hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラッディング励起システムを利用した有機光増幅器の開発

可視光帯の連続光励起が可能な増幅器の開発を目指した。課題となったのは活性色素材料で、広く用いられているレーザー色素では熱による耐性が十分ではなかった。そこで結晶で強い蛍光を発し、様々な分野で研究対象となっているチオフェン/フェニレンコオリゴマー(TPCO)を用いた。基板の形状を問わず結晶成長させる必要があるので、結晶化形成方法を探索した。気相法では蒸着法に着目し、蒸着した後に熱処理を行う方法を用いた。また液相結晶成長方法を開発し、これは貧溶媒中へTPCO溶液を滴下することにより形成するものである。この方法を用いることによりサブミリメーターの結晶を得ることができた。近年、耐熱性を有し、結晶化時に高密度励起下において自然放射増幅光(ASE)を観測可能なチオフェン/フェニレンコオリゴマー(TPCO)が、疑似連続光で励起しても発光能の劣化がないことが見出されている。これらの材料は今までのレーザー色素が抱えていた濃度消光という問題がない上、耐久性もあるため、現在まで有機レーザー色素がなし得なかった連続光励起による信号光増幅への期待がもてる。H24年度の目的としてTPCOの中でも緑色のASEを発するBP1Tを基板上に製膜した後、熱処理によって多結晶化させるこのプロセスを用いTPCOをコアの周りに製膜しコアに励起光を入射させASEが観測されるか確認することを挙げた。そこでH24年度はTPCO系の蒸着膜の高密度励起下における発光挙動を評価した。蒸着膜の結晶ドメイン成長は前年度検討しており、そこで得た条件を用いた。基板上にBP1TおよびAC5を蒸着しBP1Tでは195°CおよびAC5では165°C付近で熱処理することにより、前者は300μmで後者30μm程度のドメインを有する結晶膜が形成できた。これら結晶膜にフェムト秒レーザーを照射してそこからの発光を観測した。発振周波数が1kHzという疑似連続的な励起レーザー光照射下で今回評価した2種類のTPCO系結晶膜で発光のレーザー閾値が観測されること、この実験を繰り返し行っても膜の発光に関する劣化がみられないことなどがわかった。これらのことからTPCO系結晶膜が優れた増幅活性剤となり得ることが示された。H25年度の目的としてTPCOの中でも緑色のASEを発するBP1T結晶の中に赤色発光色素を導入することである。そこで共蒸着法を用いて基板上に製膜した後、熱処理によって多結晶化させるこのプロセスを行ったが、良好な発光特性を得ることができなかった。そこで、基板上に貧溶媒を滴下し、その上に溶液を滴下する湿式結晶作成法を開発した。まずはBP1T容積で行った結果、貧溶媒をDMFにした場合、基板上にはサブミリメータサイズの単結晶が形成できていることが、偏光顕微鏡による観察及びXRD測定によってわかった。発振周波数が1kHzという疑似連続的な励起レーザー光照射下で今回評価したBPIT結晶膜で発光のレーザー閾値が観測されること、この実験を繰り返し行っても膜の発光に関する劣化がみられないことなどがわかった。これらのことからBP1T結晶膜が優れた増幅活性剤となり得ることが示された。既存のポリマークラッドファイバー(PCF)のクラッドに朱色蛍光色素(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran、DCM)を浸透させ、ドープしたPCFでの信号光の増幅現象を確認するために、震災で影響が出た増幅光学系の再立ち上げを行った。またφ300μmのシリカコアにフッ素系ポリマーを被覆して独自のPCFを作製し、蒸気輸送法によってレーザー色素を浸透させるドープドクラッドファイバーの作製も目的としており、屈折率が1.41のフッ素化メタクリル樹脂をシリカコアの外周部に被覆した。それに様々な蛍光色素が浸透するか評価した結果、DCMを浸透できることがわかった。チオフェン/フェニレンオリゴマー(TPCO)の結晶が、疑似連続光で励起しても発光能の劣化がないことが見出されている。

これらの材料は今までのレーザー色素が抱えていた濃度消光という問題がない上、耐久性もあるため、有機色素が成し得なかった連続光励起による信号光増幅への期待がもてる。TPCOを基板上に製膜した後、熱処理によって多結晶化させるプロセスが最も効率よく基板上に結晶を作製できることから、TPCOを光増幅材料として用いて前述のプロセスが増幅器の作製プロセスとして有望か検討する必要がある。そこでTPCO蒸着膜の熱処理による結晶化の最適条件を探索した結果、2,5-bis(4-biphenylyl)thiophene (BP1T)と1,4-bis(5-phenylthiophen-2-yl)benzene (AC5)の場合、それぞれ190°C、165°Cが処理時間と得られるドメインサイズから最適であることを見いだした。また得られた結晶膜は既に報告されている単結晶と同様なXRDプロファイルを示し、効率よく基板上に単結晶ライクな膜が形成できた。H24年度は発振周波数が1kHzという疑似連続的な励起レーザー光照射下で今回評価した2種類のBP1TおよびAC5結晶膜で発光のレーザー閾値が観測されること、この実験を繰り返し行っても膜の発光に関する劣化がみられないことなどがわかった。これらのことからTPCO系結晶膜が優れた増幅活性剤となり得ることが示された。しかしながらこれらはプレートの石英基板の上に形成された結晶膜であり、計画時に示した石英ロッドの周りをTPCO結晶膜で評価したものではない。とはいえ、コアとなる石英ロッドの入手も行い、石英ロッドとの周辺部へのTPCO薄膜の形成は蒸着および熱処理も可能であることから大きな遅れとはならない。当該年度は震災により組み立て済みであった光学系の再構築など振り出しに戻る作業が必要となった。しかし、より早い復旧が可能であった蒸着機を用いて、濃度消光が発生せず耐久性があるTPCO結晶の基板上への作製条件の最適化を行った。TPCOは増幅材料として有望のみならず、デバイスの生産性を下げない材料であることがわかった。平成24年度の実験で用いたBP1Tは緑色のASEを発するため、エネルギー移動を用いて赤色のASEを発光させる。DCMやDO11、BP3T(TPCOの内、赤色に発光する誘導体)を、BP1Tとの共蒸着による製膜、及びそれの熱処理による混晶の形成を目指す。その混晶においてBP1Tの励起子を赤色色素に移動させ、それによって信号光を増幅する。混晶なので分子間距離も短く、エネルギー移動は必ず起こる。そこでH25年度は上記目標を鑑みて混晶の形成を行う。具体的には前述したように共蒸着後熱処理を行う。TPCOは微粉末を溶融しその後の徐冷によって高品質な結晶が形成できることが報告されており、BP1TやAC5などのTPCOとDCMやDO11などの赤色レーザー色素を溶融し徐冷することで混晶が形成可能だと推測される。クラッドの活性物質を導入した光増幅器でのコア及びクラッドの屈折率の最適化を計算し、実際の素子化に展開する。また耐久性があり濃度消光が生じないTPCO結晶の効率よい作製方法の検討を行いデバイス作製工程に反映する。赤色レーザー色素やBP1Tなどの薬品や発光評価に必要な光学部品、蒸着などに用いる真空光学部品などの消耗品や成果発表と関連研究の調査による旅費、英文校閲や修理に基づく役務費などを計画しているTPCO他、高い発光能を有する有機化合物や錯体などの光増幅器の作製のために必要な材料費、及びその他測定に伴い機器の消耗品などを年度を通じて使用する予定である。
雌ウナギの成熟機構に関する分子内分泌学的研究

1)脳下垂体におけるGTH合成分泌機構の解析人為催熟(サケ脳下垂体投与)に伴うニホンウナギの生殖腺刺激ホルモン(GTHα、lβおよびllβサブユニット)の発現変化を調べた。その結果、lβは催熟処理開始直後から急激にその発現が低下し、llβは逆に急増し、αはやや増加した。また、脳下垂体器官培養の結果、エストロゲンおよびアンドロゲンはlβの発現を抑制し、llβを逆に促進し、αには影響を与えないことが明らかになった。2)卵巣におけるステロイドホルモン合成機構の解析これまでにE2合成に関わるアロマターゼ、C17-20リアーゼおよびステロイド17β水酸基脱水素酵素(17β-HSD)、コレステロール側鎖切断酵素(SCC)および3β-HSDのcDNAクローニングに成功し、発現量の測定系を開発した。3)肝臓におけるビテロゲニン(VTG)合成分泌機構の解析雌ウナギの性成熟に伴う2種のVTG mRNA量の変化を調べた結果、VTG1のmRNA量は催熟開始後直ぐには上昇せず、卵黄形成中期から増加した。一方、VTG2のmRNA量は催熟開始後、直ちに上昇した。従って、両遺伝子には異なる制御が存在すること、両VTGの機能には何らかの相違があることが示唆された。4)天然ウナギの成熟機構の解析ニホンウナギで開発した測定系を用いて、自然環境下で卵黄形成中期にまで達しているニュージーランドウナギ(long fin ; LF)の脳下垂体および卵巣において、測定可能なすべての分子の発現状態を測定し、比較検討した。その結果、LFの方がlβ発現は高く、llβ発現はやや低かった。また、卵巣の各種ステロイド合成酵素については、3β-HSD発現に差は見られなかったが、他の酵素は人為催熟ウナギの方が多く発現していた。1)脳下垂体におけるGTH合成分泌機構の解析これまでに、ニホンウナギIIβおよびαサブユニットのcDNAクローニングと特異抗体の作製は完了している。GTHIβについては、東京大学がそのcDNAクローニングに成功したため、本研究では特異抗体の作製を試みた。その結果、ニホンウナギGTHIβ抗体の作製に成功した。また、IβのRT-PCR測定系も確立した。これらを用いて、人為催熟(サケ脳下垂体投与)に伴う雌ウナギ脳下垂体中のIβの変化を調べた結果、処理開始直後から急激にその発現が低下することが明らかになった。2)卵巣におけるステロイドホルモン合成機構の解析卵巣中の卵濾胞組織からは卵黄形成中にはエストラジオールー17β(E2)が、卵成熟期には17α、20β-ジヒドロキシ-4-プレグネン-3-オン(DHP)が合成分泌される。これまでにE2合成に関わるアロマターゼ、C17-20リアーゼおよびステロイド17β水酸基脱水素酵素(17β-HSD)cDNAのクローニングに成功している。本研究では、コレステロール側鎖切断酵素(SCC)および3β-HSDのcDNAクローニングに成功した。これらを用いて、人為催熟に伴う雌ウナギ卵巣中の変化を調べた結果、3β-HSDはほとんど変化しなかったのに対し、他の酵素は発現が増加した。3)肝臓におけるVTG合成分泌機構の解析肝臓からはエストロゲン受容体(ER)および2種のVTGcDNAのクローニングに成功している。しかし、最近哺乳類においてERはαおよびβの2種が存在することが報告された。実際に、申請者らが先に報告したのはERβであり、別タイプのERαがウナギでも存在することを確認している。そこで、本研究では、ERαのcDNAクローニングを行ない、部分配列を決定した。

この情報をもとに、両者の発現状態をそれぞれ区別して測定できる系を開発した。1)脳下垂体におけるGTH合成分泌機構の解析人為催熟(サケ脳下垂体投与)に伴うニホンウナギの生殖腺刺激ホルモン(GTHα、IβおよびIIβサブユニット)の発現変化を調べた。その結果、Iβは催熟処理開始直後から急激にその発現が低下し、IIβは逆に急増し、αはやや増加した。また、脳下垂体器官培養の結果、エストロゲンおよびアンドロゲンはIβの発現を抑制し、IIβを逆に促進し、αには影響を与えないことが明らかになった。2)卵巣におけるステロイドホルモン合成機構の解析これまでにE2合成に関わるアロマターゼ、C17-20リアーゼおよびステロイド17β水酸基脱水素酵素(17β-HSD)、コレステロール側鎖切断酵素(SCC)および3β-HSDのcDNAクローニングに成功し、発現量の測定系を開発した。3)肝臓におけるVTG合成分泌機構の解析肝臓からは2種のエストロゲン受容体(ER)および2種のVTGcDNAのクローニングに成功し、それらの発現状態をそれぞれ測定できる系を開発した。4)天然ウナギの成熟機構の解析ニホンウナギで開発した測定系を用いて、自然環境下で卵黄形成中期にまで達しているニュージーランドウナギ(long fin;LF)の脳下垂体および卵巣において、測定可能なすべての分子の発現状態を測定し、比較検討した。その結果、LFの方がIβ発現は高く、IIβ発現はやや低かった。また、卵巣の各種ステロイド合成酵素については、3β-HSD発現に差は見られなかったが、他の酵素は人為催熟ウナギの方が多く発現していた。1)脳下垂体におけるGTH合成分泌機構の解析脳下垂体器官培養により、ウナギの生殖腺刺激ホルモン(GTHIβおよびIIβサブユニット)の発現に及ぼす生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の影響を調べた結果、GnRHはGTHIIβサブユニットの発現を誘導するが、GTHIβについては、その発現を誘導する時としない時があることが示された。2)血中ステロイドホルモンアロマターゼ阻害剤をウナギに投与すると、血中エストラジオール(E2)量を低値に保つことができ、得られた卵も外見的には異常は観られなかった。また、今回、雌ウナギの11-ケトテストステロン(11KT)の血中量の変化を調べた結果、雌魚においても血中11KT量は催熟期間を通してE2量と同程度あるいはそれ以上に存在し、核移動期にはE2同様著しく増加することが判明した。3)肝臓におけるビテロゲニン(VTG)合成分泌機構の解析雌ウナギの性成熟に伴う2種のVTG mRNA量の変化を調べた結果、VTG1のmRNA量は催熟開始後直ぐには上昇せず、卵黄形成中期から増加した。一方、VTG2のmRNA量は催熟開始後、直ちに上昇した。従って、両遺伝子には異なる制御が存在すること、両VTGの機能には何らかの相違があることが示唆された。4)排卵されたウナギ卵の染色体排卵されたウナギ卵の染色体の状態を組織学的に詳細に観察した結果、他魚種で観察されるような正常な分裂中期像も観察されたが、その他にも、紡錘体の軸が曲がっている像や一つの卵中に二つの分裂中期像が存在するものも観察された。これら染色体像は、排卵されたウナギ卵の一部は最終成熟が未完了あるいは異常であることを示している。
テネイシン欠損環境における神経系ミュータント遺伝子の発現

1テネイシン欠損リーラーマウスの作製テネイシン欠損コンジェニック系統であるBALB/cA-TN-/-の雌と同じバックグラントを持つBALB/cA-rl/+の雄を交配した。このBALB/cA-rl/+のreeler遺伝子はOrleans reelerでゲノム遺伝子にLINE1配列の挿入があるために起こった変異であることが判明したのでPCRにより識別した。得られたF1個体からrl/+の遺伝子型をもつBALB/cA-TN+/-,rl/+をPCRにより選別して、現在、F1同士の交配をおこなっている段階である。tenascin遺伝子は第4染色体、reeler遺伝子は第5染色体に位置しているので、それぞれ独立に分離することが期待される。今後、F2が得られた段階でPCRによって9種類の遺伝子型を識別し、BALB/cA-TN-/-,rl/+個体を選んでテネイシン欠損リーラー系統として確立する予定である。2キメラマウスによる解析まず、テネイシン欠損コンジェニック系統であるGRS/A-TN-/-と正常系統であるC3Hとの間でキメラマウスを作製して、テネイシン蛋白の分布を解析した。プローブは自家製のテネイシンに対する単抗体3-6を用いた。その結果、小脳におけるテネイシンの分布は分子層に見られ、正常系統由来のベルグマングリアの突起の分布に対応した縞状模様として観察された。一方、テネイシンRNAプローブを用いたin situ hydrizidationによって小脳におけるテネイシン発現細胞がベルグマングリアであることが示された。これらの結果から、小脳におけるテネイシンはベルグマングリアが産生しており、細胞外に分泌されたテネイシン蛋白は産生細胞自身の周囲にあって広く拡散しないことがわかった。現在、リーラーとテネイシン欠損マウスのキメラを作製中である。
我が国企業の海外における事業活動と法令遵守プログラム

今日、より一層の海外への進出・展開を余儀なくされつつある我が国企業にとって、コンプライアンス・プログラムの整備、励行は不可欠の要請である。米国で2004年に成立した改正量刑ガイドラインに新設された§8B2.1は「効果的なコンプライアンス及び倫理プログラム」にっいて定め、客観化し易い内部統制システムを倫理プログラムによって補完しようと試みる。これは、企業に対して成熟した市民社会の一員としての自覚と責任、そして実践を求めるものである。本年度は,米国で事業展開を行う企業の法令遵守体制の整備、構築に重点を置いて研究を行った。その中でも量刑ガイドラインを中心に研究を進めた。関連する反トラスト法制のエンフォースメントにおいては,司法取引が重要な役割を果たすが,司法取引に基づく有罪判決がクレイトン法4条に基づく後続私訴の証拠たりうるかについては必ずしも明らかではない。特に量刑合意は量刑段階における取引であるにも拘わらず,不抗争答弁同様,同意判決と同等視し得るとしてクレイトン法5条(a)項但書が適用され,prima facie evidenceとしての効果が及ばない,と解すべきか。後続私訴の多くが和解で終結する為,調査は容易では無いが,現在はこの点に関する研究に集中している。証券法分野では「公正開示規則」に関して,近時,Siebel Systems第二事件判決が連邦地裁によって下されており,その検討を踏まえて研究報告を行った。これについては近日中に論稿に纏める予定である。また,クレディアの民事再生法申請によって明らかとなった「消費者ローン債権の証券化」をめぐる問題について,米国におけるサブプライム、ローン問題とその本質を同じくする金融機関のコンプライアンス問題であるとの立場から研究報告を行った。欧州に関しては,第一に,EC条約82条における特有の概念としての,不当な高価格設定の概念にっいて研究を行った。現時点では,リーディングケースとされるGeneral Motors事件,United Brands事件等々を検討することにより,特定の地域的ないし相手方に高価格を設定する行為の違法性については,まだ不明な点があり,この行為が82条違反となる市場支配的地位の濫用に該当する理由が確立されていないことが判明した。現在は,当概念のもととなるであろうEC条約の基本原理を検討することにより,これを明らかにする作業を行っている。本年度は、欧米で事業展開を行う企業の法令遵守体制の整備・構築に重点を置いて研究を行った。昨年来取り組んでいる司法取引に基づく有罪判決がクレイトン法4条に基づく後続私訴の証拠たりうるかについては、クレイトン法5条(a)項但書の解釈と併せ、依然として困難な問題であるが、調査の進展に併せて有益な示唆を得つつある。また、今年度は、更に、今後、米国内における企業をめぐる民事訴訟において重要な役割を果たし得るものと思われる暫定的差止命令についての基礎的な研究を試みた。企業をめぐる紛争局面において、エクイティ上の救済である暫定的差止命令を用いた柔軟な救済措置の可能性を探ることは、原告、被告両者の負担・損害の拡大を防ぎ、和解をはじめとする合理的な紛争解決措置の可能性を探ることでもある。そうした観点に基づき、暫定的差止命令に関する適用要件の伝統的な解釈を踏まえた上で、同制度を「当事者の効率的な行為を引き出すインセンティヴ」とする新しい枠組みの構築を検討した。欧州については、引き続き、EC条約82条に特有の概念である、不当な高価格設定の概念について研究を継続した。今年度は、特に、EC条約82条第2文a項において市場支配的地位の濫用行為の一例として挙げられている不当な価格設定の一類型とされる超過価格設定について、先例とされる事件を検討し、超過価格とは、供給される当該商品の経済的価値に対して合理的な関係がないことから過度である価格であり、その違法性については、並行輸入の阻害、および、当該商品の輸出入が人為的な価格設定により阻害されることに見出される可能性があること、その判断基準については、真の経済的価値と比較して超過していることが挙げられていること、等々を明らかにした。次年度は、更に、「EC条約82条における超過価格設定の概念の展開」、並びに「超過価格設定に対する優越的地位の濫用規制の適用」等のテーマへと研究を発展させてゆく予定である。本年度は、前年に引き続き、欧米で事業展開を行う企業の法令遵守体制の整備・構築に関する研究を継続した他、当初の予定通り欧米における競争法の域外適用問題、並びに国際カルテルに対する各国監督当局の活動に重点を置いて研究を行った。特に、マリンホース・カルテル事件は、日米欧に跨る大規模な国際カルテルであり、米国司法省が主導的に摘発を行い、2008年12月8日には日本企業の役員が反トラスト法並びに海外腐敗行為禁止法(Foreign Corrupt Practices Act)に違反したとしてヒューストン連邦地裁において有罪答弁を行い、同月10日に禁固2年、罰金8万ドルの判決が下されている。その際、Garza米反トラスト局長代行は、「米国の消費者に損害を与える国際カルテルの訴追は、反トラスト局最優先事項であり続ける」との談話を発表している。

本件は、黒鉛電極カルテルとの比較においても重要な事件であり、日米英それぞれ(特に米国)の観点から検討を行った。また、欧州における競争法の域外適用問題に関しては、当初の予定通り、英国法を中心に研究を行った。これによって、英国競争法は、自らの域外適用に関しては消極的であり、経済的一体理論、実行理論により立法管轄権を行使できる場合にのみ、域外適用を行うことが明らかとなった。同時に、英国においては、外国競争法(特に米国反トラスト法)の域外適用に関しても、一貫してそれを妨げる判決が下され、また、その内容を包括的に定める法律が存在することが明らかとなった。欧州については、他にも、EC条約82条に特有の概念である、不当な高価格設定の概念についての研究を継続し、「超過価格設定」概念の展開、並びにそれに対する優越的地位の濫用規制の適用についての検討を行った。また、暫定的差止命令に関する基礎的研究を継続して行った。以上を踏まえて、最終年度であるので、全体のまとめを行った。
体細胞由来子牛の死亡原因ならびに流産の原因の求明

申請者らは、これまで牛体細胞の核移植によって33頭の子牛の作出に成功した。しかしながら、受胎後半数の妊娠雌がさまざまな時期に流産することを確認している。また、分娩に至ったものでも分娩前後に15頭の子牛が死亡し、分娩後約半年でさらに2頭が死亡している。しかしながら、残りの16頭の子牛はいずれも正常に発育し、生殖能力も正常であることが証明されている。本研究は、このような体細胞由来核移植胚を受胚雌に移植した場合に高頻度でみられる流産ならびに死亡の原因を明らかにすることを目的に実施した。昨年度に引き続き、二次元電気泳動法による蛋白質の解析に必要な胚盤胞数を、体外成熟卵子の体外受精によって作出した胚を用いて検討した結果、20個で解析が可能であることが判明した。そこで、継代培養中の卵丘細胞の細胞周期を血清飢餓培養によってG1/G0期に同調し、除核未受精卵に核移植後8日間培養して胚盤胞に発育させた。解析のコントロールとして、体外受精によって作出した胚盤胞ならびに電気刺激とシクロヘキシミド処置によって作出した2倍体単為発生由来胚盤胞を用いた。Mini-PROTEANIIを用いて、それぞれの胚盤胞抽出物を電気泳動後、固定して銀染色をおこなった。その結果、核移植胚ならびに単為発生胚では、体外受精由来の胚盤胞でみられない蛋白質スポットがS0KDa近辺に45個確認された。現在、その蛋白質を同定するための解析をすすめるとともに、正常な子牛への発生能が保証されている過剰排卵牛より採取した胚盤胞との比較を実施中である。体細胞由来子牛の死亡ならびに流産の原因を明らかにすることを目的として、核移植卵由来の胚盤胞における蛋白合成状況を体外受精由来胚盤胞と比較するための実験系の確立を行った。体外成熟卵ならびに体外受精由来胚盤胞を用いて、分析に必要な卵子数を検討したところ、前者では20個以上、後者では10個以上必要なことが判明した。まず、卵子の透明帯を酸性タイロード液で除去後、サンプルバッファに移して使用時まて凍結保存した。ついで、Mini-PROTEANIIを用いて200vで4560分間電気泳動後、固定、染色して銀染色を行った。この条件で、体外受精由来816細胞期胚ならびに胚盤胞、継代培養卵丘細胞を除核未受精卵に核移植して発育した816細胞期胚ならびに胚盤胞をそれぞれ10個ずつ用いて電気泳動を行った。その結果、核移植胚ではいずれの場合も検出できる蛋白量が少なく体外受精胚との比較が困難であった。現在、さらに感度の良い方法を用いて、二次元電気泳動による解析を実施中である。
高周期典型元素π電子系-遷移金属元素からなるd-π電子共役系の構築とその性質解明

本研究は、高周期14族および15族元素を含むπ電子系と遷移金属のd電子系からなる新規なd-・電子系の構築とその物性解明を行い、典型元素π電子系と遷移金属元素の相乗効果の解明を目的としている。昨年度の研究において、高周期14族元素π電子系と鉄原子を含むフェロセンに注目し、二つのフェロセニルユニットをジシレンユニット(Si=Si)で架橋した1,2-bis(ferrocenyl)-disilene(1)の合成に成功した。本年度は、ジシレン1の物性解明とともに、遷移金属ユニットの元素の違いによる相乗効果への影響を知る目的で、1,2-bis(ruthenocenyl)disileneの合成とその性質解明を行った。Tip(Rc)SiCl2(Rc=ruthenocenyl)に対し、還元剤としてリチウムナフタレニドを作用させたところ、新規な1,2-ビス(ルテノセニル)ジシレン(E)-Tip(Rc)Si=Si(Rc)Tip(2)が室温で安定な黄色結晶として得られた。各種スペクトル測定やX線結晶構造解析により、ジシレン2の構造・物性を詳細に解明した。特にUV/visスペクトルにおいて、ルテノセニル基のRu部位とSi=Si二重結合部位のMLCTに相当するバンドが観測され、それは1におけるFeからSi=Si部位へのMLCT遷移よりも短波長側であった。またサイクリックボルタンメトリーにより、2の酸化還元挙動を解明した結果、2は1と同様、酸化側および還元側にそれぞれ二段階の可逆な酸化還元波を与えることが判った。これらの結果は、本来酸化還元には不安定なジシレン類が、ルテノセニルユニットの相乗効果により安定な酸化還元系となることが判ったのみならず、二つのルテノセニルユニット間のSi=Siユニットを介した顕著なd-π共役が支持される結果であり興味深い。本年度は、高周期14族元素π電子系と鉄原子を含むフェロセンに注目し、二つのフェロセニルユニットをジシレンユニット(Si=Si)で架橋した1, 2-bis(ferrocenyl)disileneについて検討を行った。本来ジシレン類は非常に反応活性で取り扱い困難である化学種であるため、立体保護基としてTip基(2, 4, 6-triisopropylphenyl基)を導入することとした。Tip(Fc)SiCl2(Fc=ferrocenyl)に対し、還元剤としてリチウムナフタレニドを作用させたところ、新規な1, 2-ビス(フェロセニル)ジシレン(E)-Tip(Fc)Si=Si(Fc)Tip(1)が室温でも安定な橙色結晶として得られた。各種スペクトル測定や線結晶構造解析により、ジシレン1の構造・物性を詳細に解明した。特にUV/visスペクトルにおいて、フェロセニル基のFe部位とSi=Si二重結合部位のMLCTに相当するバンドが観測されたことは興味深い。またサイクリックボルタンメトリーにより、1の酸化還元挙動を解明した結果、1は酸化側および還元側にそれぞれ二段階の可逆な酸化還元波を与えることが判った。これらの結果は、本来酸化還元には不安定なジシレン類が、フェロセニルユニットの相乗効果により安定な酸化還元系となることが判ったのみならず、二つのフェロセニルユニット間のSi=Siユニットを介した顕著なd-π共役が支持される結果であり興味深い。今後、これらの物性を詳細に解明し、高周期14族元素間π電子系と、9族遷移金属との相乗効果を系統的に解明する。

これらの結果は、本来酸化還元には不安定なジシレン類が、ルテノセニルユニットの相乗効果により安定な酸化還元系となることが判ったのみならず、二つのルテノセニルユニット間のSi=Siユニットを介した顕著なd-π共役が支持される結果であり興味深い。
FT-ICRMS分析を用いた森林皆伐地の溶存有機物動態に関する研究

本研究は、森林地帯において、降雨・林内雨・深さの異なる土壌水・地下水・河川水・湖水を採取し、有機体炭素濃度及び3次元蛍光スペクトルを解析する事により、森林生態系における溶存有機物の形成・変性などの循環過程を解明することを第1目標とし、さらに、植栽地と皆伐地の比較によって、土地利用形態が水質にもたらす影響を解明することを2つ目の目標として行った。林内雨は、降雨と同程度のDOC濃度であるにも関わらず蛍光スペクトルの蛍光強度とFT-ICR MSの検出ピーク数が増加し、降雨が林内雨になる際に樹冠からある種のDOMが溶出し、加わる事が判明した。DOC濃度・蛍光スペクトルの蛍光ピーク強度・FT-ICRMSの検出ピーク数は、土壌では降雨・林内雨に比較すると劇的に増加し、深部地下水になると、微生物による分解と鉱物や土壌粒子によるDOMの吸脱着作用が進んで土壌水から一気に減少した。皆伐地と植栽地の比較においては、DOC濃度は、植栽地のA・B層の方が皆伐地のA・B層よりも概して高かった。FT-ICR MSの結果からは、皆伐地に比べて植栽地ではH/C比とO/C比の小さい黒色炭素様物質(縮合率が高く不飽和結合の多い化合物:H/C=0.31.0,O/C=00.4)及びリグニン(H/C=1.01.6,O/C=0.10.5)が検出される領域により多くのピークが観測され、皆伐地と植栽地で分子組成に違いが見られた。これらの違いから、森林伐採が淡水の形成・変質過程に何らかの影響をあたえており、地下部の土壌水中のDOM組成が地上部の状態に大きく左右されていることが示唆された。淡水は、人間の生活に不可欠な資源であり、その大部分は森林地帯に蓄えられている。従って地上部を覆う森林の密度や樹種、伐採などの管理状態は、地下部に蓄えられる水の溶存成分に大きく影響し、渓流河川の水質をも支配している。溶存有機物は、主要な炭素のリザーバーであり、水質を決定付ける重要な因子である。しかし、その存在形態や存在量を把握することは難しく、従来は有機物全体の蛍光スペクトルや元素組成比などの特徴を調べる、いわゆるバルクキャラクタリゼーションによるものであった。本研究は、森林地域における降雨・林内雨・土壌水・地下水・河川水中溶存有機物の組成を超高分解能質量分析器を用いて分子レベルで特徴づけ、さらに植栽地と伐採地との比較を行うことで、河川水質に土地利用形態が及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。21年度はフィンランド北東部・カレリア地方の森林流域試験地においてサンプル採取のためのライシメーター等の設置を行い、初夏(67月)および秋(910月)にサンプリングを行った。DOCおよび蛍光分析の結果、雨水と林内雨はDOC濃度に違いはほとんどないが、林内雨でタンパク様物質蛍光ピークの位置に林内雨に雨水の約35倍、腐植様物質蛍光ピークの位置においては約1014倍高い炭素濃度あたりの蛍光強度が観測され、蛍光性有機物質の付加が示唆された。土壌水では、たとえば秋季のサンプルでは地下15cm(A層下)でのDOCは植栽地で11.5524.21mgC/L、皆伐地で6.497.25mgC/L、地下35cm(B層下)においては植栽地で21.4929.18mgC/L、皆伐地で2.003.82mgC/Lと違いが見られ、皆伐地の土壌水のDOCは、A層下とB層下両方において植栽地のものよりもかなり低いことが分かった。蛍光測定の結果からは、皆伐地では強い腐植様物質のピークが観測されたのに対し、植栽地においては強いタンパク様物質の蛍光ピークが観測され、地上部の管理が異なると、地下部の土壌水の有機物組成が変化することが明らかになった。

これらの違いから、森林伐採が淡水の形成・変質過程に何らかの影響をあたえており、地下部の土壌水中のDOM組成が地上部の状態に大きく左右されていることが示唆された。
通過する恒星摂動が惑星系形成に与える影響および主系列星ダスト円盤形成への応用

恒星は一般に集団で生まれる。密集しているので、近接遭遇も経験し、その際の重力散乱で、星団は約数億年かけてばらばらになっていく。この時期、恒星のまわりには惑星が形成されつつあるので、原始惑星系は、このような他の星との近接遭遇を経験する。この遭遇が原始惑星系に与える影響を調べ、特に、近年観測がめざましいカイパーベルト天体の軌道分布との関連を調べた。4047天文単位にあるカイパーベルトは、惑星や自らの重力ではつくり出せないような、非常に歪み(楕円がきつい)、傾いた軌道を持っていることがわかっている。われわれは軌道計算を行ない、これが太陽系形成時における他の星との(100天文単位程度まで近づいた)近接遭遇の影響である可能性が高いことを示した。近接遭遇の影響は太陽系外縁部において強く効き、100天文単位程度まで近づいた近接遭遇によって、30天文単位以遠では、大きな惑星の形成は不可能となる。これは30天文単位まで大きな惑星を有する現在の太陽系と調和的な結果である。30天文単位以遠では、軌道が大きく歪むので、天体は高速衝突を起こし、合体はせずに破壊を起こすことがわかった。他の恒星でもこのような他の星との近接遭遇を経験している可能性は高く、外縁部に惑星形成阻害領域が生まれ、そこでの破壊的衝突によるダスト生成が、主系列星ダスト円盤の形成につながっていると考えられる。観測によると主系列星ダスト円盤は一般に中心星から数十天文単位より外側に存在しており、それもわれわれの結果と調和的である。この結果はアメリカ天文学会惑星科学部門および、力学的天体物理部門の学会で数回発表し、関連論文はアメリカ天文学会惑星科学部門学会誌"Icarus"に2つは発表済みで、2本を投稿中である。恒星は集団で生まれる。密集しているので、近接遭遇も経験し、その際の重力散乱で、集団はばらばらになっていく。恒星のまわりには惑星が形成されつつあるので、原始惑星系は、このような他の星との近接遭遇を経験する。この遭遇が原始惑星系に与える影響を調べるのが本研究の目的である。一般に原始惑星系の内側領域は中心星に強く束縛されているので、影響は弱い。本年度はこの影響が比較的弱い部分を調べた。比較的弱いといっても、軌道離心率が0.01程度上昇して、僅かに軌道が歪んだだけでも、その領域での微惑星の衝突は非常な高速となり、合体せずに破壊し、その後の惑星形成は阻害されるので、弱い影響でも惑星形成に与える影響は大きい。僅かに軌道が歪む領域では、解析的近似解が存在する。われわれは解析的近似解を導出し、数値的な軌道計算結果と比較した。その解析的近似解は軌道離心率の上昇が0.01以下の場合は十分に正確であることがわかった。次にこの解析的近似解を使って、惑星形成が阻害される条件を計量的に求めた。近接遭遇のパラメータはたくさんあるが、解析解を求めたので、全てのパラメータに関する依存性も明らかになった。重要なパラメータは近接遭遇の最接近距離Dで、中心星から、0.20.25Dの距離より遠い領域では惑星形成が阻害されることがわかった。Dが150200天文単位の場合はこれによる惑星形成可能領域の大きさは太陽系と同程度になる。太陽系で大きな惑星が形成された領域の大きさは他の恒星との近接遭遇によって規定されたのかもしれない。この惑星形成阻害領域での破壊的衝突によるダストが主系列星ダスト円盤の形成につながっているとも考えられる。主系列星ダスト円盤は一般に中心星から数十天文単位より外側に存在しており、それもわれわれの結果と調和的である。この結果はアメリカ天文学会惑星科学部門の学会誌"Icarus"に発表した。

恒星は一般に集団で生まれる。密集しているので、近接遭遇も経験し、その際の重力散乱で、星団は約数億年かけてばらばらになっていく。この時期、恒星のまわりには惑星が形成されつつあるので、原始惑星系は、このような他の星との近接遭遇を経験する。この遭遇が原始惑星系に与える影響を調べ、特に、近年観測がめざましいカイパーベルト天体の軌道分布との関連を調べた。4047天文単位にあるカイパーベルトは、惑星や自らの重力ではつくり出せないような、非常に歪み(楕円がきつい)、傾いた軌道を持っていることがわかっている。われわれは軌道計算を行ない、これが太陽系形成時における他の星との(100天文単位程度まで近づいた)近接遭遇の影響である可能性が高いことを示した。近接遭遇の影響は太陽系外縁部において強く効き、100天文単位程度まで近づいた近接遭遇によって、30天文単位以遠では、大きな惑星の形成は不可能となる。これは30天文単位まで大きな惑星を有する現在の太陽系と調和的な結果である。30天文単位以遠では、軌道が大きく歪むので、天体は高速衝突を起こし、合体はせずに破壊を起こすことがわかった。他の恒星でもこのような他の星との近接遭遇を経験している可能性は高く、外縁部に惑星形成阻害領域が生まれ、そこでの破壊的衝突によるダスト生成が、主系列星ダスト円盤の形成につながっていると考えられる。観測によると主系列星ダスト円盤は一般に中心星から数十天文単位より外側に存在しており、それもわれわれの結果と調和的である。この結果はアメリカ天文学会惑星科学部門および、力学的天体物理部門の学会で数回発表し、関連論文はアメリカ天文学会惑星科学部門学会誌"Icarus"に2つは発表済みで、2本を投稿中である。
日本人高齢者を対象とした身体活動量の評価(二重標識水法と各種簡便法による検討)

2年間を研究期間とした本課題は、日本人高齢者の身体活動評価を目的とした。研究概要としては、体力や健康状態などの異なる前期高齢者から後期高齢者までの幅広い高齢者を対象に、二重標識水による総エネルギー消費量を測定するとともに、各種簡便法の精度や問題点を検討することであった。測定・調査項目は、1.基本健康調査(1)問診:健康状態、既往歴、運動実施状況、生活環境等、(2)血圧、(3)形態と体組成:身長、体重、BMI、腹囲、体脂肪量(キャリパー法)、筋量(PhysionXP :フィジオン社製)、2.代謝量(1)1日総エネルギー消費量の測定(DLW法)(2)基礎代謝量(早朝起床時実測:呼気ガス法)、3.簡便法による身体活動量(1)加速度活動量計(3軸:松下電工およびICC、1軸:スズケン)、(2)生活時間調査:Koebnick版を高齢者版(我々が作成)4.食事(DLW期間中の食事について、摂取した全ての飲食物を自記式用紙に記入するとともに写真撮影する。栄養価計算はWellness21(トップビジネス社)で行う)である。平成18年度は、健康な高齢者36名(6487歳、男性14名、女性18名)を対象に測定・調査を実施し、DLWによる健康な日本人高齢者のエネルギー消費量(総エネルギー消費量、基礎代謝量、PAL)の実態と、このような高齢者の活動量に影響を及ぼす日常生活行動を明らかにした。平成19年度は、虚弱高齢者16名(6898歳、男性8名、女性8名)を対象とし同様な測定・調査を行ない、この2年間の研究により年齢や健康水準の異なる幅広い日本人高齢者のエネルギー消費量のデータが収集できた。特に高齢者の活動レベルはNEAT (Non-Exercise Activity Time、ちょこまか運動)と高い有意な相関を示した。2年間を研究期間とする本課題の目的は、日本人高齢者の身体活動評価である。研究概要としては、体力や健康状態などの異なる前期高齢者から後期高齢者までの幅広い高齢者を対象に、二重標識水による総エネルギー消費量を測定するとともに、各種簡便法の精度や問題点を検討することにある。具体的な測定・調査項目としてはく1.基本健康調査(1)問診:現在の健康状態、既往歴、運動実施状況、生活環境など、(2)血圧、(3)形態および体組成の計測:身長、体重、BMI、腹囲、体脂肪量(キャリパー法)、筋量(PhysionXP:フィジオン社製)、2.代謝量の測定(1)1日総エネルギー消費量の測定(DLW法)(2)基礎代謝量(早朝起床時)の測定(呼気ガス法)、3.簡便法による身体活動量の測定(1)加速度活動量計ライフコーダーEX(1軸センサ加速度計:スズケン)、インテリジェント・カロリー・メーターICC(3軸センサ加速度計:ITリサーチ社製)、(2)生活時間調査:自記式用紙を用い、主な生活行動時間を記録、(3)質問紙JALSPAQ(Japan Arteriosclerosis Longitudinal Study Physical Activity Questionnaire)、4.食事調査(身体活動量調査期間の食事について、摂取した全ての飲食物を自記式用紙に記入するとともに写真撮影する。初年度は、先ず、2名を対象者としてプレテストを行い、方法上の課題を検討した。

その後、健康な高齢者36名(6487歳、男性14名、女性18名)を対象とした測定・調査を実施し、この結果から、DLWによる健康な日本人高齢者のエネルギー消費量(総エネルギー消費量、基礎代謝量、PAL)の実態と、このような高齢者の活動量に影響を及ぼす日常生活行動が明らかになった。2年間を研究期間とした本課題は、日本人高齢者の身体活動評価を目的とした。研究概要としては、体力や健康状態などの異なる前期高齢者から後期高齢者までの幅広い高齢者を対象に、二重標識水による総エネルギー消費量を測定するとともに、各種簡便法の精度や問題点を検討することにある。測定・調査項目は、1.基本健康調査(1)問診:健康状態、既往歴、運動実施状況、生活環境等、(2)血圧、(3)形態と体組成:身長、体重、BMI、腹囲、体脂肪量(キャリパー法)、筋量(PhysionXP:フィジオン社製)、2.代謝量(1)1日総エネルギー消費量の測定(DLW法)(2)基礎代謝量(早朝起床時実測:呼気ガス法)、3.簡便法による身体活動量(1)加速度活動量計(3軸:松下電工およびICC、1軸:スズケン)、(2)生活時間調査:Koebnick版を高齢者版(我々が作成)4.食事(DLW期間中の食事について、摂取した全ての飲食物を自記式用紙に記入するとともに写真撮影する。栄養価計算はWellness21(トップビジネス社)で行う)である。昨年度は、健康な高齢者36名(6487歳、男性14名、女性18名)を対象に測定・調査を実施し、DLWによる健康な日本人高齢者のエネルギー消費量(総エネルギー消費量、基礎代謝量、PAL)の実態と、このような高齢者の活動量に影響を及ぼす日常生活行動を明らかにした。今年度は、虚弱高齢者16名(6898歳、男性8名、女性8名)を対象とし同様な測定・調査を行ない、この2年間の研究により年齢や健康水準の異なる幅広い日本人高齢者のエネルギー消費量のデータが収集できた。特に高齢者の活動レベルはNEAT(Non-Exercise Activity Time、ちょこまか運動)と高い有意な相関を示した。
抗がん剤曝露の実態調査と曝露防止対策教育ツールの開発

近年、医療従事者や患者家族への抗がん剤曝露とその影響について注目されているが、患者自宅での5-FU持続投与に使用されている携帯型ディスポーザブル注入ポンプ(以下、携帯型ポンプと略)の取扱いの実態については報告がない。本研究では、薬剤師が調製した直後の携帯型ポンプと着用したゴム手袋、または患者が使用した後の携帯型ポンプと取り外し時に着用したゴム手袋を回収し、LC-MS/MSにて5-FUの定量を行い、抗がん剤曝露の有無について測定を行った。さらに、携帯型ポンプの自宅での取扱い状況と、薬剤師が調製する際の曝露対策についてアンケート調査を行った。薬剤師が調製に使用したゴム手袋の50.0%に5-FUが検出され、平均値は52.3μgであった。また、調製直後の携帯型ポンプでは、ルアーキャップ周囲の21.4%(平均0.131μg)、充填口周囲の28.6%(平均0.731μg)、ポンプ側面の21.4%(平均2.07μg)に5-FUが検出され、これらの箇所は患者または看護師が触れる可能性も高いと推測される。また、調製者対象アンケートにて88.9%が調製時にゴム手袋を1時間以上交換していないことが分かった。患者が使用した後の携帯型ポンプにおいて、使用後ルアーキャップを閉鎖した群と閉鎖していない群それぞれの平均5-FU検出量は、ルアーキャップ周囲では0.044μgと216μg、ポンプ側面では0.069μgと535μg、ゴム手袋では0μgと58.1μgであり、ルアーキャップを閉鎖後廃棄した群の曝露量が有意に少なかった。以上の結果から、調製時にゴム手袋に抗がん剤が付着し汚染が広がる可能性は高く、ゴム手袋の短時間での交換が必須であり、調製後の携帯型ポンプを清拭する必要性も考慮すべきである。また、患者・患者家族が携帯型ポンプの取り外しを行う際、ゴム手袋の着用は必須であり、廃棄時にルアーキャップを閉鎖する必要があると考える。本研究結果をもとに、携帯型ポンプの院内取扱いマニュアルとタブレット端末による患者・患者家族向け教育ツールを作成中であり、これらは多くの施設で活用できるものと考える。
データ同化を用いたアンサンブル高潮予報手法の提案と巨大高潮が持つ段波構造の解明

今年度は,メソ気象モデルと海洋流動モデルを用いて,2013年台風ハイヤンとその高潮を対象としてアンサンブル予報を行った.特定の物理スキームと計算格子解像度を設定すると猛烈な台風による巨大な高潮を数日前に約1mの差異で予報が可能な場合があることを確認した.ここで,巨大な高潮はその最高潮位の発生時間が短いため,アンサンブルメンバー間で高潮偏差の位相を合わせる必要があった.そのため,アンサンブル予報の平均値を算出する手法は,巨大な高潮を過小評価するという不確実性があり,防災工学の視座からは沿岸被害を拡大させる潜在的可能性を孕んでいる場合があることを指摘した.ただし,最高潮位発生時間のアンサンブル平均時間は,現地住民による証言と比較的合致しており,既往研究と同様の手法を用いることで,巨大高潮の発生時間を予報できる可能性があることもわかった.放射輝度データの気温の観測値をデータ同化して,台風の強度と経路を予報する数値実験を試みた.しかし,データ同化は物理スキームの選択と比較すると,台風の強度と軌道にあまり影響を与えなかった.この理由としては,データ同化の際の観測値の個数が少ないことなどが考えられる.ここで,大気・海洋物理場が台風の強度に与える影響に関する研究を行い,海水面温度が気温よりも台風の強度を支配する傾向が強いことを指摘した.これらを考慮すると,海水面温度もデータ同化することで,アンサンブル台風・高潮予報を高度化できる可能性がある.最後に,高潮段波の再現を海洋流動モデルを用いて試みた.高潮の前面では,津波段波などと同様の流体構造がみられた.高潮浸水速度も大きかったため,高潮段波が発生していた可能性があった.他方で,数値格子上で高潮段波の斜面勾配は1/1000以下であり,段波が発生していない可能性も否定できなかった.そのため,3次元流体モデルを用いた更なる検討が必要であった.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ねじれた1,3-ジエンの異常な反応性とその合成的展開

1,3-ジエンにおいて、2つのオレフィンをつなぐ単結合で十分にねじると共役系は切れ、一方のビニルC-H結合は他方のオレフィンのπ軌道とσ-π軌道相互作用することにより活性化されると予想される。しかしこのようなビニル水素の反応性について研究された例は見られない。本研究では“ねじれ"という単純な概念に起因する1,3-ジエンの特異な性質としてビニル水素の反応性に焦点を当て、その新たな反応性と合成的展開を検討した。私たちはすでに、十分にねじれたcis-β-ionol誘導体の一重項酸素酸化について検討し、アリル水素に優先したビニル水素の選択的なエン反応を見いだし、その結果としてアレン化合物を62%の収率で得ている。そこでこの反応を光学活性な3-alkoxy-9-cis-β-ionol誘導体に適用し、その一重項酸素酸化によってアレンジオール化合物を得た。次いで側鎖のアリルアルコールの官能基および立体選択的なアリル転位に成功し、カロテノイドであるパラセントロンのアレン部の合成に成功した。他方、鎖状の十分にねじれた1,3-ジエンを取りあげその合成法を検討した結果、ビニルトリフラートと金属アセチリドとのPd(0)触媒によるカップリング反応、つづく選択的な水素添加による合成法を確立した。次いでこれらの一重項酸素酸化反応を検討した結果、嵩高い置換基を持った系ではアリル水素に優先してビニル水素の選択的なエン反応がおこり、アレン化合物が70%の収率で得られた。一方、置換基効果のないねじれた1,3-ジエンの系では、アリル水素とビニル水素の持つ固有の反応性を比較することができ、その結果、十分にねじれた1,3-ジエンのビニル水素はアリル水素と同程度の反応性を有するという結果を得た。これらの結果は、各々のフロンティアオ-ビタルの電子密度の計算結果とよく対応しており、その妥当性が裏付けられた。
びまん性肺疾患のパラフィン包埋検体を用いたプロテオミクス解析

本研究では、びまん性肺疾患の病変組織をレーザーマイクロダイセクション(LMD)で切り出した後、プロテオミクス解析とTissue microarray(TMA)による解析を行い、病変部位の蛋白質発現の網羅的解析と、そのデータをもとにした、びまん性肺疾患病変部位の蛋白質の相互作用ネットワークを明らかにすることを目的としている。平成22年度までに、パラフィン包埋組織切片だけからトリプシン処理後にLC-MSで行った検討では、ケラチンとアルブミンしか同定することが出来なかった。本来であれば定量性のある検討を行う予定であったが、まず定性的に蛋白質が検出できるように、複数の切片からの検体をまとめて処理をする、また凍結切片からの検体も検討する。ケラチンの混入を防ぐ環境を作る。などの検討を行ってきたが、満足なデータは得られていないのが現状である。LMDで得られた検体は、通常mRNAを抽出してRT-PCRなどの非常に感度の高い方法で検索されることが多いが、今回の研究では、研究担当者のプロテオミクス研究の経験を生かして、微量のサンプルでも網羅的解析ができるのではないかと挑戦したが、技術的に困難な点が多かった。肺癌などの組織のLMDからプロテオミクス解析を行った報告は幾つかあるため、本研究も充分実施可能かと考えられたが、その違いは不明である。蛋白質発現を網羅的にネットワーク解析する観点は、びまん性肺疾患の病態を明らかにする手法として有用であると考えられるので、LMDなどによる組織選択性に拘らずに、まずは組織ホモジネートの解析などを先行すべきであった。本研究はびまん性肺疾患組織を、マイクロダイセクションを用いて切り出し、プロテオミクス技術で網羅的に解析することにより、タンパク質のネットワーク解析から病態を明らかにしようとするものである。研究代表者は十分なサンプル量を用いてこれまでのプロテオミクス解析を行ってきた経験があるが、本研究は非常に微量のサンプルを解析する、従来報告されていない試験的な試みであった。パラフィン包埋サンプルの前処理、マススペクトロメトリーの条件変更等、様々な工夫を行ったが、ケラチンやアルブミンなどのメジャータンパク質しか同定できなかった。事件計画の見直しとさらに感度の高いタンパク質解析技術の開発が必要である。平成21年度は実験系の確立を目指して研究を行った。本研究では、非常に沢山の検体が有用であるパラフィン包埋検体を用いて研究を予定していた。実際、LMDにて、間質性肺炎における線維化部分の切り出しは可能であり。10切片から、いくつかの病変部位を切り出し、トリプシン処理後にLC-MSによる解析を行った。しかしながら、現段階では、アルブミン、IgG、ケラチンなどメジャープロテインか、コンタミネーションと思われる蛋白質しか同定できていない。原因として、まずLMDで切り出す検体の絶対的蛋白質量が不足していること、そして脱パラフィンの過程などに問題がある可能性がある。これらの問題は当初より予測されていたことであり、対処方法として、パラフィン切片の処理方法の工夫と、凍結切片を用いたLMDとの比較を行っている。またメジャープロテインに関しては研代表者が以前BAL検体をDIGEで解析するときに用いた手法(カラムを用いて選択的蛋白除去をおこなう)で解決する予定である。本研究で用いる手法は、従来行われていない方法であるため、当初より困難が予想されていたが、一度実験系が確立されれば、病態に迫る様々な情報が得られる可能性があり、現在計画より遅れているが、平成22年度も引き続き改良を重ねていく。本研究では、びまん性肺疾患の病変組織をレーザーマイクロダイセクション(LMD)で切り出した後、プロテオミクス解析とTissue microarray (TMA)による解析を行い、病変部位の蛋白質発現の網羅的解析と、そのデータをもとにした、びまん性肺疾患病変部位の蛋白質の相互作用ネットワークを明らかにすることを目的としている。平成22年度は前年に引き続き、実験系の確立を目指して研究を行った。本研究では、非常に沢山の検体が有用であるパラフィン包埋検体を用いて研究を予定していたが、プロテオミクス解析に必要十分なタンパク質を抽出できず、有益な結果は得られていない。その原因として脱パラフィンの段階などに問題があると考えられた。このため、平成22年度は、まず凍結切片を用いて実験系の確立を目指した。LMDにて切り出した間質性肺炎の病変部位から切り出した複数の検体をまとめてトリプシン処理をした後にLC-MSによる解析を行った。しかしながら、現段階では、アルブミン、ケラチンなどしか検出できていない。ケラチンの混入については十分留意して、アルブミンなどのメジャータンパク質をカラムで除去することも試みたが、それでも満足なデータは得られていないのが現状である。そもそもLMDで得られるような微量のタンパク質をプロテオミクスで網羅的に解析する計画には当初から困難が予測された。できれば定量性のある解析をする予定であったが、H23年度は、LC-MSの条件を変えながら、まず定性的に多くのタンパク質を同定できるように実験系の模索を行う予定である。

本研究では、びまん性肺疾患の病変組織をレーザーマイクロダイセクション(LMD)で切り出した後、プロテオミクス解析とTissue microarray(TMA)による解析を行い、病変部位の蛋白質発現の網羅的解析と、そのデータをもとにした、びまん性肺疾患病変部位の蛋白質の相互作用ネットワークを明らかにすることを目的としている。平成22年度までに、パラフィン包埋組織切片だけからトリプシン処理後にLC-MSで行った検討では、ケラチンとアルブミンしか同定することが出来なかった。本来であれば定量性のある検討を行う予定であったが、まず定性的に蛋白質が検出できるように、複数の切片からの検体をまとめて処理をする、また凍結切片からの検体も検討する。ケラチンの混入を防ぐ環境を作る。などの検討を行ってきたが、満足なデータは得られていないのが現状である。LMDで得られた検体は、通常mRNAを抽出してRT-PCRなどの非常に感度の高い方法で検索されることが多いが、今回の研究では、研究担当者のプロテオミクス研究の経験を生かして、微量のサンプルでも網羅的解析ができるのではないかと挑戦したが、技術的に困難な点が多かった。肺癌などの組織のLMDからプロテオミクス解析を行った報告は幾つかあるため、本研究も充分実施可能かと考えられたが、その違いは不明である。蛋白質発現を網羅的にネットワーク解析する観点は、びまん性肺疾患の病態を明らかにする手法として有用であると考えられるので、LMDなどによる組織選択性に拘らずに、まずは組織ホモジネートの解析などを先行すべきであった。