hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
等高線地形モデルを用いた斜面崩壊・土石流・河道内土砂輸送の統合解析法構築

2年目である2018年度は、飽和側方流を考慮した降雨流出モデルと、簡易Janbu法による安全率計算とDynamic Programmingによる最小安全率断面探査からなる斜面崩壊モデル、および高橋・中川(1985)の土石流モデルを、一つの解析プログラムにて一体的に計算できるシミュレーションモデルを構築した。これにより、降雨と地形条件から直接、水位、土砂濃度および堆積深さの時空間分布を推定可能となった。構築したプログラムは、昨年度等高線地形モデルの抽出を行った2017年九州北部豪雨の被災域である赤谷川流域に適用し、斜面部の崩壊・侵食プロセスと谷底部の堆積過程が適切に再現できることを確認した。また、追加して、九州北部での現地調査結果を用いた土砂を考慮した流出・氾濫モデルによるシミュレーションも実施した。こちらのモデルでは崩壊・土石流は考慮されないが、下流部における氾濫過程を土砂込で解析できるものであり、今後等高線地形分割ベースの解析モデルと結合することで、氾濫過程までの統合的シミュレーション手法の構築を計画している。本年度は,下記項目について研究を進展させる予定である.1任意流域における地形モデル抽出スキームの確立:現状で5km2程度以下の小流域スケールでは抽出等高線地形モデルの抽出は容易であるが,手作業によるデータ作成が一定量必要である.本研究では等高線地形モデルによる解析で数10km2程度の流域までを対象とするため,この抽出手法を自動化し,任意流域において速やかに地形モデルが抽出できるよう改良を行う.2斜面崩壊・土石流統合モデルの実装:等高線地形モデルにおいて,降雨データから斜面崩壊を予測したうえで,発生する崩土の流動化と土石流の流下までを解析可能な崩壊・土石流統合モデルを構築する.斜面崩壊発生までの部分には,すでに検討を進めている降雨浸透解析,簡易ヤンブ法による安全率計算,および動的計画法によるすべり面探査を組み合わせた手法を用いる.これに土石流流下過程を加えた解析法を構築する.崩土が土石流に変化する過程は,崩土が内部に水面を保ったままで運動を開始すると仮定し,飽和・不飽和混在土塊運動モデルの利用を試みる.以上の手法を従来の土石流流下解析手法に結合し,崩壊・土石流の連続解析手法を構築する.3河道土砂動態モデルとの結合:申請者らがこれまで構築してきた,土砂生産考慮型の流域土砂動態モデルに上で構築したモデルを結合することで,斜面崩壊から河道下流部での土砂移動までを考慮した大流域スケールの解析手法を構築する.これにより,降雨データを入力条件として,斜面崩壊から下流部での洪水危険度の変化までを取り入れた統合解析手法が確立されると見込んでいる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒトセントロメアタンパク質CENP-Aの機能解析

ヒト細胞染色体におけるセントロメア領域の機能が高頻度反復配列(αサテライトDNA)と一連のセントロメア蛋白質(コアヒストン、CENP-A、CENP-B等)との複合体を基礎とする繰返し構造にある可能性を追求している。本研究計画においては特にCENP-Aの機能解析に焦点を絞り解析を行った。最近CENP-A遺伝子がクローン化されその塩基配列からヒストンH3に類似であることが予想された。我々はHeLa細胞由来ヒストンH2A、H2B、H3、H4およびCENP-Aを高純度に精製しヌクレオソーム構造再構成系を確立し、CENP-AがヒストンH3としてのヌクレオソーム形成活性をもつことを示した(論文準備中)。故にCENP-Aは遺伝子構造及び機能的にセントロメア特異的ヒストンH3であるという事ができる。出芽酵母の系では染色体の分離分配に必須なヒストンH3類似の遺伝子(CSE4)が単離された。これらの知見はセントロメア領域にセントロメア機能を規定する特異的なヌクレオソーム構造の存在を示唆している。以上の知見を基礎に本年度はDNAと蛋白質との相互作用の観点から解析を行うために必須であるCENP-A抗体の作製を行った。大腸菌およびバキュロ-ヴィールスを用いた融合蛋白発現系によりCENP-Aタンパク質を発現し精製した。CENP-Aペプチドを数種類マウスマウスに免疫し、そのうちのいくつかがCENP-A抗体を産生することを確認し,モノクローン抗体を作製した。
機械加工を複合化した精密プラズマ溶射加工装置の開発

本研究では,セラミックス被膜の密着性の向上を目的として,前処理としての切削加工とプラズマ溶射とを複合させたクリーンカット溶射法に,さらに後処理として研削加工をも複合化した溶射加工装置を開発した.2年間の研究成果をまとめると,以下のようになる.(1)清浄で化学的に活性な,かつ適当な温度と表面粗さを有する切削直後の金属仕上面に直接にセラミックス溶射を施すクリーンカット溶射法をさらに発展させた.具体的には,普通旋盤に取り付け可能な小型の溶射ガンを開発した.また溶射条件とクリーンカット溶射被膜との相関関係を吟味し,切削を応用した引っかき試験法によってクリーンカット溶射法の優位性を明らかにした.(2)下地溶射を行うために,現有のセラミックス溶射材粉末供給装置とは別に,粉末供給装置をもう一台,設備備品として購入した.これを用いて,クリーンカット溶射法に下地溶射を介在させた場合の効果を,種々のボンドコート材(Ni-Cr合金,純Ni,高Cr-Fe複合粉末,NiCrAlCoY複合体)について調べた.その結果,炭素鋼基材上のアルミナ被膜に対しては,Ni-Cr合金および高Cr-Fe複合粉末が最も適合すること,さらにクリーンカットを併用すれば密着強度が向上することを引っかき試験および熱衝撃試験によって明らかにした.15EA04:(3)研削加工を複合化することによって,クリーンカット溶射被膜の耐摩耗性が向上するだけでなく,摩擦係数も小さくなる.また,被膜の研削加工を溶射直後に乾式で行うことによって,被膜の密着強度が向上する場合がある.(4)溶射被膜生成時および熱サイクル試験時の熱解析を行い,下地溶射が加熱・冷却時の基材と被膜の熱膨脹率の差に起因する熱応力,熱き裂を緩和させる効果のあることを,定量的に明らかにした.本研究では,セラミックス被膜の密着性の向上を目的として,前処理としての切削加工とプラズマ溶射とを複合させたクリーンカット溶射法に,さらに後処理として研削加工をも複合化した溶射加工装置を開発した.2年間の研究成果をまとめると,以下のようになる.(1)清浄で化学的に活性な,かつ適当な温度と表面粗さを有する切削直後の金属仕上面に直接にセラミックス溶射を施すクリーンカット溶射法をさらに発展させた.具体的には,普通旋盤に取り付け可能な小型の溶射ガンを開発した.また溶射条件とクリーンカット溶射被膜との相関関係を吟味し,切削を応用した引っかき試験法によってクリーンカット溶射法の優位性を明らかにした.(2)下地溶射を行うために,現有のセラミックス溶射材粉末供給装置とは別に,粉末供給装置をもう一台,設備備品として購入した.これを用いて,クリーンカット溶射法に下地溶射を介在させた場合の効果を,種々のボンドコート材(Ni-Cr合金,純Ni,高Cr-Fe複合粉末,NiCrAlCoY複合体)について調べた.その結果,炭素鋼基材上のアルミナ被膜に対しては,Ni-Cr合金および高Cr-Fe複合粉末が最も適合すること,さらにクリーンカットを併用すれば密着強度が向上することを引っかき試験および熱衝撃試験によって明らかにした.15EA04:(3)研削加工を複合化することによって,クリーンカット溶射被膜の耐摩耗性が向上するだけでなく,摩擦係数も小さくなる.また,被膜の研削加工を溶射直後に乾式で行うことによって,被膜の密着強度が向上する場合がある.(4)溶射被膜生成時および熱サイクル試験時の熱解析を行い,下地溶射が加熱・冷却時の基材と被膜の熱膨脹率の差に起因する熱応力,熱き裂を緩和させる効果のあることを,定量的に明らかにした.本年度の研究成果をまとめると、以下のようになる.(1)すでに提案したクリーンカット溶射法,すなわち清浄で化学的に活性な,かつ適当な温度と表面粗さを有する切削直後の金属仕上面に直接にセラミックス溶射を施す加工法をさらに発展させた.具体的には,普通旋盤に取り付け可能な小型の溶射ガンを開発した.また溶射条件とクリーンカット溶射被膜との相関関係を吟味し,切削を応用した引っかき試験法によってクリーンカット溶射法の優位性を明らかにした.(2)下地溶射を行なうために,現有のセラミックス溶射材粉末供給装置とは別に,粉末供給装置をもう一台,設備備品として購入した.これを用いて,クリーンカット溶射法に下地溶射を介在させた場合の効果を,種々のボンドコート材(Ni-Cr合金、純Ni、高Cr-Fe複合粉末,NiCrAlCoY複合体)について調べた.その結果,炭素鋼基材上のアルミナ被膜に対しては,Ni-Cr合金および高Cr-Fe複合粉末が最も適合すること,さらにクリーンカットを併用すれば密着強度が向上することを引っかき試験および熱衝撃試験によって明らかにした.(3)有限要素法を用いて,溶射被膜生成時および熱サイクル試験時の熱解析を行った.

その結果,下地溶射は加熱・冷却時の基材と被膜の熱膨張率の差に起因する熱応力,熱き裂を緩和させる効果のあることを,定量的に明らかにした.当初に計画した研究目的,研究計画方法はほぼ達成された.成果の一部は,日本機械学会第1回機械材料・材料加工技術講演会「M&P'93」(平成5年11月)で「機械加工を複合化したプラズマ溶射法(MAPS)における下地溶射の効果」と題して,発表された.また,研究遂行上に生じた学術上の問題点等は特にない.本研究では,セラミックス被膜の密着性の向上を目的として,前処理としての切削加工とプラズマ溶射とを複合させたクリーンカット溶射法に、さらに後処理として研削加工をも複合化した溶射加工装置を開発した.研究成果をまとめると,以下のようになる.(1)清浄で化学的に活性な,かつ適当な温度と表面粗さを有する切削直後の金属仕上面に直接にセラミックス溶射を施すクリーンカット溶射法をさらに発展させた.具体的には,普通旋盤に取り付け可能な小型の溶射ガンを開発した.また溶射条件とクリーンカット溶射被膜との相関関係を吟味し,切削を応用した引っかき試験法によってクリーンカット溶射法の優位性を明らかにした.(2)下地溶射を行うために,現有のセラミックス溶射材粉末供給装置とは別に,粉末供給装置をもう一台,設備備品として購入した.これを用いて,クリーンカット溶射法に下地溶射を介在させた場合の効果を,種々のボンドコート材(Ni-Cr合金、純Ni、高Cr-Fe複合粉末,NiCrAlCoY複合体)について調べた.その結果,炭素鋼基材上のアルミナ被膜に対しては,Ni-Cr合金および高Cr-Fe複合粉末が最も適合すること,さらにクリーンカットを併用すれば密着強度が向上することを引っかき試験および熱衝撃試験によって明らかにした.(3)研削加工を複合化することによって,クリーンカット溶射被膜の耐摩耗性が向上するだけでなく,摩擦係数も小さくなる.また,被膜の研削加工を溶射直後に乾式で行うことによって,被膜の密着強度が向上する場合がある.(4)溶射被膜生成時および熱サイクル試験時の熱解析を行い,下地溶射が加熱・冷却時の基材と被膜の熱膨脹率の差に起因する熱応力,熱き裂を緩和させる効果のあることを,定量的に明らかにした.
各種神経疾患における血漿メラトニンの動態に関する臨床的研究 松果体と視床下部下垂体系への相互作用に関する研究

(研究計画及び方法)治療終了後経過観察中の松果体部腫瘍患者(PT)でMLT測定(RIA)にて松果体の機能的摘出状態にあるものをモデルとしてMLTと同時に下垂体前葉系ホルモンを測定し、MLTと視床下部下垂体系との相互作用について検討した。尚、対照実験として同様の治療終了後で経過観察中の松果体部以外の胚細胞腫瘍患者(germ cell tumor,GCT)と比較検討した。(研究結果)MLT測定値のassay内変異係数(9.8%),assay間変異係数(14.3%)であった。正常対照群(NP)およびGCT群の血類MLT濃度は日周期リズムが確認され、しかもNP群GCT群間に有意差を認めず、PT群は有意に低値をを示し、しかも日周期リズムの消失が認められた。この結果を基にPT群とGCT群間の下垂体前葉系ホルモンの相互比較検討した。PT群の血清LHレベルは、GCT群と比較し、分散分析にて有意に高値を示し、MLTの性腺抑制作用を示唆する結果が得られた。ACTHーcortizo1系に関しては、ACTHに関して有意な変化は認めなかったが、血清cortizolは、PT群に比し、GCT群に有意に高値を示し、MLTが、MLTがcortizol分泌への賦活作用を示唆する結果が得られた。血清TSHレベルでは、PT群がGCT群に比し、有意に高値を示し、血漿MLTレベルと血清TSHレベルとの間に逆相関を示唆する結果が得られた。血清GH,PRL,FSHレベルはPT群GCT群間に有意差は認められなかった。以上より従来の動物実験の結果を支持するものとして今回の我々の実験結果からMLTとLH,TSHの逆相関が示唆され、今後症例を重ねると共に今回の実験モデルと逆の観点から下垂体部腫瘍患者において検討し、より明確にしたいと考えている。
物体認知における特徴情報の統合過程の研究

視覚的物体認識は、輝度、色、運動などの知覚ジュールの与える情報を相互に関連させ、統合することによって達成されている。本研究では、このような統合過程を心理学的実験により解析した。1運動刺激による静止図形の捕捉事態での色の見えの解析運動する黒色輪郭線図形を白色背景と等輝度の黄色(または青色)の静止長方形の左辺および右辺上で振動するように配置するとき、色図形の左右の境界線が、運動図形の輪郭線に捕捉されて運動して見えることがある。このような運動輪郭線による静止色図形の捕捉が生起するするときの,色の見えが何に規定されるかを明らかにした。2運動事態における輝度情報と色情報の統合色コントラスト刺激と輝度コントラスト刺激を合成した刺激を運動させると、色成分と輝度成分の位相関係は物理的位相関係とは異なって知覚される。この知覚現家を解析し、(1)輝度と色の格子パターンが共に正弦波状に変調される場合は、両成分を物理的に同位相で重ね合せているにも拘わらず、運動時には位相がずれて知覚される。このずれは、色が輝度情報に比較して遅く知覚される方へのずれである。(2)しかし、正弦波変調時に観察された知覚的位相ずれは、輝度と色のパターンがともに矩形波状に変調される場合、および輝度が矩形波変調、色パターンが正弦波変調の場合には生しなかった。この結果から、シャープな高周波エッジが低周波エッジを捕捉するという仮説を提案した。
鎌倉時代における願文作品についての基礎的研究

本研究の目的は、鎌倉時代における願文作品とその製作に関する状況について明らかにするところにある。本年度は、説話文学会4月例会のシンポジウムにて、【発表1】「中世金剛寺僧が書写した摘句集ー金剛寺蔵「無名仏教摘句抄」の性格」と題した口頭発表をおこなった(2018年、大阪市立大学)。天野山金剛寺所蔵の聖教類にどのような典籍が存在しているのかについては、長年にわたる悉皆調査の進展により、その全貌が次第に明らかにされてきた。しかし、現在の金剛寺に存在する聖教類が、どこからやってきたものなのか、またどの時点から存在するものなのかをめぐっては、未だ検討する余地が残されている。近年の研究によって、蔵書の移動に関するネットワークが知られるようになってきているが、金剛寺においてそれを確定する材料はさほど多いとは言えず、内部徴証によって今後の研究が期待されるところでもある。その中で、金剛寺所蔵〈無名仏教摘句抄〉は、書写者が金剛寺僧であることが明らかな希少な例である。〈無名仏教摘句抄〉は、経典や願文・表白、伝や讃など、仏教関係の要句を類聚した摘句集であり、源円によって宝治元年(1247)5月に書写されたことが知られる。金剛寺一切経にはこの源円が書写したと見られる経典が存在しており、その奥書内容から源円が金剛寺の人物であったことが確定できる。説話文学会における口頭発表では、〈無名仏教摘句抄〉の注記のこと、『宗鏡録』や『法華経顕応録』の利用が確認されること、本書が引用する「十六羅漢讃」から知られることなどを考察した。以上の内容についてはすでに成稿化しており、『説話文学研究』54(2019年)に掲載予定である(【論文3】)。また、倉敷市・日差山寶泉寺およびその所蔵文献について、第2回日本宗教文献調査学合同研究集会にてポスターを提出した(2018年、名古屋大学【発表2】)。天野山金剛寺蔵〈無名仏教摘句抄〉について、口頭発表と成稿化をおこなった(論文は次年度掲載予定)。その中で明らかになった金剛寺僧の修学活動や他宗との交流研鑽、文献・書物に対する知識や書写活動などの内容は、本研究における次年度以降への課題にもつながるものと考える。また、報告者は本年度で終了する別の科研(若手研究(B))があり、本科研とは研究成果を別にしているが、その内容を一部引継ぎながら次年度の本研究課題をおこなえるものと考えている。引き続き、鎌倉時代における願文製作や書写活動について調査や考察を進めてゆく。また、報告者は、天野山金剛寺における調査(科学研究費補助金・基盤研究(B)「金剛寺聖教・文書類を基盤とした社寺ネットワークの解明とその蔵書史的研究J、研究代表者:海野圭介氏・国文学研究資料館)に研究協力者として参加しており、次年度以降の新たな科研においても協力して調査をおこなう予定である。

また、報告者は本年度で終了する別の科研(若手研究(B))があり、本科研とは研究成果を別にしているが、その内容を一部引継ぎながら次年度の本研究課題をおこなえるものと考えている。引き続き、鎌倉時代における願文製作や書写活動について調査や考察を進めてゆく。また、報告者は、天野山金剛寺における調査(科学研究費補助金・基盤研究(B)「金剛寺聖教・文書類を基盤とした社寺ネットワークの解明とその蔵書史的研究J、研究代表者:海野圭介氏・国文学研究資料館)に研究協力者として参加しており、次年度以降の新たな科研においても協力して調査をおこなう予定である。
遷移金属触媒有機イオウ・リン化合物合成におけるCF置換反応とCH置換反応

ロジウム触媒を用いた有機ヘテロ元素化合物の反応の研究の一環として,芳香族メチルエーテルの切断再配列反応を開発した.芳香族メチルエーテルはフェノールの保護基に用いられるが,脱保護には強い酸あるいは求核剤が用いられており,より温和な条件で進行する反応の開発が望まれていた.今回,酸あるいは塩基を全く用いずに脱メチル化を行なえる方法を開発した.芳香族メチルエーテルとp-ジメチルアミノ安息香酸チオエステルを触媒量のロジウムヒドリドカルボニルトリフェニルホスフィン錯体とジフェニルホスフィノエタン存在下でクロベンゼン加熱還流下反応させると,p-ジメチルアミノ安息香酸エステルとメチルスルフィドを収率よく与える.電子吸引性基を有する芳香族メチルエーテルではp-クロロフェニルチオエステルを使用し,電子供与性基を有する基質ではp-メチルフェニルチオエステルを使用するとよい結果を与える.また,この方法はポリメトキシベンゼンの位置選択的脱メチル化に利用することができる.例えば,1,2,4-トリメトキシベンゼンは2位の反応が選択的に進行して対応するp-ジメチルアミノ安息香酸エステルを与える.1,2,3,4-テトラメトキシベンゼンでは2位のメチル基が選択的に除去される.1,2,3,5-テトラメトキシベンゼンでは1位メチル基が反応する.これらの結果から,一般に1,4-位にメトキシ基が残存するように反応が進行することがわかった.遷移金属錯体を用いて芳香族O-Me結合を活性化する報告はあるが、変換反応に利用した例はない。私は、遷移金属触媒を用いて芳香族O-Me結合を切断するメタセシス反応を開発した。ロジウム触媒存在下、チオエステルC-S結合とクロロアニソールMe-O結合のメタセシス反応が進行し、エステルC-O結合とチオアニソールS-Me結合へ変換できることを明らかにした。本年度は、芳香族O-Me結合に加えて、芳香族O-Et結合、O-benzyl結合やO-allyl結合に適用できることを示した。加えて、チオエステルのみでなく酸フッ化物C-F結合とアニソールO-Me結合とのメタセシス反応が進行することを見出した。ロジウム触媒存在下、p-dimethylaminobenzoyl fluoridとp-cyanoanisoleを反応させると、対応するp-cyanophenyl-p-dimethylaminobenzoateが21%の収率で得られた。本反応にはロジウム触媒が必須である。この結果は、ロジウム錯体が直接、芳香族O-Me結合を活性化し、メチルロジウム種を経由して進行することを示唆する。また、ここでは、エステル生成と同時にフッ化メチルが生じていることになり興味深い。本検討の途中で、ロジウム触媒的に芳香族エステルAr-O結合が切断できることがわかった。ロジウム触媒存在下、o, p-dicyanophenyl benzoateとp-chlorophenyl benzothioateとを反応させると、エステルAr-O結合とチオエステルC-S結合間で切断再配列反応が進行し、p-chlorophenyl-o, p-dicyanophenyl sulfide(50%)とbenzoicacid anhydrous(57%)が得られた。これはフェニルロジウム種が生成すること示唆する結果である。ロジウム触媒を用いた有機ヘテロ元素化合物の反応の研究の一環として,芳香族メチルエーテルの切断再配列反応を開発した.芳香族メチルエーテルはフェノールの保護基に用いられるが,脱保護には強い酸あるいは求核剤が用いられており,より温和な条件で進行する反応の開発が望まれていた.今回,酸あるいは塩基を全く用いずに脱メチル化を行なえる方法を開発した.芳香族メチルエーテルとp-ジメチルアミノ安息香酸チオエステルを触媒量のロジウムヒドリドカルボニルトリフェニルホスフィン錯体とジフェニルホスフィノエタン存在下でクロベンゼン加熱還流下反応させると,p-ジメチルアミノ安息香酸エステルとメチルスルフィドを収率よく与える.電子吸引性基を有する芳香族メチルエーテルではp-クロロフェニルチオエステルを使用し,電子供与性基を有する基質ではp-メチルフェニルチオエステルを使用するとよい結果を与える.また,この方法はポリメトキシベンゼンの位置選択的脱メチル化に利用することができる.例えば,1,2,4-トリメトキシベンゼンは2位の反応が選択的に進行して対応するp-ジメチルアミノ安息香酸エステルを与える.1,2,3,4-テトラメトキシベンゼンでは2位のメチル基が選択的に除去される.1,2,3,5-テトラメトキシベンゼンでは1位メチル基が反応する.これらの結果から,一般に1,4-位にメトキシ基が残存するように反応が進行することがわかった.
セラミックフォームの構造と力学特性

1.目的この研究の目的は,気孔率の高いセラミックフォームの構造因子と力学特性との関係を明らかにすることにある.対象材料はアルミナフォーム,炭化けい素フォーム,炭素フォームで,具体的な調査項目は以下の通り.(1)これらセラミックフォームはどんなセル構造を有するか?(2)応力-歪曲線は緻密体のそれとどう異なるか?弾性率や脆性崩壊強度はどの程度の大きさか?(3)力学特性と構造因子(特に相対密度)との間にどんな関係があるか?強度は予測可能か?2.方法対象材料は,セラミック系のアルミナ(AL_2O_3)フォーム,炭化けい素(SiC)フォーム,炭素(C)フォームの3種類である.オープンセルフォームの構造を定量的に記述するため,各試料について,以下の諸量を実測した.(1)構成要素としてのセルの形状,(2)セル寸法,(3)エッジの幅と長さ,(4)エッジ連結度,(5)相対密度供試材の機械的性質を評価するため,インストロン型万能試験機による定速圧縮試験を行なった.試験条件は,温度=室温,変形速度=1mm/min,雰囲気=大気中とした.圧子には,これまで最適と考えられてきたネオプレンゴムに代えて,埋め込み用のエポキシ樹脂で試料両端の「相手のないエッジ」を固定する方法を採用した.3.結果と成果(1)オープンセル型セラミックスフォームのヤング率は立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる(右図).E^*/E=0.5(ρ^*/ρ)^2(2)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度も,同様に立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる.σ^*/σ=0.13(ρ^*/ρ)^<1.5>(3)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度はほぼワイブルの確率統計に従い,ワイブル指数は緻密体より小さい35である.1.目的この研究の目的は,気孔率の高いセラミックフォームの構造因子と力学特性との関係を明らかにすることにある.対象材料はアルミナフォーム,炭化けい素フォーム,炭素フォームで,具体的な調査項目は以下の通り.(1)これらセラミックフォームはどんなセル構造を有するか?(2)応力-歪曲線は緻密体のそれとどう異なるか?弾性率や脆性崩壊強度はどの程度の大きさか?(3)力学特性と構造因子(特に相対密度)との間にどんな関係があるか?強度は予測可能か?2.方法対象材料は,セラミック系のアルミナ(AL_2O_3)フォーム,炭化けい素(SiC)フォーム,炭素(C)フォームの3種類である.オープンセルフォームの構造を定量的に記述するため,各試料について,以下の諸量を実測した.(1)構成要素としてのセルの形状,(2)セル寸法,(3)エッジの幅と長さ,(4)エッジ連結度,(5)相対密度供試材の機械的性質を評価するため,インストロン型万能試験機による定速圧縮試験を行なった.試験条件は,温度=室温,変形速度=1mm/min,雰囲気=大気中とした.圧子には,これまで最適と考えられてきたネオプレンゴムに代えて,埋め込み用のエポキシ樹脂で試料両端の「相手のないエッジ」を固定する方法を採用した.3.結果と成果(1)オープンセル型セラミックスフォームのヤング率は立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる(右図).E^*/E=0.5(ρ^*/ρ)^2(2)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度も,同様に立方体型セルモデルによりほぼ定量的に予測でき,次式で表せる.σ^*/σ=0.13(ρ^*/ρ)^<1.5>(3)オープンセル型セラミックスフォームの破壊強度はほぼワイブルの確率統計に従い,ワイブル指数は緻密体より小さい35である.
破骨細胞のRNA結合タンパクMusashi2を標的とする骨粗鬆症治療の解明

骨は骨吸収を行う破骨細胞と骨形成を行う骨芽細胞の働きにより強度や恒常性を保っている。骨粗鬆症においては破骨細胞の活動性が亢進しており、骨量が低下し、容易に骨折を引き起こし、骨粗鬆症患者の日常生活動作を低下させる。骨粗鬆症治療は高齢化社会に必須であり、骨粗鬆症治療のためには破骨細胞の制御が重要な役割を示す。単球から分化する破骨細胞は、その分化においてRNA結合タンパクMusashi(Msi)からのNotchシグナルを介して細胞生存を制御されている。その詳細な機構を更に解明し、破骨細胞の分化機能の解明のためにin vitroとin vivo解析を行う。破骨細胞のMsi選択的ノックアウトマウスを作成し、Msiの破骨細胞における役割について詳細に解明する。まず単球系細胞よりMsi2を選択的にノックアウト(cKO)するマウスをLysM-CreとMsiのFloxマウスを交配させて作成する。コントロール(Con)とcKOマウスそれぞれ雄雌を、in vivo解析可能の69頭獲得できるよう進めていく。2か月齢に達すれば、大腿骨と脊椎の骨量をマイクロCTで解析する。さらに、Msi cKOマウスの骨髄細胞をマクロファージ・破骨細胞へ分化誘導する。Msi2 cKOマウス作成後、マウスの骨より骨髄細胞を回収し、M-CSFとRANKLで破骨細胞へ分化を誘導する。Msi2 cKOによる破骨細胞についてin vitroで、破骨細胞分化マーカー(カテプシンK、NFATc1など)の遺伝子・タンパク発現、酒石酸抵抗性酸性ホスファターゼ(TRAP)染色と免疫染色による形態評価とピット染色による骨吸収能評価を行う。現在解析を進めている。マウスの交配は順調に進み、成長後順次in vivoとin vitroの解析を行っている。予定通り、マウスの交配を進め、解析を進める。さらに、閉経後骨粗鬆症マウスモデルを作成する予定である。遺伝子改変マウスを交配し、作成している段階で、今後これらのマウスをin vitroとin vivoで遺伝子解析や表現型の解析を行うために研究資金を必要とし、次年度使用額が生じた。
男子機能性不妊症例の病因に関する研究-臨床レベル、遺伝子レベルでの検討-

男子不妊症はその発症原因も様々で、治療法も十分に確立されていない。今回いくつかの視点から男子不妊症の原因、最近懸念されている生殖能低下という点に関する疫学的検討を行った。従来、男子不妊症患者に対しては精液検査を行い、精子数・精子運動率が正常であれば「異常なし」と判断していた。しかし、パートナーにも検査上異常を認めず、精液検査にて精子数・精子運動率が正常でありながら不妊症であり、精子の受精能など機能性不妊症を疑う症例の存在は臨床上問題となっていた。本研究はそのような機能性不妊症の質的精子機能異常を明らかにすべく行われた。すでに妊孕性が確認されている妊婦パートナーを正常対象とし機能性不妊を疑う症例に対して精子運動性の質をCASA(computed assisted sperm analyzer)を用いて検討したが、明らかな差は見いだせなかった。PENETRAK、Acrobeadstestも同様に明らかな質的異常を見いだすことはできなかった。そこで、男子不妊症例における精子形成能自体の異常を検索する目的で、apoptosisをTUNEL法で、cell proliferative activityをBrdUを用いた免役組織化学的手法により検討した。その結果、男子不妊症における精子形成能低下は一様ではなく、一部にはstem cellであるspermatogoniaのrenewalが不良な例など、いくつかのtypeに分類された。さらに、疫学的検討として、正常成人男子ボランティアの精子数・精子運動率を調査したが、全体と妊孕性を有する集団との間に明らかな差はなく、不妊候補群が増加しているとことは認められなかった。男子不妊症の原因の1つとして疑われる機能性不妊に関しては残念ながら明らかには出来なかった。むしろ精子形成能の段階での異常が重要であることは示唆された。さらに最近問題となっている精子数低下の問題に関しても、疫学的検討から明らかな精子数低下の事実は認められなかった。本年度は男子不妊症を主訴として受診した患者の精子を用いて、精子の質的機能検査を行った。具体的にはPENETRAKtestにて頸管粘液内での精子運動性の評価、acrobeadstestにて精子先体反応の有無の評価を中心として行っている。近年のART(assisted reproductive technique)発達に伴い男子不妊症外来受診者数も激減しており、detaをまとめるだけの症例数に達していないが、確実に症例は蓄積されている。Hamster eggtestに関しては技術的な面をclearするためのtraining中であり、臨床サンプルを用いた検討は残念ながら未施行であるが、早急に臨床検討する予定である。さらにCASA(computed assisted sperm analyser)の導入により直進運動性や速度等の精子運動能の詳細な分析が可能となり、上記の質的検査との結果と合わせて総合的に精子機能を評価する予定である。精子と卵子の接着に必要とされている分子シャペロンcalmegin発現に関しては、その発現が確実に認められるはずの妊孕能を有する精子を用いてWestern blottingを行っているが、残念なことに発現は認められていない。やはり精子細胞ではその発現が正常でも消失している可能性があることから、今後精子のみならず、TESE(testicular sperm extraction)で得られた組織中の精子細胞、円形精子細胞、精母細胞なども用いてcalmeginの発現を検討し、臨床的な意義付けを行いたいと考えている。

本年度、臨床的検討としては男子不妊症例(正常精子濃度例、乏精子症例、精路再建術後例、精巣内精子回収例)に対して、頚管粘液内での運動性を評価するPENETRAK、精子先体反応を評価するACROBEADS TEST、精子の直進運動性・運動速度を評価するComputed Assisted Sperm Analyzer(CASA)を用いた精子の質的機能性検査を継続して行っている。最近のAssistd Reproductive Technology(ART)の発達に伴い、男子不妊症例が激減しており、dataをまとめるに至っていないが、症例の蓄積を行っているところである。遺伝子レベルでの検討としては、calmeginに関しては妊孕能を有する精子での発現はWestern blotting、免疫組織化学的検討でも認められず、臨床的に精子機能を反映するマーカーとしての利用は難しいと考え、他の精巣特異的遺伝子に関する検討を行っているところである。現在候補の遺伝子に関して、精巣組織を用いたin situ hybridization、モノクローナル抗体を用いた免疫組織化学検討を行っているところである。そこで、男子不妊症例における精子形成能自体の異常を検索する目的で、apoptosisをTUNEL法で、cell proliferative activityをBrdUを用いた免役組織化学的手法により検討した。その結果、男子不妊症における精子形成能低下は一様ではなく、一部にはstem cellであるspermatogoniaのrenewalが不良な例など、いくつかのtypeに分類された。さらに、疫学的検討として、正常成人男子ボランティアの精子数・精子運動率を調査したが、全体と妊孕性を有する集団との間に明らかな差はなく、不妊候補群が増加しているとことは認められなかった。
光・磁気・ハイブリッド超高密度記録用磁性複合膜(光磁気記録用膜からのアプローチ)

光磁気記録では非晶質で連続な垂直磁化膜が利用され、記録雑音および安定性は磁気記録に比べ有利である。しかし極微小記録では磁壁収縮力が顕著となり不安定になる。この解決のため特に磁壁ピンニングサイトの増加が重要である。このため高い磁気異方性Kuを持つ微細結晶粒を下地とし積層した交換結合複合膜構造について検討した。主な研究成果は以下の通りである。(1)自己配列極微小空孔SiO_2薄膜の作製とその下地利用のための加工極微小界面凹凸構造による媒体磁壁抗磁力Hw増大に利用可能な下地として、トリブロック・コポリマーを利用し5nmおよび8nm径の多孔質シリコン下地用薄膜の作成および、その表面のドライエッチング法を確立した。さらに、エタノール希釈により、孔密度を変えず薄膜の厚さをほぼ溶液濃度に比例して薄膜化できることを明らかにした。(2)非晶質下地上へのFePt、L1_0、垂直磁化、微小結晶粒膜作製急速昇温結晶化法によりFePt薄膜の規則合金化、微粒子化を行うことで高Ku垂直磁化膜を得、さらにCu元素の添加が、微粒子の(001)優先配向度の増大に有効であることを明らかにした。上記極微小FePt粒上へTbFeCo層を積層し、複合膜構造とすることでHwが増大することを明らかにした。磁化過程およびその温度特性の評価より、磁性微粒子および非晶質層の交換結合が、Hw増大へ大きく寄与していることを明らかにした。(4)非線形磁気光学効果測定装置による界面表面磁化過程評価フェムト秒パルスレーザーを利用した、界面・表面に敏感な非線形磁気光学効果と通常の磁気光学効果の同時測定システムにより、TbFeCo薄膜の磁気ヒステリシスループの温度依存性の測定に成功。ループ形状の温度依存性に、界面・バルク磁化過程に明らかな相違が生じることを明らかにした。このため自己配列極微小空孔SiOxによる凹凸基板上への積層、あるいは高い磁気異方性をを持つ微細結晶の下地へ積層した交換結合複合膜を作製する。磁気記録においても複合膜があるが、ここでは光磁気記録媒体を基本としアプローチした。本年度の研究成果は以下の通りである。(1)自己配列極微小空孔SiOx薄膜の作製とその下地利用のための加工トリブロック・コポリマーを利用し5nmおよび8nm径の多孔質シリコン下地用薄膜の作成および、その表面のドライエッチングに成功した。(2)非晶質下地上へのFePt、L1_0、垂直磁化、微小結晶粒膜作製急速昇温結晶化法によるFePt薄膜の規則合金化、微粒子化を行い高Ku垂直磁化膜を得た。(3)FePt微小結晶粒膜上への複合膜作製上記(2)で得た極微細FePt粒上へTbFeCo層を積層し、磁化過程およびその温度特性の評価より、複合膜が交換結合し、Hw増大へ寄与していることを明らかにした。(4)非線形磁気光学効果測定装置の構築と界面表面磁化過程フェムト秒パルスレーザーを用いた界面、表面に敏感な非線形磁気

光学効果と通常の磁気光学効果の同時測定システムを構築し、TbFeCo薄膜の磁気ヒステリシスループ測定に成功。界面・バルク磁化過程によると思われる明らかなループ形状の違いを生じることを明らかにした。(5)複合膜の光磁気、光アシステッド磁気記録評価現有の光磁気記録再生システムへ磁気記録用記録ヘッドを組み合わせた光・磁気ハイブリッド記録再生装置を構築、TbFeCo薄膜への記録再生基礎特性の計測に成功した。光磁気記録では非晶質で連続な垂直磁化膜が利用され、記録雑音および安定性は磁気記録に比べ有利である。しかし極微小記録では磁壁収縮力が顕著となり不安定になる。この解決のため特に磁壁ピンニングサイトの増加が重要である。このため高い磁気異方性をを持つ微細結晶粒の下地へ積層した交換結合複合膜構造について検討した。本年度の主な研究成果は以下の通りである。(1)自己配列極微小空孔SiOx薄膜の作製トリブロック・コポリマーを利用した5nmおよび8nm径の多孔質シリコン下地を作成し、スピン・コート法による作成工程を含み薄膜化について検討した。エタノール希釈により、孔密度を変えず薄膜の厚さをほぼ溶液濃度に比例して薄膜化できることを明らかにした。ただし、低濃度溶液においては、規則性が低下する点が課題となった。(2)非晶質下地上へのFePt、L1_0、垂直磁化、微小結晶粒膜作製前年度研究成果で検討課題となった、(a)極微粒子化に伴う(001)優先配向度の低下問題および、(b)FePt粒子密度の増加、に対し、それぞれ、(a)Fe/Pt2層膜形成過程でFe層にCu元素を添加(FePt層全体の十数%程度)することで、急速昇温加熱処理により作成したFeCuPt微粒子の(001)優先配向度を著しく増大できる、(b)Fe/Pt2層膜形成過程で下地としてAuを堆積することで、粒子充填率を増加できる、ことを明らかにした。前年度、極微細FePt粒上へTbFeCo層を積層し、磁性薄膜全体の磁化過程評価からHwの増大効果を明らかにした。本年度は、LLG方程式に基づくマイクロマグネティック・シミュレーションにより、(1)、(2)の成果に基づく具体的な複合膜モデルを作成検討し、複合膜構造とすることで、磁区形成臨界サイズ以下の微小磁区を形成できることを明らかにした。また、下地FePt磁性微粒子と連続膜層の交換結合が磁壁ピンニングの主因となりHw増大に寄与していること、連続膜層による磁区形状の平滑化効果を明らかにした。(4)非線形磁気光学効果測定装置による界面表面磁化過程評価フェムト秒パルスレーザーを用いた界面、表面に敏感な非線形磁気光学効果と通常の磁気光学効果の同時測定システムを用い、TbFeCo薄膜の磁気ヒステリシスループの温度依存性の測定に成功。ループ形状の温度依存性に、界面・バルク磁化過程の相違に起因すると考えられる明らかな違いを生じることを明らかにした。
山間部の児童における家庭及び養護教諭,学級担任と連携した肥満改善についての研究

○研究目的:養護教諭を中心に,健康生活指導を行う「すくすく教室」を通して,児童が勉強会や測定等を行いながら,自分自身生活を振り返ることで生活習慣改善の主体的な取り組みに気付くこと。○研究方法:・「すくすく教室」を月1回程度定期的に,水曜日のなかよしタイム(通常より長い昼休み)に実施する。実施後のアンケート調査・分析を行う。・月1回程度の形態測定及び運動量・運動強度測定(5月と11月,各2週間)を実施する。・学習した内容,測定結果は各家庭に知らせ,連携を図る。○研究成果:・「すくすく教室」では,児童が身近に感じているおやつの中の清涼飲料水から始まり,おやつ,食事と広げていくことで,砂糖からご飯,カロリーと児童の中の「ものさし」を意識させる指導ができた。外部の管理栄養士と連携することで,勉強会の進め方やプリントの作製のアドバイス,使用する教材の提供,指導後の話し合いを通じて専門的なアドバイスを受けながら取り組むことができた。学習結果を家庭に返すことにより,家庭で親子の追学習が行われるなど,家庭での健康への意識・理解を高めることができた。・「形態測定」では,食生活や肥満傾向など課題がある児童について,家庭と連携した個別指導ができた。・「運動量・運動強度測定」では,児童の興味・関心を引き出し,自ら運動しようという意欲を引き出し,結果を返すことを通じて,保護者が自分の子どもの健康状態に意識することが深まった。
魚醤と穀醤の色素成分にもとづく比較研究

本研究課題の採択通知は10月であったので、研究計画書の中でいままで全く着手していなかった分析要因であるレクチンを利用して醤油色素の糖鎖部分にもとづいて醤油色素の特徴づけをする方法を集中的に検討した。日本産の穀醤をセファデックスGー25でゲル濾過クロマトグラフィ-により色素成分を分子量の大きい順にP1、P2,P3に分画した。鉄をキレ-トしている部分は分子量の大きいP1、P2であった。ConAレクチンをタチナタマメより調製し、セファロ-スに固定化し、P1成分中のConAアフィニティ-物質を分離した。アフィニティ-画分のハプテン糖をセファデックスGー25カラムで除いて、凍結乾燥したところ100mgの色素物質P1から2.5mgの褐色の物質が得られた。この物質がクロマトグラフィ-のア-チファクトである可能性もあり得るのでDot blot、ELISA法によりこの物質がConAに対してアフィニティ-を示すことを確認した。CBB色素を用いてアフィニティ-物質中のたんぱく質量を測定したところ、100mg当り6.5mgであった。したがって、穀醤のような豆や穀物を材料にした褐変色素にはマンノ-スやグルコ-スの糖鎖構造を保持した部分があることが示された。同様に、魚醤をConAカラムにかけると、褐変色素のアフィニティ-成分がクロマトの色素換算で2ー5%存在することをみとめた。つぎに、グルコ-スとグリシンのモデル系で調製した非透析性メラノイジンも色素換算で魚醤と同程度のConAに対するアフィニティ-成分の存在をみとめた。したがって、魚醤と穀醤の識別はこれらのアフィニティ-成分の含量ではなく、その中の構成糖の性質を特定することにより可能と推定され、今後の中心的な検討課題になる。
カイコ非休眠卵胚子発生初期に発現するRNAヘリケース様遺伝子の構造解析

今年度は,RT-PCRによるディファレンシャルディスプレー法を用い単離した,カイコの非休眠卵特異的と思われる遺伝子断片(534bp)のさらなる解析を行った.ホモロジー検索の結果,イーストのpre-mRNAsplicing factor RNA helicaseとアミノ酸レベルで40%の相同性が認められた.休眠・非休眠卵それぞれの産下後060時間でノーザンブロット解析を行ったところ非休眠卵産下直後にその遺伝子の特異的な発現が認められた.更に,RT-PCRにて同様に発現解析を行ったところ,非休眠卵では全て,休眠卵では12時間目まで特異的なバンドが確認された.その結果をもとに休眠卵で浸酸処理を施し胚子を活性化した時の本遺伝子の発現を追跡したところ,浸酸処理に伴った発現が確認された.これらの結果は,本遺伝子(遺伝子産物)が胚子の活性化に深く関与している事を強く示唆している.更に,完全長cDNAのクローニングを目指し,定法に従いその遺伝子断片をプローブとしてcDNAライブラリーからのスクリーニングを試みたが,発現量が弱いこともあり困難をきわめた.しかし,RACE法に切り替えたところ5′側(1.1kbp)は解析する事に成功した.一方,ゲノムサザンブロット解析から,本遺伝子はゲノム中にシングルコピーで存在している結果も得ることができた.RNAヘリケースA(RHA)は,cAMP-responsive element-binding proteinとCREB-binding proteinがコアRNAポリメラーゼIIとのコアクチベーターとして機能する際の仲介役として重要な役割を担っていることが既に明らかにされている.本RNAヘリケース様遺伝子断片もRHA同様NTP結合ドメインやヘリケースモチーフなどと相同性がある機能ドメインが認められたのでカイコの胚子発生初期において重要な役割を持つと考えられる.農林水産省蚕糸・昆虫農業技術研究所(長野県松本市)の設備を使用し、大造(松村)を一蛾育により遺伝的背景を均一にし、その越年卵を休眠催青及び低温暗催青を行い休眠卵、非休眠卵を得る事に成功した。得られたそれぞれの卵(産下後約24時間目)よりRNAを調整しランダム12merプライマーを単独で用いRT-PCRによるディファレンシャルディスプレーを行った。その結果、いくつかの興味あるバンドを確認した。その内の休眠卵特異的と思われたPCR断片の塩基配列を解析したところ534bp全てがアミノ酸に置換された。ホモロジー検索を行ったところRNAのスプライシングに関与するRNAhelicaseと相同性が認められた。休眠・非休眠卵での産下後60時間目まで12時間おきに、その遺伝子の発現をノーザンブロットにより解析したところ、非休眠卵産下直後に強いシグナルが認められた。更に、PCRによりその遺伝子断片の発現を詳細に解析したところ、非休眠卵は産下直後から60時間目まで全て、休眠卵は産下直後から12時間目まで特異的バンドが認められた。一方、ゲノムサザン解析を行ったところ、ゲノム中にシングルコピーで存在する可能性を強く示唆する結果が得られた。最近、RNAヘリケースA(RHA)は、CBPがCREBとコアRNAポリメラーゼIIとのコアクチベーターとして機能する際の仲介役として重要な役割を担っていることが報告されている。今回見いだしたRNAヘリケース様遺伝子断片もRHA同様NTP結合ドメインやヘリケースモチーフなどと相同性がある配列が認められるのでカイコの胚子発生初期において重要な役割を持つ可能性が大きいと考えられる。現在、本遺伝子の完全長cDNAクローニングのため非休眠卵産下直後のmRNAよりλZapによるcDNAライブラリーを構築しスクリーニングを行っている。今年度は,RT-PCRによるディファレンシャルディスプレー法を用い単離した,カイコの非休眠卵特異的と思われる遺伝子断片(534bp)のさらなる解析を行った.ホモロジー検索の結果,イーストのpre-mRNAsplicing factor RNA helicaseとアミノ酸レベルで40%の相同性が認められた.休眠・非休眠卵それぞれの産下後060時間でノーザンブロット解析を行ったところ非休眠卵産下直後にその遺伝子の特異的な発現が認められた.更に,RT-PCRにて同様に発現解析を行ったところ,非休眠卵では全て,休眠卵では12時間目まで特異的なバンドが確認された.その結果をもとに休眠卵で浸酸処理を施し胚子を活性化した時の本遺伝子の発現を追跡したところ,浸酸処理に伴った発現が確認された.これらの結果は,本遺伝子(遺伝子産物)が胚子の活性化に深く関与している事を強く示唆している.更に,完全長cDNAのクローニングを目指し,定法に従いその遺伝子断片をプローブとしてcDNAライブラリーからのスクリーニングを試みたが,発現量が弱いこともあり困難をきわめた.しかし,RACE法に切り替えたところ5′側(1.1kbp)は解析する事に成功した.一方,ゲノムサザンブロット解析から,本遺伝子はゲノム中にシングルコピーで存在している結果も得ることができた.RNAヘリケースA(RHA)は,cAMP-responsive element-binding proteinとCREB-binding proteinがコアRNAポリメラーゼIIとのコアクチベーターとして機能する際の仲介役として重要な役割を担っていることが既に明らかにされている.本RNAヘリケース様遺伝子断片もRHA同様NTP結合ドメインやヘリケースモチーフなどと相同性がある機能ドメインが認められたのでカイコの胚子発生初期において重要な役割を持つと考えられる.
分子標的薬トラスツズマブ抵抗性判定検査法開発に向けた基盤研究

受容体チロシンキナーゼ(RTK)を標的とした化学療法はがんの進行や転移を抑え、がん患者のQOL向上や生存期間の延長につながる一方で、分子標的薬の継続投与はがん細胞の抗がん剤耐性を引き起こすという問題がある。そのため、生体分子によりがん細胞のRTKシグナル伝達系の活性化状態をモニタリングすることが可能となれば、RTK分子標的薬の抵抗性あるいは奏効状態やその持続を判定することができるバイオマーカーとなり、臨床上の意義は大きい。本研究ではRTKシグナル伝達系の活性化状態を反映するバイオマーカー候補タンパク質2種類を、プロテオミクス手法によりRTK標的薬耐性GIST細胞から見出すことができた。HER2陽性乳がんをはじめ、多くのがん種では受容体型チロシンキナーゼ(RTK)の発現増加・活性化がおこり、細胞増殖や抗アポトーシス作用が促進される。RTK分子標的薬抵抗性がん細胞はRTKおよび下流のシグナル伝達経路が再活性化するため、これらをモニタリングすることができれば、RTK分子標的薬の抵抗性あるいは奏効状態やその持続を判定することができるバイオマーカーとなりうるが、シグナル伝達系タンパク質のリン酸化状態は試料の保存方法等の影響を受け易い問題がある。本研究ではRTKシグナル伝達系の活性化状態を反映するバイオマーカー候補を、ハウスキーピングタンパク質を中心にオミクスデータからin silicoで選抜し、MRM定量解析等で特定する。特定したタンパク質による1)RTKシグナル伝達系モニタリングシステムの構築及び2)特異的抗体によるトラスツズマブや他RTK分子標的薬抵抗性判定検査法の実現につながる基礎的知見を整備することを目的とする。申請者所属変更により、乳がん以外のRTK分子標的薬抵抗性がん細胞の入手が可能となった。乳がんのオミクスデータは細胞株の種類数、組織の採取時期など多様であることから、予備検討として乳がんに比べオミクスデータが比較的少ない消化管間質腫瘍を用い研究に着手した。オミクスデータのin silico解析によりRTK分子標的薬抵抗性を有する細胞株でEGFR活性化に伴いMAPKシグナルが活性化していることが示唆されたので抗体等で当該タンパク質の発現および活性化の確認することができた。同時にHSP90AA1,CANX, STMN1等のハウスキーピングタンパク質の発現動態が変化していることを明らかした。現在、トラスツズマブ抵抗性乳がん細胞株11種のデータ、感受性乳がん細胞株15種類のオミクスデータを解析すると共にトラスツズマブ抵抗性細胞株での評価系構築を行っている。RTK分子標的薬抵抗性がん細胞ではRTKおよび下流のシグナル伝達経路が再活性化するため、これらをモニタリングすることができれば、RTK分子標的薬の抵抗性あるいは奏功状態やその持続を判定することができるバイオマーカーとなりうるが、シグナル伝達系タンパク質のリン酸化状態は試料の保存方法等の影響を受け易いという問題がある。本研究ではRTKシグナル伝達系の活性化状態を反映するバイオマーカー候補を、乳がんやその他のがん種における抗がん剤抵抗性や術後予後と連動して発現変動するハウスキーピングタンパク質を、既報オミクス解析データからin silico解析で選抜し、三連四重極型質量分析計を用いたMRM (Multiple Reaction Monitoring)定量解析等で特定する。特定したタンパク質による1)RTKシグナル伝達系モニタリングシステムの構築及び2)特異的抗体によるトラスツズマブや他RTK分子標的薬抵抗性判定検査法の実現につながる基礎的知見を整備することを本研究の目的とする。乳がんに比べオミクス解析データが比較的少ない消化管間質腫瘍のオミクスデータを用い、RTK分子標的薬イマチニブ耐性に獲得に伴うMAPKシグナル活性化と同調して発現変動するハウスキーピングタンパク質群を前年度見出した。今年度はこれらのタンパク質の一部はTGFβシグナルが活性化し、術後予後不良となる肺腺がん患者組織でも類似の発現変動を確認することができた。これらのタンパク質の発現変動はがん種を越えてRTKの活性化や発現増加と連動する可能性が示唆されたので、最終年度はトラスツズマブ抵抗性乳がんで解析を進める予定である。乳がんに比べオミクスデータが比較的少ない消化管間質腫瘍のオミクス解析データを用いクラスター解析やGSEA等のin silico解析を行い、RTK分子標的薬抵抗性で活性化するシグナル伝達系およびそれと同調して発現が変動するハウスキーピングタンパク質数種類を前年度明らかにした。これらのタンパク質の一部が、RTKシグナルが活性化した肺腺がん患者組織でも類似の発現変動をしていたことは非常に興味深い実験結果であったものの、トラスツズマブ抵抗性乳がんでの研究で同様の結果が出るのか、早急に検証実験を進める必要がある。本研究ではRTKシグナル伝達系の活性化状態を反映するバイオマーカー候補を、様々ながん腫における抗がん剤抵抗性や術後予後と関連して発現変動するハウスキーピングタンパク質(HP)を中心に既報オミクス解析データからin silico解析で選抜し、質量分析装置を用いた定量解析により特定する。