理部○Kaoru Katoh1,2, Totai Mitsuyama 2, Aya Mizuike 3, Kentaro Hanada 4
1BMRI. AIST, 2AIRC, AIST, 3Department of Biochemistry and Cell Biology, NIID,
4Department of Quality Assurance, Radiation Safety, and Information System, NIID
多くの膜タンパク質や分泌タンパク質は、⼩胞体で作られ、ゴルジ体で修飾され、タンパク質が本来あるべき場所へ運ばれる。しかし、この⼀連の過程を構成する、個別のオルガネラの微細構
造は、未解明の部分が多い。その理由の⼀つは、オルガネラの細部まで通常の光学顕微鏡では観察できないことである。
近年、様々な超解像光学顕微鏡が製品化され、数⼗ nm から 100 nm 程度の、メゾスコーピッ
ク領域の観察が可能になった。そこで、我々は、ゴルジ体に着⽬し、その機能を明らかにするために、超解像顕微鏡で、ゴルジ体を観察することにした。
１．STED 顕微鏡による観察
STED 顕微鏡は、50 nm の解像度を持つ共焦点光学系の超解像顕微鏡である。電⼦顕微鏡トモグ
ラフィー解析により、培養細胞のゴルジ体は、直径数百 nm 程度のゴルジ扁平嚢が数層隣接する構造と報告されており、STED 顕微鏡で可視化できると考えた。cis-ゴルジは抗 GM130 抗体、trans-ゴルジは抗 TGN-46 抗体を⽤いて間接蛍光抗体法で 2 重染⾊したところ、両者を染め分けることができた。この⽅法をうまく⽤いて、ゴルジ体の内部のタンパクの位置を、⾒積もることが可能になった。
２．Spinning Disk タイプの超解像顕微鏡（SoRa（横河電機製））による 3D 観察
Spinning Disk タイプの超解像顕微鏡は、ニポウ盤にピンホールアレイを配置したマルチスキャ
ン共焦点をベースとする超解像顕微鏡である。各々ピンホールにマイクロレンズを配置することで、超解像成分を効率的に拾うように設計され、デコンボルーション処理と組み合わせ解像度
120 nm 程度の超解像を実現している。STED に⽐べ退⾊が少なく、3 次元構造の撮影が可能である。⼩胞体と、ゴルジ体の関係を知るために、⼩胞体は抗 KDEL 抗体、cis-ゴルジは抗 GM130
抗体、trans-ゴルジは抗 TGN-46 抗体を⽤いて、間接蛍光抗体法で 3 重染⾊し、３D 超解像観察した。その結果、⼩胞体のゴルジ体のコンタクトは、特定の領域に多いことを映像で確認した。
これは、電顕などで報告があるが、超解像でも、同様のことができたので報告する。
産総研では、ロボットによる超解像⽤サンプルの⾃動作成が可能になり、サンプル作成効率が向上した。今後、ゴルジ体の様々なタンパク質の局在を中⼼に解析を進めるつもりである。

─ 128 ─

P-69
P-69

自己教師あり学習を用いた甲状腺細胞診画像の特徴表現獲得と画像分類応用
自己教師あり学習を用いた甲状腺細胞診画像の特徴表現獲得と画像分類応用
Acquisition
Acquisition
ofof
FeatureFeatureRepresentation
Representation
from
from
ThyroidThyroid
Cytology
Cytology
ImagesImagesUsing
Using
Self-Supervised
Self-Supervised
Learning
Learning
andandApplication
Application
to to
Image
Image
Classification
Classification
○安部政俊
○安部政俊
1、廣川満良1、廣川満良2、鈴木彩菜2、鈴木彩菜2、長原2、長原一一1、宮内1、宮内昭昭2、赤水2、赤水尚史尚史
2、新岡宏彦
2、新岡宏彦1 1
1 大阪大学データビリティフロンティア機構、2
1 大阪大学データビリティフロンティア機構、2
隈病院
隈病院○Masatoshi○Masatoshi
Abe
Abe
1, 1,
Mitsuyoshi
Mitsuyoshi
Hirokawa2,
Hirokawa2,
Ayana
Ayana
SuzukiSuzuki2, 2,HajimeHajimeNagahara
Nagahara
1, 1,
Akira
Akira
MiyauchiMiyauchi2, 2,TakashiTakashiAkamizu
Akamizu2, 2,Hirohiko
Hirohiko
NiiokaNiioka1 1
1 Institute1 Instituteforfor
Datability
Datability
Science,
Science,
Osaka
Osaka
University,
University,
Osaka,
Osaka,Japan
Japan
2 Kuma2 KumaHospital,
Hospital,
Kobe,
Kobe,
Japan
Japan
穿刺吸引細胞診は甲状腺結節の術前診断法として普及している。近年の深層学習（AI）による画
穿刺吸引細胞診は甲状腺結節の術前診断法として普及している。近年の深層学習（AI）による画像解析技術の飛躍的な向上に伴い、AI
像解析技術の飛躍的な向上に伴い、AIを用いた細胞診診断補助システムの実現が現実味を帯びてを用いた細胞診診断補助システムの実現が現実味を帯びて
きた。AI
きた。AI
の学習には診断ラベルがついた画像データが大量に必要であり、データセットの作成にの学習には診断ラベルがついた画像データが大量に必要であり、データセットの作成には多大なコストがかかることが問題となっている。しかし、自己教師あり学習を用いれば教師ラは多大なコストがかかることが問題となっている。しかし、自己教師あり学習を用いれば教師ラ
ベル付きデータが少ない場合でも、画像分類タスクにおいて高い精度を保持可能であることが報
ベル付きデータが少ない場合でも、画像分類タスクにおいて高い精度を保持可能であることが報告されている。自己教師あり学習手法の一つである
告されている。自己教師あり学習手法の一つである
DINO
DINO
を甲状腺細胞診画像へ応用した。
を甲状腺細胞診画像へ応用した。
データセットとして、教師ラベル付き甲状腺病変画像データ
データセットとして、教師ラベル付き甲状腺病変画像データ(未分化癌(ATC)，濾胞腺腫(FNA)，(未分化癌(ATC)，濾胞腺腫(FNA)，
濾胞癌(FNC)，
濾胞癌(FNC)，好酸性細胞型濾胞性腫瘍(FNO)，髄様癌(MTC)，低分化癌(POC)，リンパ腫(PTL)，
好酸性細胞型濾胞性腫瘍(FNO)，髄様癌(MTC)，低分化癌(POC)，リンパ腫(PTL)，
乳頭癌(TPC)，
乳頭癌(TPC)，
良性病変(benign
良性病変(benign
lesions(BL))の全
lesions(BL))の全
9 クラス、
9 クラス、
データ数
データ数
148,395
148,395
枚)を独自に構築した。
枚)を独自に構築した。
DINO
DINO
によるデータ学習を行い、得られた特徴量抽出器とによるデータ学習を行い、得られた特徴量抽出器と
t-SNE
t-SNE
を用いてデータの分布を二次元を用いてデータの分布を二次元空間上で可視化したところ、教師ラベル付きデータを学習しなくても各病変に依存したクラスタ空間上で可視化したところ、教師ラベル付きデータを学習しなくても各病変に依存したクラスターが確認された(Fig.
ーが確認された(Fig.
1)。
1)。
その後、
その後、
教師ラベル付き画像の割合を
教師ラベル付き画像の割合を100%→10%→1%と変化させつつ学
100%→10%→1%と変化させつつ学習させた際、事前に自己教師あり学習を用いた場合の習させた際、事前に自己教師あり学習を用いた場合のPR-AUC
PR-AUC
値は
値は0.952→0.937→0.895
0.952→0.937→0.895
と高く、
と高く、
ImageNet
ImageNet
学習済みモデルを用いた場合の学習済みモデルを用いた場合のPR-AUC
PR-AUC
値は
値は0.894→0.791→0.626
0.894→0.791→0.626
であった。
であった。
(a)(a)(b)(b)

Figure
1 (a)
t-SNE
plot
featurerepresentationsacquiredself-supervised
learning.
The
same
plot
Figure
1 (a)
t-SNE
plot
of of
featurerepresentationsacquiredbyby
self-supervised
learning.
(b)(b)
The
same
plot
with
samplepatch
images.
with
samplepatch
images.

─ 129 ─■公開講座要旨■

O-1

未来の研究室に人間は必要か？〜研究自動化の現在と未来〜
Life science with robots and AI○神⽥元紀 1

1 理化学研究所 ⽣命機能科学研究センター○Genki Kanda 1
1 RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR)

未来の研究室に⼈間は必要か？煽るタイトルで恐縮ですが、私は必要と思っています。
私たちの研究チームは⽣命科学研究の現場で、ロボット・AI と⽇常的に⼀緒に仕事をしています。⼈間と同じように、ロボットや AI も⼀緒に働いていると彼ら？彼⼥ら？の得意なことや苦⼿なことがだんだんわかってきます。最近私たちは⼈間・ロボット・AI がそれぞれ得意なことに専念し、それを組み合わせることで、再⽣医療で使われる細胞を作るレシピをロボットと AIが⾃律的に試⾏錯誤するシステムを開発しました。今回の講演では、この開発の紹介を通して、
研究⾃動化の最先端にみなさまを誘います。また、ロボット・AI と⼀緒に働くとはどういうことか、未来の実験室はどういう姿をしているのか、についてひとつの選択肢をご提案します。賛成か、反対か、などなどぜひご意⾒をいただければと思います。

近未来の研究室像

さまざまなロボットや AI が実験の遂⾏を担当し、研究者は知的創造に専念する（イラスト：⽊野陽）

─ 133 ─O-2

オートメーション化されたトランススケールスコープが生み出す新しい世界観
垣塚太志
大阪大学産業科学研究所
これまでの生命科学において、バイオイメージングは生命現象の理解、ひいては医療・創薬に多大な貢献をしてきた。私たちの体を構成する細胞は 1/100 mm 程度と小さいので、通常は顕微鏡を使って細部を拡大した画像を取得することで、個々の細胞を詳細に解析する。一方で、多細胞生物において、多くの細胞は単独では働かず、多様な細胞が多数集まって協同的に働き、組織や臓器といった細胞の集合体として、より大きな空間スケールで機能を発揮する。従って、個々の細胞の振る舞いだけでなく、多数の細胞からなる集団としての挙動と合わせて、同時に解析できる
ようなイメージング技術が求められてきた。しかし、従来のイメージング技術では、細胞を識別できる解像度で観察できる視野が狭いため、同時には一部の細胞しかとらえることが出来ず、集団としての挙動を解析できなかった。そこで私たちは、個々の細胞を識別できる解像度を持ちな
がら、より広い空間を、より多くの細胞を同時に観察できる装置として、“トランススケールスコープ”の開発を続けてきた。その結果、約 1×1.5 cm2 という、これまでの常識では考えられないほど広大な視野で細胞観察が可能な装置の開発に成功した。私たちはこの装置を AMATERAS と名付け、現在多くの共同研究者と協力しながら、様々な応用研究を展開している。例えば、約二十万個の社会性アメーバがコミュニケーションしながら生み出す螺旋パターン形成や、モデル生物の胚発生過程、心筋シートの同期した拍動などにおいて、細胞挙動から集団挙動までを統合した解析を実現している。さらに、最新の AMATERAS 3 号機では、細胞培養から観察まで全てがオー
トメーション化されており、再生医療や創薬に向けたオルガノイド（ミニチュア臓器）研究などを大きく加速することが期待される。本公開講座では、AMATERAS によって得られた画像や動画を紹介しながら、一般の方にもわかりやすいように、トランススケールスコープが生み出すバイ
オイメージングの新しい世界観を皆さんと共有できればと思う。

約二十万細胞の社会性アメーバが作る信号伝播のマクロな回転螺旋パターン(左図赤帯)と、個々の細胞の信号発火挙動の定量（右図）。どの細胞リーダーだったかなどが解析できる。

─ 134 ─

■発表者索引■

ア
赤水
揚妻
芦田
足達
足立
安部
新井
新井
荒川

尚史
正和
慶太
俊吾
尚哉
政俊
敏
由之
和晴

P-69
P-6、P-52
P-1
S1-4、P-32、P-65
S4-7、P-18
P-69
P-12、P-58
P-52
P-24

イ
飯塚 結貴
五十嵐龍治
池内
亨
石川 哲也
石黒 詩織
石田 誠一
石橋 健一
石原 美弥
石綿
整
市岡 隆幸
市橋 理江
市村 垂生
井出 祐貴
井出 龍斗
伊藤 吹夕
伊藤 容子
糸賀 裕弥
稲垣 貴士
稲田のりこ
井上 広大
井上 大雅
今井 快多
今村 寿子
今村 健志
今村 隆輝

P-14
P-67
P-56
S4-6、P-33
P-5
P-57
P-63
P-53
P-51
P-63
P-13
S4-1
P-37
P-1
P-55
S3-1
P-38
P-52
S3-4
P-63
P-29
P-30
P-27
P-17
S4-5、P-60

ウ
上
喜裕
上田 晴子
上村 真生
臼杵
深
内田 誠一
内山 聖一
梅澤 雅和
梅村晋一郎
梅村 和夫

S4-7、P-18
P-11
P-13、P-64
S4-5、P-60、P-67
S1-3
S3-4
P-13、P-64
P-2
P-37

エ
榎元
圓谷

廣文
徹之

S2-2
S3-5、P-26

オ
王
放放
大久保喬平
太田 善浩
大谷 直子
大友 康平
大浪 修一
大野 尚仁
岡 浩太郎
岡村 陽介
荻野 英賢
桶谷 亮介
長部 謙二
尾高 椋介
尾上 誠良
大濱 喬王
小俣 大樹

P-38
P-13、P-64
P-50
P-64
P-6
S1-1、P-38
P-63
P-1
P-6
P-44
P-41、P-62
S3-5、P-26
P-25、P-36
P-4
S2-4
P-2、P-54

カ
垣塚
笠井
柏木
加藤

太志
淳司
広子
薫

加藤
京
金城
樺山
上條
神谷
亀井
亀岡
諫田
神田

晃一
卓志
純一
一哉
由貴
知憲
義明
洋祐
泰成
元紀

O-2
P-52
P-50
S1-4、P-31、P-32、
P-65、P-68
P-31
P-61
S2-4
P-3、P-14
P-35
P-64
P-17
P-55
P-57
O-1

キ
菊川
菊地
岸
北口
北村
木下
木矢
京田

琴美
和也
宏軌
哲也
優樹
秀文
剛智
耕司

P-27
P-39
P-22
P-12
P-37
P-40
P-12
P-38

─ 137 ─

ク
朽津 和幸
國田
樹
久保美香子
久保 俊貴
隈井菜々子
栗田 侑典
来須 孝光
黒川
景

P-45、P-49、P-56
P-11
P-63
P-41、P-62
P-5
P-58
P-49
P-47

コ
小池 謙造
小泉 桂一
小糸 悠也
黄
栩昊
甲賀 大輔
香西 昌平
香田 次郎
郷間
葵
香村 芳樹
小浦美奈子
小島 正樹
小竹 敬久
小林 千紘
小原 健広
五味 晶彦
小山 幸季
近藤 慎也

S2-1
P-54
P-40
P-3
P-31
P-30
P-22
S4-7、P-18、P-28
S4-6、P-33
P-55
P-43、P-47、P-63
P-27
P-28
S2-4
P-43
P-50
P-30

サ
齊藤 寧来
齋藤 泰輝
齋藤
裕
齋藤
卓
齋藤
福
坂田 喜子
坂田 喬亮
阪本 理奈
坂本 勇貴
桜井 哲人
佐々木 章
佐々木真大
佐藤 一誠
佐藤 秀行
佐藤いまり
佐原 成彦

P-50
P-31
P-32
P-17
P-37
P-40
P-43
P-22
S3-3
P-30
P-8、P-23
P-47
P-52
P-4
T-1
P-51

シ
設樂 久志
朱
文超
白井
拓
白土愛由美
新藤
豊

P-9
P-21
P-9
P-25
P-1

ス
菅沼
杉
杉浦

芳樹
拓磨
一徳

杉山
鈴木
鈴木
鈴木
鈴木
鈴木
鈴木
墨野

成
美穂
悠乃
治
彩菜
亮
和男
倉誠

P-50
S4-5、P-60、P-67
S2-3、P-15、P-41、
P-59
P-22
P-19、P-29、P-46
P-2、P-54
P-55
P-69
P-2、P-54
P-55
P-63

ソ
曽我
曽我

康一
公平

P-27
P-13、P-64

タ
高野 秀和
鷹野
優
高橋真奈美
高橋 康史
高橋 泰伽
高橋 - 山城 恵生
田口 加奈
田桑 弘之
竹内 康造
竹本
研
竹本 邦子
田代
充
田中 康裕
田中 直子
田中
光
田中
冴
田中 陸登
田之倉 優
玉田 洋介

S4-6、P-33
P-22
P-1
S4-3
P-6
P-20
P-17
P-1
P-10
P-9
P-40
P-63
P-52
P-5
P-25、P-36
P-24
S2-3、P-15
P-42
S3-2

─ 138 ─

チ
張

宏

P-6

テ
程
大洲
出村茉莉子
寺井 琢也
天満 健太

P-21
P-63
P-21、P-34
P-41

ト
東ヶ崎 健
當山亜利沙
遠里由佳子
戸島 拓郎
戸田 真志

P-30
P-30
P-38
P-31
P-11

ナ
永井

中林
長原
中山
那須

健治

孝和
一
俊憲
雄介

長谷川晃汰
長谷川明洋
長谷川千織
服部
満
服部 峰之
服部 雅之
初見 洲人
花田賢太郎
花俣
繁
濵口 正悟
濱田
敬
林
康広
林
晃之
原
勲
針尾 紗彩
畔堂 一樹

S2-3、S3-5、P-7、
P-15、P-26、P-41、
P-48、P-52、P-59、
P-61、P-66
S4-2
P-69
P-44、P-55
P-20、P-21、P-34、
P-35
P-6、P-52
P-32
P-25、P-36
P-57

P-56
P-44
P-5
S2-3、S3-5、P-15、
P-26、P-48
P-63
S3-2
S3-2
P-68
L-1、P-49
P-25、P-36
P-19
P-3
S3-4
P-40
P-20
P-62

ヒ
檜垣
樋口
樋口
備瀬
平沢
廣川

匠
香織
真人
竜馬
壮
満良

P-11、P-27
P-18、S4-7
P-1
S1-3
P-53
P-69

浩一
俊一
歩
俊宣
智史
聡史
克昌
久志
祐一

P-3、P-14
P-66
P-42
P-12
P-57
P-62
P-41、P-57、P-62
P-22
P-8

ニ
新岡 宏彦
新津 葵一
西 栄美子

P-69
S4-4
P-31

フ
深瀬
福島
藤井
藤枝
藤田
藤田
藤田
藤原
古旗

ネ
根本

知己

P-6

ホ
堀田

耕司

P-1

ノ
野村

加代子

P-58

マ
前岡
前田
正本
松崎
松田

遥花
康大
和人
和炯
知己

松田

公志

P-67
S2-4
P-1
P-40
P-7、P-41、P-48、
P-61
P-40

鍋倉 淳一
波平 昌一
行方衣由紀
名和 靖矩

ハ
萩原 雄樹
橋本 研志
橋本
均
橋本香保子

P-45
P-45、P-56
P-52
P-55

─ 139 ─

松村
的場
真鍋
真山
丸山

義隆
修
良幸
茂樹
一雄

ミ
三浦 則明
水池
彩
三ツ井敏明
光山 統泰
蓑島
宮内
宮川
宮脇
ム
宗像
村島
村松

維文
昭
拓也
敦史

理紗
知幸
知成

モ
毛内

拡

森
森
森川
森本

健策
彬乃
栞
康幹

ヤ
矢木 宏和
安彦
修
薮内 俊平
山縣 友紀
山崎
健
山下 真平
山下 優音
山田 幸平
山本条太郎
ヨ
楊
吉沢
吉澤
吉田
吉田

健
優花
晋
崇
大一

吉友
吉村

P-63
S3-2
P-14
P-37
P-2

P-2、P-54
P-62
P-42

S4-7、P-16、P-18、
P-28
S1-2
P-64
P-25
P-63

P-42
P-56
P-2
P-40
P-11

P-52
P-39

慨

P-41

ロ
魯

S3-2
P-68
P-49
S1-4、P-32、P-65、
P-68
P-39
P-69
P-42
S4-7、P-18

P-31
P-10
P-62
P-38
P-58
P-40
P-45
P-4
P-23

美樹
康孝

ワ
脇 萌々花
和沢 鉄一
渡邉健志郎
渡邉 朋信

P-43
S3-5、P-26、P-48
P-56
S2-4

Ａ
Anh Tuan Mai

P-37

Ｂ
Binh Duong Le

P-37

Ｃ
Cong Quang Vu

P-12Ｆ
Fu Chai

P-34

Ｇ
Giang N. T. Le

P-20、P-35

Ｈ
Hoang D. Lu

P-4

ＫKurt D. Ristroph

P-4

Ｌ
LI Menglu
Luis Carrillo-Reid

P-57、P-62
P-52

Ｍ
MAO YIFEI
Minh Hieu Nguyen

P-7
P-37

Ｎ
Nicholas I. Smith

P-41

─ 140 ─Ｒ
Rahman Md. Shazadur P-29、P-46
Robert E. Campbell
T-2、P-20、P-21、
P-34、P-35
Robert K. Prud'homme P-4
ＳSmith Nicholas

P-62

Ｔ
Tran Quang

S3-5、P-26

Ｗ
WANG YAN
Wei WuP-16
P-4

Ｘ
Xue Peng

P-7

Ｙ
Yicheng Wang

P-32

─ 141 ─■総会資料■

2022 年度 日本バイオイメージング学会
総会資料2022 年 9 月 4 日
日本バイオイメージング学会
会長 岡 浩太郎
会場：大阪大学銀杏会館
議題：2021 年度事業報告、 2022 年度事業経過報告および 2023 年度事業計画
総会議案
各委員会より
１．庶務報告２．財務報告３．会計監査４．企画委員会
５．バイオイメージング誌委員会
６．bioimages 誌編集委員会
７．ホームページ編集委員会
８．集会委員会
９．賞選考委員会
１０．研究助成選考委員会
１１．講習会委員会
１２．国際交流委員会
１３．新技術情報委員会
１４．男女共同参画委員会
１５．人事
１６．その他各委員会資料
１．庶務報告（加藤(晃)）
21 年度事業報告
1） 会報などを各委員会と協力して発送
2） 会員情報の管理・更新
3） その他

─ 145 ─

22 年度事業経過報告
1） 会報などを各委員会と協力して発送
2） 会員情報の管理・更新
3） その他
23 年度事業計画
1） 会報などを各委員会と協力して発送
2） 会員情報の管理・更新
3） その他
２．財務報告（太田）（添付資料 参照）
21 年度財務報告
1） 収支のまとめ
2） 会員への会費振込依頼、入金確認
22 年度財務経過報告
1） 収支のまとめ
2） 会員への会費振込依頼、入金確認
3） 学術集会会場での会費徴収
23 年度財務計画
1） 収支のまとめ
2） 会員への会費振込依頼、入金確認
3） 学術集会会場での会費徴収
３．監査（木原、船津）
1） 会計監査の報告
４．企画委員会（鈴木(亮)）
21 年度事業報告
1） 賛助会員への勧誘
2） 第 30 回学術集会 記念シンポジウムの企画
22 年度事業経過報告
1） 賛助会員への勧誘
23 年度事業計画
1） 賛助会員への勧誘

─ 146 ─

５．バイオイメージング誌委員会（朽津）21 年度事業報告
1） 和文誌「バイオイメージング」第 30 巻 1 号(通巻 88 号)、30 巻 2 号(通巻 89 号)を発行2） 和文誌「バイオイメージング」を Web site で公開、和文誌ホームページの充実
3） 投稿（研究室紹介等）呼びかけ、特集記事の充実
22 年度事業経過報告
1） 和文誌「バイオイメージング」第 31 巻 1 号(通巻 90 号)を発行、31 巻 2 号(通巻 91号)を 2022 年 8 月に刊行予定
2） 和文誌「バイオイメージング」の Web-site での公開、和文誌ホームページの充実
3） 投稿（研究室紹介等）呼びかけ、特集記事の充実
23 年度事業計画
1） 和文誌「バイオイメージング」第 32 巻発行
2） 和文誌「バイオイメージング」の Web-site での公開、和文誌ホームページの充実
3） 投稿（研究室紹介等）呼びかけ、特集記事の充実
６．bioimages 誌編集委員会（小島）21 年度事業報告
1） Bioimages Vol.29 の論文のアップロード
2） Vol.4（1996）以降のバックナンバーのオンライン化
22 年度事業経過報告
1） Bioimages Vol.30 の論文アップロード準備中
2） 副委員長の設置
3） Vol.3（1995）以前のバックナンバーのオンライン化
23 年度事業計画
1） Bioimages Vol.31 の論文アップロード準備中
2） バックナンバーのオンライン化の継続
７．ホームページ編集委員会（曽我）21 年度事業報告
1） 特になし
22 年度事業経過報告

─ 147 ─1） 特になし
23 年度事業計画
1） 特になし
８．集会委員会（永井）21 年度事業報告
第 30 回学術集会
日程： 2021 年 9 月 9 日（木）～ 10 日（金）会場： オンライン開催
大会長： 田中 直子 （大妻女子大学 家政学部 食物学科）
参加費： 一般（正会員・協賛学会員：4,000 円、非会員：6,000 円）
大学院生および学部 5 年生以上（学生会員：3,000、非会員：5,000 円）
学部 4 年生以下：無料
公開講座「味と匂いのバイオイメージング」
日程： 2021 年 9 月 11 日（土）10:00-12:00 オンライン開催
22 年度事業経過報告
第 31 回学術集会
日程： 2022 年 9 月 3 日（土）～ 4 日（日）会場： 大阪大学銀杏会館
大会長： 永井 健治（大阪大学産業科学研究所）
参加費： 一般（正会員・協賛学会員：4,000 円、非会員：6,000 円）
大学院生および学部 5 年生以上（学生会員：3,000、非会員：5,000 円）
学部 4 年生以下：無料
公開講座「オートメーションバイオイメージングの展望」
日程： 2022 年 9 月 5 日（月）9:30-10:30
先端機器見学会・実演会
日程： 2022 年 9 月 5 日（月）10:30-12:00
23 年度事業計画
第 32 回学術集会・公開講座
日程： 2023 年 8 月末 ～ 9 月
会場： 千葉工業大学 津田沼校舎 2 号館
千葉県習志野市津田沼 JR 津田沼駅前
形式： 対面式（第 7 波の拡大〜収束状況でオンラインの可能性も考慮）
大会長： 橋本 香保子（千葉工業大学 先進工学部 生命科学科）
副会長： 長谷川 明洋（山口大学大学院 医学部 学術担当）

─ 148 ─

黒崎 直子（千葉工業大学 先進工学部 生命科学科 現地実施企画担当）
参加費： 例年に倣う （案）一般（正会員・協賛学会員：4,000 円、非会員：6,000 円）
大学院生および学部 5 年生以上（学生会員：3,000、非会員：5,000 円）
学部 4 年生以下：無料
公開講座 「未定；（検討中のテーマ）免疫関連〜COVIDー19 関連」
９．賞選考委員会（田中）
21 年度事業報告
1） 奨励賞：小俣 大樹（帝京大学薬学部）
山本 条太郎（産業技術総合研究所）
22 年度事業経過報告
1） 奨励賞：花俣 繁（新潟大学自然科学系・農学部）
23 年度事業計画
1） 奨励賞について、学会ホームページに推薦のお願いを掲載予定。
１０．研究助成選考委員会（菊池）21 年度事業報告
1） 特になし
22 年度事業経過報告
1） 特になし
23 年度事業計画
1） 特になし
１１．講習会委員会（加藤(薫)）
21 年度事業報告
1） 特になし
22 年度事業経過報告
1） 計画中（COVID-19 の収束状況などを考慮して開催を検討）
23 年度事業計画
1） 計画中１２．国際交流委員会（鈴木(和)）─ 149 ─

21 年度事業報告
1） 次回国際シンポジウム開催に向けての準備
22 年度事業経過報告
1） 次回国際シンポジウムの開催に向けての準備
23 年度事業計画
1） 次回国際シンポジウム開催に向けての準備
１３．新技術情報委員会（根本）
21 年度事業報告
1） 特になし
22 年度事業経過報告
1） 特になし
23 年度事業計画
1） 特になし
１４．男女共同参画委員会（洲崎）
21 年度事業報告
1） 男女共同参画学協会連絡会第 19 期運営委員会（オンライン開催）に参加
2） 第 19 回シンポジウム（10 月 9 日：オンライン開催）に参加
3） 内閣府理工チャレンジ～女子学生・生徒の理工系分野への選択～リコチャレ応援団
体として参加、理工系女子応援ネットワークに参加
4） 女子中高生夏の学校（8 月 8 日～9 日：オンライン開催）において「ポスターキャリ
ア相談」に参加
22 年度事業経過報告
1） 男女共同参画学協会連絡会第 20 期運営委員会（オンライン開催）に参加
2） 第 20 回シンポジウム（10 月 8 日）開催予定
3） 内閣府理工チャレンジ～女子学生・生徒の理工系分野への選択～リコチャレ応援団
体として参加、理工系女子応援ネットワークに参加
4） 女子中高生夏の学校（8 月 7 日～8 日；オンライン開催）において「ポスターキャリ
ア相談」に参加
23 年度事業計画
同様の活動を継続予定

─ 150 ─

１５．その他
審議事項
１）第 32 回学術集会の準備について
２）2023 年度人事

─ 151 ─

2021年度決算書 (2021年1月1日～2021年12月31日）

日本バイオイメージング学会
会長

岡

浩太郎

印

善浩

印

理事(財務担当） 太田

一般会計
収入

支出

2020年より繰越
利息
会費

6,661,461
10
1,024,000

バイオイメージング誌印刷・送付

収入計

7,685,471

男女共同参画奨励賞
HP作成維持費
雑費
振込手数料
第30回学術集会補助金
小計10,000200,000
236,500
33,1595,390
1,000,000
1,970,816

2022年度への繰越

5,714,655

支出計7,685,471

特別会計(国際学会準備金等）
収入
2020年度より繰越

収入計

学術論文英文校正

通信費
謝金・人件費139,348
63,74625,173
257,500

支出
4,290,669

4,290,669

─ 152 ─2022年度への繰越

支出計

4,290,669

4,290,669

2023年度予算案(2023年1月1日～2023年12月31日）
一般会計
収入

支出

繰り越し
会費

収入計

5,714,655
1,000,000

バイオイメージング印刷・送付
Bioimages アップロード費
ホームページ管理費
謝金・人件費
英文校閲費

6,714,655

会議費
奨励賞･研究助成
男女共同参画（分担金 他）
学術集会準備金
雑費
予備費

支出計

特別会計（国際学会準備金等）
収入
繰り越し
収入計

140,000 広報
250,000 広報
236,500 広報
50,000 庶務、会計
65,000 編集
10,000 庶務
100,000 賞選考
95,000 男女共同300,000 集会
60,000 庶務・会計
5,408,155

6,714,655

支出

4,290,669
4,290,669

2023年度への繰越
支出計─ 153 ─4,290,669
4,290,669

─ 154 ── 155 ─日本バイオイメージング学会定款
        第１章   総     則第１条  この学会は、日本バイオイメージング学会という。
第２条

この学会は、事務所を庶務担当理事の勤務先におく。

第３条  この学会は、評議員会の議決を経て必要の地に支部をおくことが出来る。
        第２章   目的および事業

第４条  この学会は、会員の研究発表、知識の交換ならびに会員相互および関連学（協）会との連絡提携の場となり、バイオイメージング学の進歩普及をはかり、もって学術、文化の発展に寄与することを目的とする。
第５条  この学会は、前条の目的を達成するために次の事業を行う。


１ 研究発表会および講演会の開催



２ 会誌、研究報告および資料の刊行３ 内外の関連学（協）会との連絡および協力

４ 研究の奨励および研究業績の表彰



５ 研究および調査

６ その他目的を達成するために必要な事業        第３章会    員第６条  この学会の会員は、次のとおりとする。




１ 正会員 バイオイメージング学に関する学識または経験を有する個人であって、この学会の目的に賛同し、別に定められた年会費を納める者



２ 学生会員 大学またはこれに準ずる学校に在籍し、バイオイメージング学に関係のある学科を納める学生であって、この学会の目的に賛同し、別に定められた年会費を納める者



３ 団体会員 この学会の目的に賛同し、別に定められた年会費を納める団体

４ 賛助会員 この学会の事業を後援し、別に定められた年会費１口以上を納める者または法人５ 名誉会員 バイオイメージング学と本学会の発展に大いに貢献した個人で、評議員会の認めた者

第７条  会員になろうとする者は、会費を添えて入会申込書を提出し、理事会の承認を受けなければならない。
第８条  会員は、この学会が刊行する機関誌および図書の優先的配布を受けることができる。
第９条

会員は、次の事由によって資格を喪失する。



１ 退会



２ 禁治産および準禁治産の宣告

３ 死亡、失踪宣告

４ 除名

第１０条 会員で退会しようとする者は、理由を付して退会届を提出しなければならない。

─ 156 ─第１１条 会員が次の各号の一に該当するときは、評議員会の議決を経て、会長がこれを除名することができる。
１ 会費を滞納したとき



２ この学会の会員としての義務に違反したとき３ この学会の名誉を傷つけ、あるいはこの学会の目的に反する行為をしたとき

第１２条既納の会費は、いかなる理由があってもこれを返還しない。
        第４章 役員、評議員および職員

第１３条 この学会には、次の役員をおく。
理 事 １２名以上１６名以内（うち会長１名、副会長２名）



特任理事 ６名以内



監 事 ２名

評議員全会員の１０％程度

第１４条 １ 評議員と監事は、正会員より総会で選出し、理事および特任理事は、


評議員より評議員会で選出する。

    ２ 理事は、互選で会長１名、副会長２名、庶務担当理事１名、財務担当理事１名、国際交流委員長１名を定め、常務理事とする。
第１５条１ 会長はこの学会の業務を総理し、この学会を代表する。
２ 副会長は会長を補佐し、会長に事故ある時は会長業務を代行する。
３
３ 庶務担当理事、財務担当理事は、会長を補佐し、理事会の決定事項に基づき事務を行う。
     ４ 国際交流委員長は、理事会の決定事項に基づき、諸外国とのバイオイメージング研究の学術的交流と連携を図り、国際バイオイメージング会議を推進する。
第１６条１ 理事は、理事会を組織し、この学会の運営上重要な事項について決定し、執行する。
     ２ 常務理事は常務理事会を組織し、必要な事項について協議し、理事会に諮る。
     ３ 特任理事は、理事会の決定事項に基づき、特定の重要事項を担当する。
第１７条 監事は民法第  条の職務を行う。
第１８条 評議員は評議員会を組織して、この学会の運営上の重要事項にかかわる理事会の決定事項に関し、議事を開き議決する。
第１９条 １ 会長、副会長、庶務担当理事、財務担当理事、監事の任期は２年とする。
     ２ 理事の任期は４年とし、２年毎に半数を改選する。
     ３ 特任理事の任期は２年とする。但し、再任を妨げない。     ４ 評議員の任期は４年とする。但し、再任を妨げない。
５ 補欠または増員による役員の任期は、前任者の残任期間とする。
     ６ 役員は、その任期満了後でも後任者が就任するまでは、なお、その職務を行う。
 ７ 役員は、この学会の役員としてふさわしくない行為のあった場合、または特別の事情のある場合には、その任期中であっても評議員会の議決により、会長が任を解くことができる。 
第２０条役員は交通費、連絡費、日当の支給を受けることができる。
第２１条 １ この学会の事務を処理するため、書記等の職員をおくことができる。
     ２ 職員は、会長が任免する。

─ 157 ─     ３ 職員は、有給とする。
        第５章 会    議

第２２条 １ 通常総会は、毎年１回議長が召集する。
     ２ 臨時総会は、理事会または監事が必要と認めたとき、いつでも召集することができる。
第２３条会長は、会員現在数の５分の１以上から会議に付議すべき事項を示して総会の召集を請求された場合には、その請求のあった日から２０日以内に臨時総会を召集しなければならない。
第２４条 通常総会の議長は、会長とし、臨時総会の議長は会議のつど会員の互選で定める。
第２５条 総会の召集は、少なくとも１０日以前に、その会議に付議すべき事項、日時および場所を記載した書面または会誌の公告をもって通知する。
第２６条 次の事項は、通常総会に提出してその承認を受けなければならない。


１ 事業計画および収支予算についての事項２ 事業報告および収支決算についての事項３ 財産目録

４ その他理事会において必要と認めた事項

第２７条 総会は、会員現在数の５分の１以上出席しなければ、その議事を開き議決をすることができない。
ただし、当該議事につき書面をもってあらかじめ意志表示した者は、出席者とみなす。
第２８条総会の議事はこの定款に別段の定めがある場合を除くほか、出席者の過半数をもって決し、可否同数の時は、議長の決するところによる。
第２９条総会の議事の要項および議決した事項は、会員に通知する。
第３０条 １ 評議員会は随時会長が召集する。
     ２ 評議員会の議長は、会長がこれに当たる。
第３１条 評議員会は評議員数現在数の５分の１以上出席しなければ議事を議決することができない。
第３２条評議員会は、この定款に別段の定めがある場合を除くほか、出席者の過半数をもって決し、可否同数のときは議長の決するところによる。
第３３条 理事会は、毎年２回会長が召集する。ただし、会長が必要と認めた場合、または、理事現在数の３分の１以上から会議の目的たる事情を示して請求のあったときには、会長は臨時理事会を召集しなければならない。  
第３４条 １ 理事会は理事現在数の３分の２以上出席しなければ議事を開き議決することができない。ただし、当該議事につき書面をもってあらかじめ意志を表示したものは、出席者とみなす。
     ２ 理事会の議事は、この定款に別段の定めがある場合を除くほか、出席理事の過半数をもって決し、可否同数のときは、議長の決するところによる。
     ３ 特任理事は理事会には参考人として出席できる。
第３５条 総会、評議員会および理事会の議事録は、議長が作成し、議長および出席者代表２名以上が署名押印の上、これを保存する。
        第６章 資産および会計

第３６条 この学会の資産は、次のとおりとする。
１ この学会設立当初画像解析シンポジウムから継承した別紙財産目記載の財産─ 158 ─２ 会費３ 事業に伴う収入４ 資産から生じる果実５ 寄付金品
６ その他の収入
第３７条 １ この学会の資産を分けて、基本財産および運用財産の２種とする。
２ 基本財産は、別紙財産目録のうち、基本財産の部に記載する資産および将来基本財産に編入される資産で構成する。
３ 運用財産は、基本財産以外の資産とする。
４ 寄付金品であって、寄付者の指定のあるものは、その指定にしたがう。
第３８条 この学会の基本財産のうち現金は、理事会の決定によって定期郵便貯金とするか、もしくは定期預金として、会長が保管する。
第３９条 基本財産は、処分し、または担保に供してはならない。ただし、この学会の事業遂行上やむを得ない理由があるときは、評議員会および総会の議決を経、その一部に限り処分し、または担保の供することができる。
第４０条 この学会の事業遂行に要する費用は、会費、事業に伴う収入および資産から生ずる果実等の運用をもって支弁する。
第４１条 学会の事業計画およびこれに伴う収支予算は、評議員会で議決しなければならない。
第４２条 １ この学会の収支決算は、毎回、財産目録、事業報告書および会員の移動状況書とともに監事の意見をつけ、評議員会および総会の承認を受けなければならない。
２ この学会の収支決算に剰余金があるときには、評議員会の議決および総会の承認をうけて、その一部もしくは全部を基本財産に編入し、または翌年度に繰り越すものとする。
第４３条収支予算で定めるものを除くほか、新たに義務の負担をし、または権利の放棄をしようとするときは、評議員会および総会の議決を受けなければならない。借入金（その会計年度内の収入をもって償還する一時借入金を除く）についても同様とする。
第４４条この学会の会計年度は、毎年１月１日に始まり１２月３１日に終る。
        第７章 定款の変更ならびに解散

第４５条この定款は、評議員会および総会においておのおのの４分の３以上の議決を経なければ変更することができない。
第４６条 この学会の解散は、評議員会および総会においておのおのの４分の３以上の議決を経なければならない。
第４７条この学会の解散に伴う残余財産は、評議員会および総会においておのおのの４分の３以上の議決を経て、この学会の目的に類似の目的を有する公益事業に寄付するものとする。
        第８章 補   則

第４８条 １．この定款施行についての細則は、評議員会の議決を経て別に定める。
２．本定款は１９９１年１０月１８日より実施する     ３．事業年度の初年度は本会設立の日をもってはじまる─ 159 ─     ４．初年度は半期役員は互選で決定する        付     則本定款は、２０１１年１月１日より実施する。
       
細     則

１．この細則は、日本バイオイメージング学会定款４８条の１により、定めたものである。
２．本学会の事務所を、庶務担当理事の所属先（〒愛知県名古屋市瑞穂区田辺通３－１ 名古屋市
立大学大学院薬学研究科・生命分子構造学分野）におく。
３．年会費は正会員５，０００円、学生会員２，０００円、団体会員１０，０００円、賛助会員１口１００，
０００円とする。ただし、評議員の年会費は８，０００円とする。また、賛助会員の企業は、若干名を会員として登録することができる（これを登録会員という）。登録会員は、評議員会の議決をもって承認される。
４．第１４条で定める評議員（評議員という）のほかに、任期２年（再任を妨げない）の企業評議員をおくことができる。企業評議員は、本学会の活動に協力的な企業に属する正会員および賛助会員企業の登録
会員より選出し、評議員会で承認する。ただし、企業評議員の人数は評議員の２０％以内とし、評議員の年会費を納める必要はない。
５．定款第１６条２の常務理事会は、常務理事とバイオイメージング誌編集委員会委員長、ELRLPDJHV 誌編集委員会委員長より構成する。
６．副会長は、会長以外の常務理事と併任することができる。
７．定款第５条に定めた事業を行うため、企画、バイオイメージング誌編集、ELRLPDJHV 誌編集、ホームページ編集、集会、賞選考、研究助成選考、講習会、国際交流、新技術情報、男女共同参画の各委員会を置く。各委員会には、必ず理事が属し、委員長は原則として理事がつとめる。ただし、特別の事情があるときは、評議員が委員長をつとめることができる。また、必要に応じて、これらの委員会のほかに、特別委員会を設けることができる。
特別委員会には、必ず理事が複数名加わるとともに、理事が委員長をつとめる。
８．本細則の変更については、評議員会の議決と総会の承認を必要とする。
        付     則本細則は、２０１９年１月１日より実施する。

─ 160 ─

年会費
会員は次の会費年額を支払うこととする。
１．評議員      年額８０００円
２．正会員      年額５０００円
３．学生会員     年額２０００円
４．団体会員    年額１００００円
５．賛助会員 年額１口１０００００円

附則
１． 企業評議員は、個人正会員については会費年額５０００円、賛助会員を代表して評議員となる場
合には賛助会費のみとする。
─ 161 ─                            日本バイオイメージング学会入会のお願い
日本バイオイメージング学会では会員の募集を致しております。会員の方の周囲に画像に関心のある方がおられましたら入会されるようご勧誘をお願い致します。入会される方は、本誌末の入会申込書をご利用ください。

正会員：      ５，０００円
学生会員：     ２，０００円
団体会員：    １０，０００円（図書館対象）
賛助会員：一口 １００，０００円
評議員会費：    ８，０００円

申込先
学会事務局 〒 名古屋市瑞穂区田辺通３－１
 名古屋市立大学大学院薬学研究科生命分子構造学分野内 日本バイオイメージング学会事務局
 7(/： )$;： (PDLO：RIILFH#MELRLPDJLQJRUJ
 郵便振替：００１３０－３－７３５６５ 名 義：日本バイオイメージング学会事務局
                                 日本バイオイメージング学会賛助会員入会のお願い
本学会は、画像解析技術を基に生命原理を解明し、人類の福祉に貢献することを目的としております。つきましてはこの趣旨に御賛同いただき御機関に賛助会員として参加いただけ
ればありがたく思います。日本における基礎生命科学と応用開発研究との有機的結合実現のためぜひ御協力ください。
賛助会員入会御承諾の場合は下記口座への会費の振込とともに、本誌末の入会申込書（学会
入会申込書と同じ）に必要事項を御記入の上、返送をお願い致します。

賛助会員会費：一口 年１０万円
会費振込先：郵便振替：００１３０－３－７３５６５      日本バイオイメージング学会事務局

特典：展示会での優先展示、学会誌、広報誌、学会要旨集への広告優先権
問合せ先 〒 名古屋市瑞穂区田辺通３－１     名古屋市立大学大学院薬学研究科生命分子構造学分野内     日本バイオイメージング学会事務局
     7(/： )$;： (PDLO：RIILFH#MELRLPDJLQJRUJ
─ 162 ─                                 

会費納入のお願い
日本バイオイメージング学会学会費の納入をお願いいたします。
すみやかな納入をお願いいたします。

正会員：      ５，０００円
学生会員：     ２，０００円
団体会員：    １０，０００円（図書館対象）
賛助会員：一口 １００，０００円
評議員会費：    ８，０００円

会費振込先：郵便振替：００１３０－３－７３５６５      日本バイオイメージング学会事務局
                                 

学会のホームページは以下の通りです。ご利用ください。

KWWSMELRLPDJLQJRUJ
─ 163 ─1R＿＿＿＿＿＿＿       入会申込書 )$;HPDLO でも可                       BBB年BB月BB日
日本バイオイメージング学会定款を認め、日本バイオイメージング学会に入会いたします。

（〇をつけてください）
１．正会員： 円
学生：  円
団体（図書館）： 円
賛助会員： 円（１口）

２．入会に際しては予め送金してください   送金金額：?BBBBBBBBB但し＿＿＿＿＿＿＿として郵便振替にて送りました    ふりがな：   氏名：          （賛助会員の場合連絡者）
  所属：機関名：  身分：   部科名：（学生の場合：学年）
      住所：〒      電話：   ファックス：     HPDLO：
賛助会員の場合口数：＿ 口
３．学生会員の場合のみ、ご記入ください  指導教員の氏名：
  指導教員の HPDLO：

４．研究分野：（〇をつけてください、複数可）
１．分子生物・生化   ５．分子構造・分子モデル・ドラッグデザイン
２．生物物理   ６．コンピューターソフトウエア
３．細胞生物   ７．コンピュータハード・機器開発
４．医学・生理８．その他（具体的に記入してください）
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
申込先：日本バイオイメージング学会事務局
(PDLORIILFH#MELRLPDJLQJRUJ郵送：
〒愛知県名古屋市瑞穂区田辺通３－１    名古屋市立大学大学院薬学研究科
    生命分子構造学分野内
会費振り込み先郵便振替：００１３０ー３ー７３５６５（料金振込人払い）
 名義人名：日本バイオイメージング学会事務局



─ 164 ─２０２２年度の各委員会：名簿
      ○：委員長
１．会長
岡浩太郎
２．副会長
加藤晃一、洲崎悦子
３．庶務〇加藤晃一４．財務
〇太田善浩
５．企画
〇鈴木亮、竹本邦子、橋本香保子、長谷川明洋
＊公開講座の企画を含む（学術集会付設の公開講座は大会長が企画）
６．バイオイメージング誌編集○朽津和幸、曽我公平、檜垣匠、樋口ゆり子、宮川拓也
加藤有介、菊地和也、○
７．ELRLPDJHV 誌編集○小島正樹、斎野朝幸、洲崎悦子、寺川進、宮川拓也
朽津和幸、小島清嗣、○
８．ホームページ編集○曽我公平、檜垣匠
岡浩太郎、小島正樹、朽津和幸、○
９．集会
○永井健治
太田善浩、加藤薫、立野玲子、○
１０． 賞選考○田中直子、田之倉優、寺川進、浜口幸久
大塩力、高松哲郎、○
１１． 研究助成選考○菊地和也、鈴木和男、中山俊憲、根本知己
１２． 講習会
○加藤薫、櫻井孝司、佐々木章、中村岳史、
岡部弘基、○企業から（オリンパス、カールツァイス、ニコン、浜松ホトニクス）
１３． 国際交流○鈴木和男、鈴木亮、永井健治
木原裕、○
アドバイザー $:KHDWOH\-*LUNLQ)0D[ILHOG5+RIIPDQQ1'HPDXUH[ /RZUHO%ROLQ'(KUKDUGW0(30XUSK\:'DZVRQ0-DFRQL ＊国際バイオイメージング学会の対応を含む
１４． 新技術情報○根本知己、晝馬亨、三井直人
荒井祐仁、加藤薫、鶴旨篤司、○
１５． 男女共同参画
○洲崎悦子、田中直子、橋本香保子、樋口ゆり子
加藤有介、朽津和幸、○

─ 165 ─２０２１年度役員
１．役 員
１）評議員（ まで）（現員  名）
荒井祐仁、池水信二、大塩力、太田善浩、岡浩太郎、加藤薫、加藤晃一、加藤有介、川西徹、菊地和也、朽津和幸、小島正樹、齋野朝幸、洲崎悦子、鈴木和男、鈴木亮、
曽我公平、竹本邦子、立野玲子、田中直子、田之倉優、鶴旨篤司、寺川進、冨田光子、
永井健治、中村岳史、中山俊憲、根本知己、橋本香保子、長谷川明洋、浜口幸久、
檜垣匠、樋口ゆり子、晝馬亨、古野忠秀、宮川拓也、三井直人、矢木宏和２）監 事（ 名： まで）木原裕、船津高志３）理 事（ 名： 年任期、 年毎半数改選、評議員により互選）（現員  名）
 まで
菊地和也、朽津和幸、洲崎悦子、鈴木和男、鈴木亮、田中直子、根本知己
 まで
太田善浩、岡浩太郎、加藤薫、加藤晃一、小島正樹、曽我公平、永井健治、檜垣匠
３）特任理事（ 年任期）
（ 名まで）
 まで
大塩力、田之倉優、浜口幸久４）会長、副会長、庶務担当、財務担当（理事により互選： 年任期）
会    長： まで：岡浩太郎
副 会 長： まで：加藤晃一、洲崎悦子
庶務担当理事： まで：加藤晃一
財務担当理事： まで：太田善浩

２．名誉会員（非役員）
新井孝夫、荒田洋治、石村巽、大木和夫、柏木浩、関塚永一、脊山洋右、中西守、
南谷晴之、安岡則武

─ 166 ─バイオイメージング 第 31 巻 第 2 号
日発行
2022
2022年
年88月
月22日発行
発行所：日本バイオイメージング学会
名古屋市立大学大学院薬学研究科 生命分子構造学分野 内〒467-8603 名古屋市瑞穂区田辺通３－１
TEL:052-836-3448
FAX:052-836-3450
E-mail: office@j-bioimaging.org
URL: http://j-bioimaging.org/

■協賛企業一覧■㈱オプトラインシグマ光機㈱日本電子㈱㈱ニコンソリューションズ

クロマテクノロジー
ジャパン合同会社

スペクトラ・フィジックス㈱ヘルツ㈱㈱ライトストーン

合同会社Givetechs㈱システムブレイン㈱東海ヒット

ソーラボジャパン㈱オックスフォード
・インストゥルメンツ㈱正晃テック㈱㈱Visualix

ニットーボーメディカル㈱ヤマト科学㈱浜松ホトニクス㈱㈱エビデント（オリンパス）

横河電機㈱（掲載は順不同）
東京化成工業㈱共焦点レーザー顕微鏡システム
システム

NEW
より広く
業界随一の広視野（対角 25 mm）。オルガノイド、ショウジョウバエの胚、マウスの脳切片、透明化サンプルなどの大型標本の全景を 1 ショットで捉えます。

25 mm

より速く
業界最速、毎秒 720 枚の撮影スピードを実現。
ライブセルイメージングや in vivo イメージングなど、生きたサンプルの形態変化や刺激反応を逃しません。
高速撮影により励起光による光毒性を抑えサンプルの退色を低減し、よりサンプルにやさしいイメージングを可能にします。

より解像度高く
レゾナントスキャナーでは、従来機比 4 倍となる 2K × 2K、ガルバノスキャナーでは、8K × 8K の高解像度を達成。
細胞や組織における生命現象を、細部まで正確に捉えます。

AI で新たなイメージングへ
AX のパワーを最大限に引き出す画像統合ソフトウェア NIS-Elements 機能を充実。カスタマイズ可能なイメージングワーク
フローや最先端の AI 技術による画像解析を組み合わせることで、これまでにない新しい共焦点イメージングを体感できます。

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製品紹介サイト：www.microscope.healthcare.nikon.com/ja_JP

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405から730まで最多7色のレーザーを搭載し、さまざまな蛍光色素や実験に対応した新シリーズ。
ディスクコンフォーカルやオプトジェネティクスの光源用としてお使いいただいています。

多色高出力：405から730まで最多７レーザー搭載、最大出力１ワット
安定制御 ：光量モニター方式によるフィードバッグ制御、１％毎可変均一照明 ：マルチモードファイバー使用、デスペックラー標準装備
外部制御 ：アナログ入力による光量制御、TTLによるON/OFFスイッチング制御、USB
ファイバー：400ミクロン、NA0.22～0.39
小型・軽量：W15cm/L33cm/H24cm、4kg
機種・価格：全21機種、200万円台より（OEMのお客様には、波長・パワーのご相談お受けします）

モデルとレーザー

405

LDI-4
LDI-4-488
LDI-4-577
LDI-4-488-577
LDI-5
LDI-5-488
LDI-5-577
LDI-5-488-577
LDI-6
LDI-7
LDI-7-488
LDI-7-577
LDI-7-488-577
LDI-NIRLDI-NIR-488
LDI-NIR-577
LDI-NIR-488-577
LDI-Prime
LDI-VBGR SF
LDI-VCGR SF
LDI-WF

○

445

470

520

530

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555

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730

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640

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577

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488

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ファイバー
400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン400 ミクロン※100 ミクロン※100 ミクロン※
LLG ※※１つのファイバー端子から全波長出射
お問い合わせクロマテクノロジジャパン合同会社
https://jp.chroma.com Tel: 045-285-1583 Email: japan@chroma.com高速共焦点イメージング
プラットホーム

3

高速共焦点

3

同時多色 TIRF

3 レーザー wideﬁeld イメージング
3

一分子イメージング

3

可視 - 近赤外光励起

3

超解像

3

ボリアリス均一照明

3

GPU による高速デコンボリューシアダプタ各種

フィルターキューブ

対物レンズ

高速電動ステージ