hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共鳴中性子を利用した新しい定量的材料イメージング法の開発

加速器パルス中性子源を利用した革新技術であるパルス中性子イメージングの一種として中性子共鳴吸収分光法(N-RAS)を利用したイメージング手法が存在する。N-RASによって観測される共鳴吸収ピークを解析することで物質中の核種(同位体)の情報や原子振動などのダイナミクスの情報を非破壊・非接触で取得することができる。試料が粉末である場合、共鳴吸収ピークはその粒子サイズ分布によって変化するため、本研究ではN-RASを用いて粉末試料のサイズ分布や充填率を定量的に評価し、最終的にはイメージングを行うことを目指している。本年度は様々な粒度分布を有する粉末試料の共鳴吸収ピークの測定を行い、系統的な実験データの取得及び解析を進め、N-RASによる粒子情報取得の性能の評価を行った。試料として平均粒子径が5 μm、53 μm、150 μmの3種類のタングステン粉末を用意し、北海道大学の45 MeV電子線形加速器施設にあるパルス熱中性子源において中性子透過率を測定した。また、解析には粉末の粒度分布の情報が必要であるため、レーザー回折法によりこれを取得した。取得した共鳴スペクトルの解析には共鳴解析コードREFITを用い、試料の原子数密度分析を実施した。その結果、5 μm、53 μmのタングステン粉末に関しては、フィッティングによりその原子数密度を3%以内の精度で求めることに成功した。150 μmの試料に関してはフィッティングがうまくいかなかったものの、解析手法の問題ではなく試料内部のタングステン粉末の不均一性が原因であると考えられる。N-RASによって、数μm程度の微細な粉末から数10 μm程度の粉末までその粒子情報を得ることが可能であることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。特定のエネルギーを有する中性子が物質に吸収される確率が非常に大きくなる現象を共鳴吸収といい、N-RASはこの共鳴吸収をエネルギー分析手法である飛行時間分析法と組み合わせて観測する手法である。本年度はイメージングへの足掛かりとして、まず酸化銀と酸化インジウムの粉末に対する共鳴吸収ピーク測定実験を行った。この実験では酸化銀に含まれるAg-109及び酸化インジウムに含まれるIn-115を共鳴吸収ピーク観測用のインジケータとして選択し、アルミ容器内にそれぞれを封入したものを試料とした。実験は北海道大学の電子線形加速器施設にあるパルス熱中性子源において行い、粉末試料の中性子透過率スペクトルの測定を行った。測定された透過率スペクトル中に現れるAg-109及びIn-115に由来した共鳴吸収ピークは、試料が均質な場合の共鳴吸収ピークよりもその深さが浅くなるということが確認された。この測定された共鳴吸収ピークを共鳴解析コードREFITにより解析を行った。その結果、試料の粒子の粒径分布を対数分布と仮定し、この分布のバラつきを示す分散に関するパラメータを0.3、粒子間に生じる空隙の割合を0.2とすることで、実験で得られた共鳴吸収ピークを再現することに成功した。主な目的である粉末試料の中性子透過率スペクトルの測定を行い、そこに含まれる共鳴吸収ピークの定量的な解析に成功した。これによって、粉末の性質などをN-RASによって非破壊・非接触で取得することが可能となった。

粒子径分布や空隙の違いによる共鳴吸収ピークの変化に関する測定データはまだ不足しているため、系統的な実験データの取得及び解析をする必要がある。27年度が最終年度であるため、記入しない。様々な粒度分布を有する粉末試料の共鳴吸収ピークの測定を行い、さらに解析を進める。また、位置によって密度が異なるような粉末試料に対して中性子二次元画像検出器を用いたN-RASイメージング実験を行う。
PICT-1による癌抑制遺伝子産物PTENの活性制御機構の解析

ホスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸(PIP3)は細胞増殖シグナルの鍵となる重要な脂質性シグナル分子として知られている。癌抑制遺伝子産物PTENはPIP3を脱リン酸化することによって、細胞増殖シグナルをはじめとしたPIP3を介する細胞内シグナルを抑制するホスファターゼであり、細胞の恒常性を維持する上で非常に重要な役割を担っている。PICT-1はPTENへの結合を介してPTENのリン酸化・安定性を制御する分子であり、PICT-1-PTENの相互作用の阻害はPTENタンパク質の不安定化を引き起こす。このことは、PICT-1の機能損失がPTENの機能変化(不安定化→発現量減少)を介して、細胞増殖能をはじめとする様々な細胞形質の変化を誘導する可能性を示している。本研究では、PICT-1-PTEN制御系の破綻が引き起こす細胞内シグナル系の変化および細胞機能の変化を解析し、その結果HeLa細胞においてPICT-1のノックダウン(不活性化)がPKB/Aktを始めとするPIP3下流のエフェクター分子群を活性化し、また細胞増殖能を約2倍に亢進することを見いだした。この増殖促進作用はPTENを予めノックダウンしたHeLa細胞やPTENを発現していないU87MG細胞では観察されないことから、PICT-1がPTENの機能損失を介して細胞増殖能を亢進していることが示唆された。さらにPICT-1のノックダウンによる軟寒天中でのコロニー形成能の亢進、および抗アポトーシス活性の上昇が観察されたことから、PICT-1の機能損失が腫瘍病変形成の引き金となる細胞形質の変化を誘起する可能性が考えられた。癌抑制遺伝子産物PTENの機能損失はホスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸を介する細胞内シグナルの恒常的な活性化を惹起する。本研究では、PTENに結合しそのターンオーバー(分解)を制御するPICT-1タンパク質に関して、その制御機構の分子メカニズムおよび本制御機構の異常によるPTENの機能損失と腫瘍病変形成との連関性を解析した。1、PICT-1によるPTENのリン酸化制御RNA干渉法によってPICT-1をノックダウンした細胞ではPTENのリン酸化(セリン380)が著しく減少していた。またPICT-1への結合能を失っているPTENの変異体でもセリン380のリン酸化が減少していた。セリン380のリン酸化は細胞内におけるPTENの安定性維持に重要であることが既に指摘されていることから、PICT-1はこのリン酸化制御を介してPTENの安定性を制御していると考えられる。今後このリン酸化過程を担うキナーゼおよびホスファターゼを同定し、PICT-1によるこれらの酵素群の制御メカニズムを明らかにすることは重要な課題である。2、ヒト神経芽腫におけるPICT-1の機能損失とそれに伴うPTENの発現量低下ヒト神経芽腫(44標品)におけるPICT-1mRNAの発現をRT-PCRによって評価したところ、約50%の頻度で発現の消失や変異がおきていることが明らかになった。さらにPICT-1タンパク質の発現を検討したところ8標品中6標品において、その発現レベルが極めて低いことが観察された。これらの標品ではPTENタンパク質の発現レベルも極めて低く、両タンパク質の発現量の間に正の相関性が認められた。この結果はPICT-1が神経芽腫の発症に対して責任因子として関与していることを示唆しており、今後のゲノム解析などを通じてPICT-1の機能損失メカニズムを明らかにすることが重要であると考えられる。
幕末維新政治史と儒教―熊本実学党の研究―

本研究では、幕末維新の政治史と儒教とがどのように関わったのかを、熊本実学党という朱子学系の学党について詳細な研究を行うことで、その一端を具体的に明らかにしていこうとするものである。熊本や東京、幕末期につながりの深かった福井に所在する関係史料などを調査するとともに、鹿児島や柳川・竹田など、交流関係の深かった地域に残る関係史料も調査を行い、学党のネットワークも含めて多角的に調査研究を行っていく。
Achieving 1-week Lifetime for 100/1000/10000 Meter Emergency Communications

本研究では、災害発生後の電力が極端に不足する状況において、長期間持続でき、かつ安定性が高く、さらに広域で利用可能な情報通信ネットワークの構築に関する研究を行う。提案する耐災害ネットワークは三層から成り、第一層であるD2Dネットワークはユーザの携帯端末で構成され、基地局を介さずに近隣の端末間で通信を行う。第二層であるドローンなどのUAVを利用したWiFiは、UAVがD2DネットワークとLPWAN基地局との橋渡しを担う。第三層であるLPWANは省エネな長距離無線通信を可能にし、D2Dネットワークにインターネット接続を提供する。各層の長所を活かし互いに密接に連携させ、安定したネットワークを構築する。
工業用CTデータからの設計・解析フィーチャー認識型3次元モデル全自動構築技術

CT計測メッシュの対称性認識手法とそのコンパクトな表現方法の開発近年,産業用X線CTスキャナによる機械部品の計測メッシュの入手が可能となり,この計測メッシュから,ユーザがCADシステム上で入力するような,コンパクトで品質の高い形状定義方法を再現したCADモデルを再構築する技術への要求が高まっている.そこで本研究では,計測メッシュの持つ複数のユークリッド対称性を網羅的に認識する手法を開発した.また,認識された対称性のうちの平面反射対称性のみを利用し,計測メッシュからソリッドモデルを効率的に再構築可能な全手順を導出し,これを1つのAND/ORグラフで表現する手法を開発した.さらに,このグラフによるソリッドモデル構築手順の正しさを,点群モデルで代替して検証した.CT計測メッシュの規則性認識手法と組立品計測メッシュの部品別分解手法の開発近年,X線CT計測機の性能向上により,複数部品から構成される組立品に対しても,組立状態の計測メッシュがまるごと入手可能となった.この組立品計測メッシュには,製品が機能・動作している状態での貴重な情報が含まれているにもかかわらず,現状ではこれを製品開発に活用することはほとんど行われていない.そこで本研究では,自動車などの駆動系において頻繁に用いられる組立ギアのX線CT計測メッシュを対象とし,この計測メッシュの規則性認識に基づいて組立品計測メッシュを部品別に分解し,認識した規則性と分解より得られた部品別メッシュから,組立・加工誤差を含む現物ギアの運動シミュレーションを行う手法の開発を目的とし,これらのうちの,組立ギア計測メッシュの規則性認識と部品別分解手法を開発した.本年度は,工業製品の部品単体を対象とし,X線CTによる測定から得られるメッシュからCADモデルを再構築するための,メッシュセグメンテーションアルゴリズムの開発を行った.本年度の研究概要は,大きく以下の3点にまとめられる.1.製品上の鋭利なエッジを認識した,測定ノイズの影響を受けにくくメッシュ主曲率を算出できる,局所的2次多項式曲面フィッティングに基づくアルゴリズムを開発した.これにより,工業用C線CTより得られるノイズを含んだメッシュに対しても,ノイズの影響を受けにくくメッシュ主曲率を算出することが可能となった.2.既存の自由曲面を対象としたregion growing法を拡張し,2次多項式曲面と2次曲面とを併用した手法を開発し,機械部品の測定メッシュから,解析曲面(平面,円筒面,球面,円錐面)でフィッティング可能な領域とそれにフィットする曲面を抽出するメッシュセグメンテーションアルゴリズムを開発した.これにより,従来の手法では困難であった,高速かつ曲面種類の誤認識が少ないメッシュセグメンテーションが可能となった.3.入力メッシュを近似する領域数を,各領域の曲面近似誤差の上限の制約を満たしつつ最小化するregion mergingアルゴリズムを開発した.これにより,従来の手法と比べ,CADモデル再構築の際に,ユーザが利用しやすい形でのセグメンテーションを可能とした.以上の成果を,英文論文誌1件,特許1件として公表した.2007/04-06メッシュセグメンテーション手法の有効性検証まず,昨年度までに開発したメッシュセグメンテーション手法の有効性検証を行った.このため,テストピースのX線CT測定データに本手法を適用し得られたパラメータと,接触式3次元計測器で得たパラメータとの比較を行い,本手法が実測定データから実用上十分な精度でセグメンテーションが行えることを確認した.ここまでの成果をまとめたものを精密工学会論文誌に投稿し,採択が決定している.また,国際学会にて口頭発表も行った.2007/07-2008/03 X線CT測定メッシュの対称性認識に関する研究また,X線CT測定メッシュの対称性認識に関する研究を行った.この手法では,設計の際にCAD上で,平行移動,回転,平面反射といった操作を用いて生成されたと考えられる部分領域を,メッシュ上から効率的かつ安定に抽出することができるといった特徴を持つ.これに関する成果を,国内学会3件にて口頭発表を行った.また,国際学会にも採択が決定している.2007/04-2008/03 X線CT測定メッシュからの規則形状認識に関する研究さらに,X線CT測定メッシュからの規則形状認識に関する研究を行った.この手法では,機械部品に存在する,ギア等の規則性を持った部分形状とその生成のために必要なパラメータを,測定メッシュ上から高速かつ高精度に認識できるといった特徴を持つ.これに関する成果を,2008/04に国際学会に投稿することを計画している.CT計測メッシュの対称性認識手法とそのコンパクトな表現方法の開発近年,産業用X線CTスキャナによる機械部品の計測メッシュの入手が可能となり,この計測メッシュから,ユーザがCADシステム上で入力するような,コンパクトで品質の高い形状定義方法を再現したCADモデルを再構築する技術への要求が高まっている.そこで本研究では,計測メッシュの持つ複数のユークリッド対称性を網羅的に認識する手法を開発した.また,認識された対称性のうちの平面反射対称性のみを利用し,計測メッシュからソリッドモデルを効率的に再構築可能な全手順を導出し,これを1つのAND/ORグラフで表現する手法を開発した.さらに,このグラフによるソリッドモデル構築手順の正しさを,点群モデルで代替して検証した.CT計測メッシュの規則性認識手法と組立品計測メッシュの部品別分解手法の開発近年,X線CT計測機の性能向上により,複数部品から構成される組立品に対しても,組立状態の計測メッシュがまるごと入手可能となった.この組立品計測メッシュには,製品が機能・動作している状態での貴重な情報が含まれているにもかかわらず,現状ではこれを製品開発に活用することはほとんど行われていない.

そこで本研究では,自動車などの駆動系において頻繁に用いられる組立ギアのX線CT計測メッシュを対象とし,この計測メッシュの規則性認識に基づいて組立品計測メッシュを部品別に分解し,認識した規則性と分解より得られた部品別メッシュから,組立・加工誤差を含む現物ギアの運動シミュレーションを行う手法の開発を目的とし,これらのうちの,組立ギア計測メッシュの規則性認識と部品別分解手法を開発した.
日本語学習者の小説読解困難点に関する実証的研究と読解支援教材開発のための研究

本研究は、日本語が上級レベルの学習者が日本語で書かれた小説を読むときの困難点を明らかにすること、ならびに小説読解支援を目指した教材開発のための指針を得ることを目的としている。本年度は、2017年度に引き続き調査と分析を進めた。1編約50文からなる短編小説2編(森絵都「彼女の彼の特別な日,彼の彼女の特別な日」)を読んだときの文章理解データの収集を行った。調査対象者は大学の学部生および大学院生である。また、日本語学習者の場合は、SPOTの受験により、日本語のレベルを確認した。調査では小説を読んでもらい、その内容を学習者の母語で口頭翻訳してもらう方法で行った。学習者の理解を確認するために、調査者側からの質問にも答えてもらった。本年度の調査対象者の人数は、1英語母語話者7名、2中国語母語話者10名、3韓国語母語話者10名(すべて日本国内)である。収集したデータは、文字化および日本語への翻訳を完了し、分析のためのデータを整えることができた。分析の結果、学習者の母語別の誤読の特徴および母語を問わず共通した誤読の実態が明らかになった。これらの研究結果については、国内外の学会で口頭発表を行い、学会誌にも投稿した。調査や分析は当初の予定通りに進んでいる。2019年度は、これまでに収集したデータの分析をさらに進め、読解について中国語母語話者、韓国語母語話者、英語母語話者の母語別の特徴や日本語母語話者との違いについてまとめる。また、読解支援教材について考察する。本年度は、1編約50文からなる短編小説2編(森絵都「彼女の彼の特別な日,彼の彼女の特別な日」)を読んだときの文章理解データの収集を行った。調査は、小説を読んでもらい、その内容を学習者の母語で口頭翻訳してもらう方法で行った。日本語母語話者の場合は、ターゲットとなる語や表現をパラフレージングしてもらう方法をとった。調査対象者の人数は、1英語母語話者6名、2中国語母語話者2名、3日本語母語話者17名(すべて日本国内)である。収集したデータは、第一次段階の文字化、必要に応じて日本語への翻訳を完了し、分析のためのデータをほぼ整えることができた。分析にも着手し、その結果の一部を予備調査の韓国語母語話者の調査結果とあわせて、2018年8月に日本語教育国際研究大会で発表する予定である。また、学術論文を執筆し、学会誌に現在投稿中である。おおむね計画どおりに調査を行い、当初予定していたデータを収集することができた。2018年度は、日本語学習者の調査をさらに進めるとともに、前年度に収集したデータの分析も進める。中国語母語話者、韓国語母語話者、英語母語話者の分析結果をとりまとめ、母語別の特徴や日本語母語話者との違いについて発表する予定である。2017年度には日本語母語話者の調査を優先して進めたため、翻訳をする必要がなく、当初計画していた翻訳謝金にあまり手をつける必要がなかった。しかし、2018年度以降は日本語学習者の調査を主体に進めるため、それに付随した翻訳謝金も必要になる。助成金はそのために使用する予定である。2018年度に前倒し支払い請求を行い、中国語母語話者、韓国語母語話者、英語母語話者を対象とした調査を実施し、文字化・翻訳作業を加速させた。当該金額はその残金である。
ゴンドワナ大陸北岸における後期三畳紀環境変動イベントの解明

「ゴンドワナ大陸北岸における後期三畳紀環境変動イベントの解明」という研究課題に対し、今年度は8月15日9月16日の約一ヶ月間の海外での地質調査を行った。研究地域は、中部上部三畳系がほぼ完全に露出し、すでに堆積相の検討や層序の編纂、化石を用いた時代決定のなされている、ネパール山間部である。現地では、野外調査の段階で主に、三畳紀後期におけるゴンドワナ北岸の堆積盆がどのような状態であったのかを把握するために、詳細な柱状図の作成を行い、堆積相の解析と、分析用の岩石試料の採取を行った。その後、岩石試料に対し、蛍光X線分析装置を用いた主要元素、微量元素濃度の測定、誘導結会プラズマ質量分析装置を用いたウラン、トリウム、レアアース元素濃度の測定を行った。ここでは、各元素の特微・挙動に基づき、環境指標となる各元素の相関図を作成し、海面表層や浅海域での海洋生産性、低層水・底質の酸化還元度を定量化し検討する。また、供給源岩の変動や化学風化度を見積もり、陸上域の変動を明らかにする。その結果、以下のことが分かった。ネパールのJomsom地域では、三畳紀後期Carnian初期に相当する層準において、石灰岩卓越層から頁岩層への明瞭な岩相変化が捉えられた。これはヨーロッパで知られている岩相変化イベント("Reingraben Event")に相当する可能性が考えられる。同層準では、底質の酸化還元状態の明瞭な変化は認められなかったが、古化学風化度の低下が認められた。従って、この岩相変化の要因として、後背地の気候変化や、地域的なテクトニクス、海水準変動などが影響している可能性がある。なお、三畳紀後期Norian初期には平行葉理の発達する黒色頁岩相がみられ、酸化還元指標により、還元的環境の存在が推定されたため、この時期の底質環境の変動が示唆される。なお、ネパールのManang地域では、現地調査段階における詳細な柱状図の作成と試料採取がなされている。
成人T細胞白血病ハイリスク群検索のための新規検査法の開発

ヒトTリンパ向性ウイルス1型(HTLV-1)感染により成人T細胞白血病(ATL)が引き起こされる。本研究では、将来腫瘍化すると予測されるHTLV-1感染クローンの同定などによりATL発症前診断のツールを確立することを目的とする。この目的のため、10年以上フォローアップが行われたHTLV-1キャリア84名についてプロウイルス量を経時的に測定した。その結果プロウイルス量1%未満のキャリア37名では平均0.29%から0.39%とほとんど10年間で変化がなかったのに対して、プロウイルス量1%以上の高ウイルス量キャリア47名では平均5.1%から3.4%へと有意に低下していた(p<0.005)。これは高ウイルス量キャリアがすべてATLのハイリスク群ではないということを示唆するものと思われた。さらに数名ではあるが10年間でプロウイルス量の増加する個体が認められ、現在そのHTLV-1感染細胞クローナリティをTanakaらの方法やT細胞レセプター再構成を検出する方法を用いて解析を進めている。これに加えて、新規癌関連遺伝子産物TSLC-1、プロテオーム解析、gene chipを用いた解析に着手している。今後これらのマーカーを用いて(1)長期にわたってキャリア末梢血液で維持されている感染細胞クローンの同定、(2)それらのクローンのプロウイルスDNA sequence・欠損の有無・染色体異常およびsomatic mutationの検討(3)長期感染細胞クローンを培養、クローニングし、その染色体異常およびsomatic mutationを同定などを進める予定である。これらの研究を進めることにより、新規マーカーの組み合わせによるATL発症リスク評価を個体レベルで行うことが可能となり、臨床検査に応用できるものと考えられる。宮崎マホート研究において長期フォローアップされたHTLV-1キャリア約300名のうち、10年以上の期間をあけて2回以上のPBMCの保存がなされている対象者よりゲノムDNAを抽出し、HTLV-1プロウイルス量とIL-PCR法による感染細胞のクローナリティの測定を行っている。これまでに対象者を特定し、ゲノムDNAの抽出を行った。約半数についてはプロウイルス量の測定を終了し、キャリアではPBMCの1%以上が感染している高ウイルスキャリアが約1割存在していることが判明している。IL-PCR法については多数検体を処理するため、使用する酵素を変更した変法の開発を行い、ほぼ終了した。現在、増幅産物をクローニング、RFLP法により解析し、10年以上間隔をあけた2時点で共通のクローンの検出を試みている。今後上記実験によって得られた長期維持HTLV-1感染細胞クローンのプロウイルスflanking regionのDNA sequenceを同定し、これらのプロウイルスを特異的に増幅できるプライマーを作成する。このプライマーを用いてクローン特異的PCRを行い、長期維持HTLV-1感染細胞クローンに組み込まれているプロウイルスのTax codingregionの全シークエンスを決定、長期維持HTLV-1感染細胞クローンがほかのクローンと異なり10年以上増殖維持される仕組みを解析する。すでに一部の対象者についてはシークエンスの決定を行っている。また液体窒素下で生細胞として保存した感染細胞はコロニーとしてクローニングすることが可能である。長期維持HTLV-1感染細胞クローンの一部において染色体異常やsomatic mutationがすでに蓄積されている可能性が高い。現在凍結保存細胞を融解し、さまざまな条件で培養することによりこの解析が可能な方法論を検討中である。しかしながらATL発症にいたるのは5%未満であり、キャリアのなかでのATL発症リスクは一様ではない。

この目的のため、10年以上フォローアップが行われ、その末梢血液が保存されていたHTLV-1キャリア54名についてプロウイルス量を経時的に測定した。その結果プロウイルス量1%未満のキャリア24名では平均0.28%から0.26%とほとんど10年間で変化がなかったのに対して、プロウイルス量1%以上の高ウイルス量キャリア30名では平均4.8%から3.4%へと有意に低下していた(p<0.005)。これはこれまでのHTLV-1無症候性キャリアの感染量は経時的に一定であるという考えとは異なる結果であり、高ウイルス量キャリアがすべてATLのハイリスク群ではないということを示唆するものと思われた。しかしながら、30名の高ウイルス量キャリア中には数名10年間でプロウイルス量の増加する個体が認められ、現在そのHTLV-1感染細胞クローナリティやT細胞レセプター再構成の解析をTanakaらの方法などにより行っている。またSasakiらにより新規癌関連遺伝子産物TSLC-1がATL細胞に特異的に発現していることが判明しており、現在TSLC-1の遺伝子発現などをリアルタイムRTPCR法により検討している。これらの研究を進めることにより、新規マーカーの組み合わせによるATL発症リスク評価を個体レベルで行うことが可能となり、臨床検査に応用できるものと考えられる。
読み書き能力レベル判定試験の開発

工場などで働く就労外国人を対象とした読み書き判定試験を開発した。この試験は、毎日の生活の中で遭遇する読み書きの活動をもとに、内容、問題形式、判定基準を策定していった。読む能力が不十分でも受けることができるように多言語版が用意されている。予備調査215名の結果から改訂を行い、本調査269名を対象に実施した結果、0. 88以上の高い信頼性係数が得られた。今後、地域支援教室のプレイスメントテストなど広く活用されることが期待できる。アメリカやヨーロッパを中心に言語教育評価に関して大きなパラダイムシフトが起きている。単なるレベル分け評価から、明確な行動記述による目標基準準拠評価へと変わってきている。これまで評価の対象とはされてこなかった教室指導を受けていない外国人就労者の言語能力に関しても、ドイツ、オランダなど移民受け入れのための言語テストが開発されるなど、最近活発になってきている。それらの評価に関する情報を収集し、日本在住の外国人就労者のレベル判定試験を開発するのが、本研究の目的である。ヨーロッパ言語共通参照枠組み(CEFR)や全米外国語教育協会OPI基準を参照し、レベル0から6までの7段階の行動記述文によるレベル表示を作成した。この基準に基づき「読み書き能力判定テストVer.1」を開発し、215名の外国人対象者に実施した。結果からテストの妥当性、信頼性、および各項目の識別度を算出し、改善を行い、「読み書き能力判定テストVer.2」を作成した。このテストの特徴は、(1)これまで日本語が読めなければ受けることができなかった他の試験の欠点を克服するために、多言語対応にし、受験者が母語で問題の指示等を受けられるようにした。(2)試験に含まれる問題内容は、受験者が生活の中で実際に求められる行動を調査し、現実性のあるものとした。(3)実施・採点に当たっては、就労外国人と接触する一般の人々が使用可能なように、ガイドラインを作り、実施マニュアルを作成した。現在までにこのテストを201名の対象者に実施した。今後、この実施結果を分析し、さらに精度の高い測定具に改善しているとともに、行動記述文によるレベル表示も受験者自身および企業や就職支援にかかわる人々など多くの人にとって、わかりやすいものにしていく必要がある。身に付いた日本語能力が客観的に把握できることは、外国人対象者自身にとって、日本語学習への動機づけとなっていくと考えられる。この基準に基づき「読み書き能力判定テストVer.1」を開発した。このテストの特徴は、(1)日本語が読めなければ受けることができなかった従来の試験の欠点を克服するために、多言語対応にし、受験者が母語で問題の指示等を受けられるようにした。「読み書き能力判定テストVer.1」を215名の外国人対象者に実施し、その結果からテストの妥当性、信頼性、および各項目の識別度を算出した。これに基づき、改善を行い、「読み書き能力判定テストVer.2」を作成した。現在までにこのテストを445名の対象者に実施した。この実施結果を分析し、さらに精度の高い測定具に改善し、またより上位のレベルまで測定できるよう「読み書き能力判定テストVer.3」の開発を行っている。行動記述文によるレベル表示は、受験者自身および企業や就職支援にかかわる人々など多くの人にとってわかりやすいものにし、日本語学習コースのプレイスメントや学習成果の確認に役立てている。外国人就労者の日本語学習を継続していく目標の設定や学習の動機づけとなっていくことを目指して、現在さらに多くの学習者に実施している。日本の工場で働く日系ブラジル人など就労外国人には、在日期間が10年以上と長くなっても日本語の読み書きがほとんどできない人も多い。しかし、従来の日本語能力を測る試験は日本語によって出題されるため、質問文が読めない人は受験することができなかった。そこで、就労外国人が母語で受けられるように、英語、中国語、スペイン語、ポルトガル語および日本語版の試験を作成した。また、問題内容は生活に密着したものにするために、言語使用実態調査を行い、日常的によく目にするものであり、使う必要性の高い項目をリスト化し、試験問題を作成した。日本語の読み書き能力の判定を工場などで在住外国人269名を対象に実施した。そのうち194名(72%)がブラジルにルーツをもつ人でポルトガル語版試験を受験した。判定の結果、読み書きがほとんどできない0レベルが全体の35%程度を占め、身の回りの限られた文字の読み書きができる1レベルが20%、2レベルが32%で、自立能力を持つ3レベル以上の受験者は非常に少なかった。

試験に関しては、問題数が少ないにもかかわらず、信頼性(クロンバックのα係数)は0.90以上と、十分な水準にあることが確認された。また、マニュアルが整備されているため、テスターによる判定のゆれはほとんど見られなかった。判定結果は、工場内などの日本語教室でプレイスメント・テストとして活用されている。今後、外国人を雇っている企業や商工会議所、ハローワークなどとも連携し、処遇や就職の際の参考資料として活用していけるように拡充・普及を図っていきたい。
胃癌腹膜転移における診断法の開発とアンギオテンシン系を介した線維化機構とその制御

(1)臨床例における腹膜転移(再発)の早期診断腹膜播種が確定している症例において血清IV型コラーゲン値は全例高値であったが、腹膜再発や再燃の過程において画像診断や臨床症状、既存の血清腫瘍マーカーと比較し、早期診断に有用かどうかを検討した。現在、腹膜転移を有する13症例を追跡しているが、いずれの症例においても症状の進行とともに血清IV型コラーゲン値は上昇している。また、画像診断や臨床症状、腫瘍マーカーの上昇が明確でない腹膜再発高危険症群のなかに血清IV型コラーゲン値の上昇してきた症例が5例存在しており、うち3例は腹腔鏡検査において腹膜再発と診断された。残り2例はcut off値付近を推移しており経過観察中である。(2)胃癌細胞株における検討胃癌におけるアンギオテンシン1型受容体についての検討In vitroにおいてヒト胃癌細胞株5株中4株にアンギオテンシン1型受容体(AT1)が発現しており、アンギオテンシンIIの添加によりその増殖率は亢進した。また、この増殖率亢進はAT1の拮抗剤であるcandesartanにより抑制された。このAT1を介した増殖率亢進の機序は、ERKのリン酸化に伴う増殖シグナルおよびNF-kBの活性化に伴うsurvivinの誘導による抗アポトーシス効果であることを証明した。ヌードマウスに高度腹膜転移株OCUM-2MD3を1x107個腹腔内投与したところ、移植4週目には癌性腹水を伴う腹膜播種が形成されたが、組織学的には腫瘍の線維化はそれほど顕著ではなかった。そこで、AT1を介した臓器の線維化についての検討は断念し、AT1を介した腫瘍増殖に対する分子標的治療の可能性についてin vivoで検討した。移植1週間後からcandesartan 10mg/kgを連日経口投与した群はコントロール群と比較し、有意に生存率の延長を認めた。以上より、胃癌腹膜転移の早期診断に血清IV型コラーゲン値測定が有用である可能性が示された。また、胃癌の増殖および線維化にはAT1を介する経路が存在し、その拮抗剤であるcandesartan(ブロプレス:降圧剤)をもちいた分子標的治療の可能性が示された。(1)臨床例における腹膜転移(再発)の早期診断腹膜播種が確定している症例において血清IV型コラーゲン値は全例高値であったが、腹膜再発や再燃の過程において画像診断や臨床症状、既存の血清腫瘍マーカーと比較し、早期診断に有用かどうかを検討中である。また、画像診断や臨床症状、腫瘍マーカーの上昇が明確でない腹膜再発高危険症群のなかに血清IV型コラーゲン値の上昇してきた症例が5例存在しており、今後の腹膜再発の確定診断が待たれる。(2)ヒト胃癌細胞株による検討ヌードマウスに高度腹膜転移株OCUM-2MD3を1x107個腹腔内投与し、約4週間で腹膜播種が形成されることを確認した。以前から報告されている腹膜播種細胞

株MKN45-Pには繊維化は乏しく、臨床とやや異なる像を呈していたが、この腹膜播種の形態は、癌性腹水の貯留のみならず高度の播種を形成し腹膜の繊維化も伴っていた。また、OCUM-2MD3培養上清腹腔内投与群においては、腹膜の肥厚線維化が不確実であり、モデル作成法を検討しなおしているところである。高度腹膜転移株であるOCUM-2MD3を1x10^7個ヌードマウス腹腔内投与し、腹膜転移が100%形成される4週間後からATlR拮抗剤であるcandesartan(CA:ブロプレス)を10mg/kg連日経口ゾンデで強制投与したが、コントロール群と生存日数に差を認めなかった。現在投与開始時期をモデル作成2週間後として検討中である。胃癌におけるアンギオテンシン1型受容体についての検討In vitroにおいてヒト胃癌細胞株5株中4株にアンギオテンシン1型受容体(AT1)が発現しており、アンギオテンシン1の添加によりその増殖率は亢進した。また、この増殖率亢進はAT1の拮抗剤であるcandesartanにより抑制された。このAT1を介した増殖率元進の機序は、ERKのリン酸化に伴う増殖シグナルおよびNF-kBの活性化に伴うsurvivinの誘導による抗アポトーシス効果であることを証明した。ヌードマウスに高度腹膜転移株OCUM-2MD3を1x107個腹腔内投与したところ、移植4週目には癌性腹水を伴う腹膜播種が形成されたが、組織学的には腫瘍の線維化はそれほど顕著ではなかった。そこで、AT1を介した臓器の線維化についての検討は断念し、AT1を介した腫瘍増殖能元進についてin vivoで検討した。移植1週間後からcandesartan 10mg/kgを連日経口投与した群はコントロール群と比較し、有意に生存率の延長を認めた。臨床検体においても胃癌細胞および周囲間質の線維芽細胞にAT1の発現を高率に認め(70%)、また、癌先進部の間質にはアンギオテンシノーゲンをアンギオテンシンIIに変換するトリプターゼを分泌する肥満細胞が多数存在することを証明した。以上より、胃癌の増殖および線維化にはAT1を介する経路が存在し、その拮抗剤であるcandesartan(プロプレス:降圧剤)をもちいた分子標的治療の可能性が示された。
大脳皮質形成と血管新生の相互連関の解析

大脳皮質においてグリア細胞は神経細胞と並ぶ主要な構成要素である。アストロサイトは脳内に最も豊富に存在するグリア細胞として知られる。大脳皮質(灰白質)のアストロサイトは血管へ仮足を伸ばし、血液脳関門を形成する。また一方で密に分枝した突起を伸ばして相互排他的なドメイン構造を作り、ここに抱えられたシナプスを同期的に調節している。このようにアストロサイトは、脳高次機能に中心的な役割を果たす細胞として認識されるようになった。しかしグリア細胞がどのように移動し、配置されるのかは不明な点が多く、その解明が待たれていた。我々は大脳皮質形成過程における皮質神経細胞の移動様式をライブイメージングする過程で、通常の放射方向に移動する神経細胞以外に、これまで記載の無い奇妙な移動様式を取る細胞の存在に気付いた。これらの細胞は皮質形成過程後期(マウスの妊娠15日目以降)に認められ、最大で120μm/時間という非常に速い速度で、移動方向をランダムに転換させながら皮質内へ移動する。我々は、この移動様式を不軌道性移動と名付けた。様々な細胞系譜解析から、我々は、この不軌道性移動細胞は最終的には皮質アストロサイトへ分化することを明らかにした。さらに我々は不軌道性移動が血管と密接に関わることを観察した。これらの知見は、アストロサイト前駆細胞が活発に動き回る細胞であるという新しい視点を提供する。27年度が最終年度であるため、記入しない。前度に引き続き、マウス発生期(E13,E15, E17, P0, P7, P30の各時点)における大脳皮質血管の形成状態を観察し、脳血管アトラスを作成した。この結果を現在原著論文にまとめており、近日中に投稿予定である。また、大脳皮質形成障害のモデルマウスを用いて、神経組織の形成障害が血管ネットワーク形成に及ぼす影響を解析した。脳血管形成機構を追求し、発生期マウスの大脳皮質形成と血管形成の相互連関の実態の一端を明らかにした。具体的には、大脳皮質の層構造は正常であるが皮質自体が発育不全になる大脳皮質形成障害モデル(SIP1-cKOマウス)の解析を行った。このKOマウスにTamoxifenを投与すると大脳皮質形成不全がおこる。このとき、脳室近傍の血管網に大きな乱れが生じることを確認した。この結果は、発生期の大脳皮質形成と血管ネットワーク形成が協調的に進行することを示唆している。現在、SIP1の発現抑制の程度や発現抑制のタイミングがどのように血管ネットワーク形成に影響を及ぼすのかについて、さらなる解析を継続している。さらに、大脳皮質形成に必須の役割を果たす低分子量G蛋白質Rap1のKOマウスを作出してコロニー形成に成功した。現在までに基礎的な解析に着手することが出来た。一方、本年度は、大脳皮質形成の際のアストロサイトの移動に血管ネットワークが果たす役割りにも着目して研究を行った。その結果、脳室近傍で生まれたアストロサイトは、大脳皮質内をランダムな経路をとりながら移動する際に、血管を足場として利用する場合があることを見出した。マウス大脳皮質形成期における血管ネットワークのアトラス作成については、所定のデータを集積して論文投稿準備中である。また、reelerとSIP1-KOマウスを用いての、大脳皮質形成障害が血管ネットワーク形成に与える影響の解析も概ね順調に進んだ。さらに、アストロサイトの発生と脳内分布における血管ネットワークの役割の解析も順調に進んでおり、最終年度に論文を作製できる目処がついている。一方、Septin(Sept8とSept9)および低分子量G蛋白質Rap1シグナルに着目し、これらが発達期の神経-血管ネットワーク形成に果たす役割を形態学的に解析することを目的としたが、Sept9とRap1の大脳皮質神経細胞特異的KOマウスの作出が遅れ、実験データをとれるようになったのが平成26年に入ってからとなり、確定的なデータを得るにはさらに1年ほどかかる見込みであり、当初計画より遅れている。

マウス大脳皮質形成期における血管ネットワークのアトラスに関する学術論文については、年度内の受理・出版を目指す。また、アストロサイトの発生・脳内分布と血管ネットワークの関連性に関する論文は年内の投稿・採択を目標とする。reelerマウスとSIP1-KOマウスの解析については、年度内にデータを集積して論文の執筆・投稿にこぎつけたい。一方、Septin(Sept8とSept9)およびRap1のKOマウスの解析を進め、これらの分子が大脳皮質形成と血管ネットワーク形成に果たす役割を主として形態学的手法を用いて解析する。
特異的アミノ酸残基を指向した新規ビタミンＤ受容体リガンドの設計と合成

受容体に存在する重要なアミノ酸残基を目指した構造修飾として,リガンド結合領域に存在する唯一のアルギニン残基を志向する官能基であるカルボキシ基またはそのバイオイソスターを導入したビタミンD誘導体を設計した.さらに,異なるアミノ酸残基をターゲットとして,A環部へのスピロオキセタン構造の導入を試みた. A環前駆体の効率よい合成法確立を目指し,収束的方法にて合成が完了した.新規VDRリガンドの結合能は側鎖末端官能基の種類に応じ,炭素数への依存性が観測された.2位スピロオキセタン誘導体は,1β体においても親和性が保持されたことから,オキセタンが1α位ヒドロキシ基の代替としてはたらくことが示唆された.前年度に引き続き,標的受容体に存在する重要なアルギニン残基を指向する官能基として,カルボキシル基またはそのバイオイソスターを導入したビタミンD誘導体の設計と合成を継続して行った.ビタミンDに特有なトリエン部分の構築は,鎖状のA環部前駆体と側鎖部を含むCD環部分を別途合成して後に,パラジウム触媒を用いてカップリングする収束的方法を用いた. A環部前駆体の効率よい合成を目指し,2α位への側鎖部導入,続いて1α位水酸基の代替となりうる官能基を有する25-ヒドロキシビタミンD3誘導体の合成が完了した.さらには,2β位への側鎖導入に関し予試験を開始し,鍵となる化合物の合成に成功した.活性評価として,まずは2α位誘導体に関し,VDR親和性を測定した.2α位より伸長した側鎖末端に導入したカルボキシル基は,比較化合物として合成したメチルエステル体に比べ,受容体親和性を上昇させる効果が見られ,その効果は側鎖部の炭素数に依存した.次に,天然ビタミンD受容体において重要な位置を占めるA環部近傍ポケットをターゲットとしたリガンド設計に着手した.この受容体ポケットは,親水性アミノ酸残基群からなり,天然リガンドの受容体結合では水が内包されていると考えられている.そこで,この空間を埋める特殊な官能基として,まずはA環部2位にスピロオキセタンを有する誘導体を合成することとした.オキセタンはカルボニル化合物とジメチル基の性質を合わせもち,化合物の水溶性を上昇させ,代謝による修飾を受けにくいことが知られる.そこで,ビタミンD受容体リガンド設計においてもこの性質は有利であると考えた.現在,A環部とCD環部を別々に合成する収束的方法に必要なオキセタンを有するA環部の合成が完了した.標的受容体に存在する重要なアミノ酸残基を目指した構造修飾として,2つの誘導体化を進めた.1つは,受容体リガンド結合領域に存在する唯一のアルギニン残基を志向する官能基として,カルボキシ基またはそのバイオイソスターを導入したビタミンD誘導体の合成を行った.ビタミンD特有のトリエン部構築は,鎖状のA環部前駆体とCD環部を別途合成して後に,Pd触媒を用いてカップリングする収束的手法を用いた.A環前駆体の効率よい合成法確立を目指し,2α位への側鎖導入,そのエピマーである2β位への側鎖導入に続いて,1α位ヒドロキシ基の代替となる官能基を有するビタミンD誘導体合成が完了した.さらに,カルボキシ基導入の中間体であるシアノ基についても種々の側鎖長を持つ誘導体を合成した.活性評価はウシ胸腺VDRを用いた結合能試験を行った.ウシ胸腺VDRの入手が困難となり,新規活性法の確立に時間を有したが,新規VDRリガンドの結合能は側鎖末端官能基の種類に応じ,炭素数への依存性が観測できた.もう1つは,異なるアミノ酸残基をターゲットとする誘導体として,A環部へのスピロオキセタン構造の導入を試みた.ビタミンD受容体A環部近傍は親水性アミノ酸残基群からなり,重要な水が内包されていることが知られる.この空間を埋める特殊な官能基として,一般にはカルボニル基のバイオイソスターとして知られるスピロオキセタンをA環2位に導入した誘導体4種を合成した.オキセタンはジェミナルジメチル基の性質をも合わせもち,化合物の水溶性を上昇させ,代謝による修飾を受けにくいことが知られる.前年度の合成に引き続いて,完了した誘導体のVDR結合能を調べたところ,2位スピロオキセタンは対応するジメチル誘導体に比べて,親和性上昇が見られた.1β体においても親和性が保持されたことから,オキセタンが1α位ヒドロキシ基の代替としてはたらくことが示唆された.受容体に存在する重要なアミノ酸残基を目指した構造修飾として,リガンド結合領域に存在する唯一のアルギニン残基を志向する官能基であるカルボキシ基またはそのバイオイソスターを導入したビタミンD誘導体を設計した.さらに,異なるアミノ酸残基をターゲットとして,A環部へのスピロオキセタン構造の導入を試みた. A環前駆体の効率よい合成法確立を目指し,収束的方法にて合成が完了した.新規VDRリガンドの結合能は側鎖末端官能基の種類に応じ,炭素数への依存性が観測された.2位スピロオキセタン誘導体は,1β体においても親和性が保持されたことから,オキセタンが1α位ヒドロキシ基の代替としてはたらくことが示唆された.標的受容体に存在する重要なアルギニン残基を指向する官能基として,カルボキシル基またはそのバイオイソスターを導入したビタミンD誘導体の設計と合成を開始した.ビタミンDに特有なトリエン部分の構築は,鎖状のA環部前駆体と側鎖部を含むCD環部分を別途合成して後に,パラジウム触媒を用いてカップリングする収束的方法を用いた.

まずはA環部前駆体の効率よい合成を目指し,2α位への側鎖部導入,続いて1α位水酸基の代替となりうる官能基を有する25-ヒドロキシビタミンD3誘導体の合成が完了した.活性評価として,まずはVDR親和性を測定した.2α位より伸長した側鎖末端に導入したカルボキシル基は,比較化合物として合成したメチルエステル体に比べ,受容体親和性を上昇させる効果が見られ,その効果は側鎖部の炭素数に依存した.これまで,当研究代表者および他のグループによっても示されているが,収束的合成法の利点は,A環部とCD環部の同時修飾が容易であることである.ビタミンD受容体リガンドにおけるA環部機能と側鎖部機能は,それらの組み合わせにより,相加的にも相乗的にもはたらく.A環部にカルボキシル基またはそのバイオイソスターを導入することで得られた知見は,同時修飾ハイブリッドアナログへと展開が可能であると考えている.前年度に引き続き,2α位から伸張した側鎖部にカルボキシ基導入したリガンドの,炭素数を変化させることにより,特定のアミノ酸残基との相互作用を増強する効果を発見することができた,さらには,カルボキシ基に比較して水素結合能が低いと考えられた新たな官能基の導入も,炭素数によっては作用増強に繋がることが示唆されたのは驚きであった.このように,新化合物の設計,合成は概ね順調に進展していると言える.一方,生物活性を測定するにあたり,まずはVDR結合能を調べていたが,受容体供給の制限があり,これまでのプロトコールを使用できなくなった.そのため,手法確立に時間と費用がかかっているのは事実である.初年度の目標としていた,2α位から伸長した側鎖部にカルボキシル基導入したリガンドの合成は完了した.確立できたA環部合成法に基づき,炭素鎖のさらなる伸長を行うことで他の機能を調べることができると考えている.6年制学部学生2名は,5年次の実務実習に出ていない時期のみではあるが,研究協力者として実験を行って成果を上げ,研究目的の達成に寄与した.新しい誘導体合成においては,これまでの2α位置換体に加え,2β位置換体にてカルボキシ基の影響を調べるため,設計と合成を進めていく.さらにスピロオキセタンの合成に関しても,他の部分における置換基導入を試みる.前年度の目的物のひとつであった1α位水酸基の復活に関しては,合成上の問題を解決する.生物活性評価にて最初に用いているビタミンD受容体結合能試験は,これまで使用していたプロトコールを応用し,新しい系の確立を試みる,研究の最終年度を迎えるにあたり,様々な生物活性評価を行うことにより,ビタミンD受容体からのアプローチが生物の応答をどのように変化させるのか次のリガンド設計に活かしたいと考えている.1α位水酸基の欠損した25-ヒドロキシビタミンD3の誘導体では,1α,25ージヒドロキシビタミンD3に比べて,1位付近に空間が存在する.この空間をどのように埋めるのが良いのかどうか,置換基および側鎖炭素数を変えてドッキングスタディを行うとともに,1α位水酸基を復活させた誘導体と比較する.引き続き,当大学にてVDR親和性測定,転写活性能を検討するが,ビタミンD誘導体の代謝活性化・不活性化に関しては,他大学研究者と共同研究を行う必要がある.一般に,ビタミンD不活性化にはシトクロムP450酵素である24位水酸化酵素(CYP24A1)が関与し,側鎖部24位に水酸基が導入され,最終的には側鎖が切断される.A環部にカルボキシル基を持つ誘導体が,24位水酸化酵素(CYP24A1)のよい基質となるかは不明である.
制限給餌から解放後に閉所ストレスを加えた時のラットの摂餌行動と脳内神経伝達物質

神経性過食症の生物学的基盤を明らかにするために、ラットに時間制限給餌を繰り返した後のrebound hyperphagia状態、およびそれに心理的ストレスである閉所条件を加えた時の摂餌行動の変化と、その時の(臭覚・味覚・内蔵感覚などの統合を行っていると考えられている)脳内扁桃体のセロトニン・ドパミン代謝についてマイクロダイアリシス法を用いて検討を加えた。ラットに時間制限給餌を繰り返し加えると摂餌量が有意に増加しrebound hyperphagiaを認め、それに閉所条件を加えるとさらに摂餌量は増加した。単回の絶食後の摂餌(A群)では扁桃体の細胞外液中セロトニン(5HT)濃度、その代謝産物の5HIAA濃度とも基礎値に比し有意に低下した。しかし、rebound hyperphagia状態(B群)、およびそれに閉所条件を加えて摂餌させたとき(C群)の5HT・5HIAA濃度は基礎値との間に有意な変化を認めなかった。また、A群では摂餌により他の2群に比し有意に5HT濃度が低下した。扁桃体の細胞外液中ドパミン濃度、その代謝産物のDOPAC,HVA濃度いずれにおいても各群での摂餌による有意な変化を認めなかった。これらのことから、扁桃体のセロトニン代謝は通常(単回の制限給餌後)の摂餌で低下するが、rebound hyperphagia状態ではその変化が抑制されていることが示された。また、この条件下で閉所条件を加えた時の摂餌行動の変化にセロトニン代謝は関与していないことが示された。一方、同部位のドパミン代謝はこれら一連の摂餌行動の変化に関与していないと考えられた。今後さらに人間の神経性過食症に類似した動物モデルを考案し、その生物学的基盤を明らかにしていきたい。
合成カンナビノイドの体内動態とカタレプシー発現との関連性の解明

危険ドラッグとして濫用される合成カンナビノイドは、多様な化学構造を有し大麻様の生理活性を示す化合物である。この化合物は脂溶性が非常に高く、摂取後速やかに脂肪組織中に蓄積されるものと考えられている。しかし実際の各臓器組織にどのように分布しているかについては、いまだ確たる研究データが示されていない。そこでMALDI-IT-TOF型質量顕微鏡を用いて、薬物を投与したC57BL/6J雄性マウスの各臓器組織におけるイメージング質量分析を実施した。昨年の研究でマトリクスとしてはCHCAが適していることが判明したが、感度不足であったことからさらに蒸着条件等を検討し、膜厚等の最適化により感度を向上させた。次に、JWH-210を1ー5mg/kgの用量で腹腔内投与し、脳、肺、心臓、肝臓、腎臓、脾臓を摘出して速やかに凍結した後、20μmの薄切とし、今回最適化した条件でマトリクスを蒸着してイメージング画像を測定した。その結果、各臓器中に広くJWH-210が分布していることが観察され、特に脳では脈絡叢に高濃度に分布していることが明らかとなった。また、0.05ー0.5 mg/kgのJWH-210を腹腔内投与したマウスに対しBar test法にてカタレプシー持続時間を測定した。さらに同様に薬物を投与したマウスを経時的に屠殺して心臓血を採取し、血中消失半減期を求めてカタレプシー持続時間との比較検討を行った。その結果、JWH-210の消失半減期は約0.5hであり速やかに血中から消失したのに対し、カタレプシーは投与後4h後においても認められ、血中濃度とカタレプシー持続時間には乖離が認められた。ヒトの中毒事例おいても合成カンナビノイドの血中濃度が有害作用の発現強度を直接反映しない事例が報告されており、今回の結果はその事実を反映したものと考えられる。昨年の研究においてはラットを用いた実験系を予定していたが、実験を遂行するにあたり手技上の問題からより扱いやすいマウスを用いた実験系へと修正した。これにより一部基礎検討のやり直しに迫られた関係で研究に遅れが生じたものの、マウスに切り替えたことで動物の取り扱いが容易になり実験は前進した。また、低温下で速やかに組織切片を作成する技術の習得に予定より時間がかかったほか、台風の影響による装置の不調による実験の遅れも重なった。合成カンナビノイドのうち現在は主にJWH-210を用いた実験を行っているが、イメージング、生体半減期の測定、カタレプシーの測定の全てにおいて一定の目処が立ったことから、次年は他の化合物へと順次拡大する予定である。しかしながら、昨年に比べて質量顕微鏡の条件最適化による高感度化により生体試料のイメージングは可能となったものの、いまだ十分とは言えず薬物投与量を当初の予定よりも高く設定し直す必要があった。毒性の高い化合物については投与量にも限りがあることから、より高精度な蒸着装置の購入も視野に入れさらなる高感度化も同時に模索していく予定である。その中で最も基本的な構造と考えられるnaphthoylindole化合物は、脂溶性が高く顕著な尿中代謝物が現れにくい薬物である。しかし、構造中にアミドやエステルを有するnaphthalenylcarbamoyl化合物やnaphthalenyloxycarbonyl化合物は、薬物代謝を受けやすく尿中排泄率が高まることが予想され、実際にその傾向を示唆する結果も得られている。一方、合成カンナビノイドは脂肪組織中に蓄積されることも知られているが、こうした脂溶性の変化が脂肪組織への局在に与える影響については未だ明確でない。そこでMALDI-IT-TOF型質量顕微鏡を用いて、薬物投与ラットの各臓器組織における薬物分布を解明すべくイメージング質量分析の検討を行った。対象化合物としては、naphthoylindole系のJWH-210、naphthalenylcarbamoyl系の5F-NNEI、naphthalenyloxycarbonyl系のNM2201、adamantylcarbonyl系のAB-001、adamantylcarbamoyl系のAPICAを選定した。MALDIで用いるマトリクス化合物の検討を行ったところ、9-AAよりもCHCAのほうが適しているものと考えられたが、目的濃度を検出するには感度不足であったことから、さらなる条件検討を要する。現在、マトリクス代替化合物の検索、マトリクス塗布方法の最適化、サンプル採取から測定に至る過程での対象薬物の分解抑制方法の開発等について検討中である。また、ラットから摘出した脳、肝臓、腎臓、皮膚等の組織に薬物溶液を曝露した、ポジティブコントロールサンプルを作成して最適な薄切条件についても検討を加えた。今回我々は、薬物投与後のラット臓器組織のイメージング質量分析を実施するに当たり、化学構造及び分析化学的見地から検討薬物の選定、マトリクス化合物の検討、対象臓器の薄切作成方法の検討、MALDI-IT-TOF質量分析計の条件最適化について検討を進めてきた。しかし、MALDIは分析対象化合物とマトリクス化合物の相性による部分が大きく、マトリクスの選択は試行錯誤による部分が大きい。そのため、最適なマトリクスの検索に予定よりも多くの時間を要していることにより、研究に遅れが生じている。