hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リードスルー作用を有するネガマイシンを基盤としたナンセンス変異疾患治療薬創製研究

我々は、リードスルー作用を有するジペプチド型抗生物質(+)-ネガマイシンに着目したナンセンス変異疾患治療薬創製研究を展開し、これまでに、比較的高い活性を有する誘導体TCP-112を見出すことに成功している。そこで、TCP-112のカルボン酸に着目した誘導化により、更なる高活性誘導体の獲得を目指した。その結果、カルボン酸をメタクロロベンジルエステルへ変換した誘導体に高い活性を有することを見出した。細胞評価系および無細胞タンパク質合成評価系の評価から、当該エステル構造はTCP-112の脂溶性を向上させ、担体性プロドラッグとして細胞内への移行効率の改善に寄与していることが示唆された。平成25年度は、ネガマイシンより高いリードスルー活性を有しているTCP-112(TGA比活性4.51)を基盤とした構造活性相関研究を実施することで、更なる活性を有する誘導体の創製を図った。TCP-112における各官能基の重要性を精査し、活性向上に繋がる要素を探索した。具体的には、TCP-112のヒドラジンユニット、5位アミノ基の誘導化を行った。ヒドラジンユニットでは、カルボン酸部位をエステル化、アミド化などの誘導体を合成、評価することで最適化を検討した結果、エステル型誘導体においてTCP-112よりも高いリードスルー活性を有する誘導体を幾つか獲得することに成功した。一方で、5位アミノ基への誘導は、アルキル鎖や天然型アミノ酸を縮合したトリペプチド型誘導体を検討したが、高活性誘導体の獲得には至らなかった。すでに、誘導体のリードスルー活性を効率的に評価できる培養細胞評価系の構築に成功し、活性評価を行っている。しかしながら、ネガマイシン誘導体は高極性な分子であるため細胞膜透過性が低い可能性が考えられる。そのため、リードスルー活性評価系の充実を図るべく、細胞膜透過性を考慮しない無細胞タンパク質合成系構築の検討も25年度実施した。検討の結果、ネガマイシンおよびTCP-112のリードスルー活性が培養細胞評価系と同様に検出できた。この結果から無細胞タンパク質での評価系を確立することができた。平成26年度は、高活性誘導体の創製を目指し、独自開発したTCP-112(1)のカルボン酸に着目し、構造活性相関研究を展開した。合成した誘導体のリードスルー活性を、PTCとしてTGA配列を含むデュアルレポータープラスミドを導入したCOS-7細胞にて測定した結果、1のカルボン酸をベンジルエステル構造へと変換した誘導体2が、1と同程度のリードスルー活性を示した。その一方で、ベンジルアミド構造を導入した誘導体では、そのリードスルー活性値は大幅に低下した。この結果より、2のベンゼン環上の置換基に着目した誘導化を実施したところ、当該ベンゼン環上に臭素、塩素などハロゲノ基を導入した誘導体では、1よりも高い活性を示すことが明らかとなった。特にメタ位に塩素を導入した誘導体TCP-182(3)に高い活性が確認された。これはエステル構造の導入に加え、ベンゼン環上の置換基の効果により誘導体の脂溶性が増し、細胞内移行性が向上したためと考察した。高活性を示した誘導体はエステル構造を有していることから、培養細胞を用いた活性評価中にエステラーゼにより分解を受けるプロドラッグであることが考えられた。そこで、エステル型誘導体が活性本体であるのかを確認すべく、25年度に構築した無細胞タンパク質合成系(cell-free)にてリードスルー活性を評価した。培養細胞評価系ではTCP-112(1)と182(3)は、共に高いリードスルー活性値を示したが、cell-free評価系においては、エステル型誘導体3は、陰性対照と同程度の低い活性値を示した。この結果から、エステル型誘導体は細胞内に導入後、エステル部位がエステラーゼより分解されて1に戻ることで活性を示すプロドラッグの獲得に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度では、1)リードスルー活性に重要な構造因子の同定、2)無細胞タンパク質合成系におけるリードスルー活性評価系の構築、の2点を研究計画として挙げた。1)に関しては、既に獲得している高活性な誘導体TCP-112の化学構造を基盤とした構造活性相関研究を実施し、活性発現に重要な構造因子を模索した。TCP-112のヒドラジンユニットおよび5位アミノ基の誘導化を重点的に実施した結果、5位アミノ基の誘導化では、優れた活性を有する誘導体の獲得には至らなかったが、エステル型誘導体においてTCP-112よりも高いリードスルー活性を有する誘導体を幾つか獲得することに成功した。また、3位アミノ基への誘導化では、天然アミノ酸などの導入により高活性に繋がる手がかりを見出しており、活性発現に重要な官能基を同定した。

また、2)に関しては、検討の結果、培養細胞評価系と同様にネガマイシンおよび誘導体の活性を検出することに成功し、新たな評価系の構築を達成した。本評価系により、誘導体のリードスルー活性評価系が充実したことに加え、細胞膜透過性を考慮せず、合成誘導体の活性を直接評価することが可能となった。25年度で計画した、高活性な誘導体の獲得および無細胞タンパク質評価系の構築が達成されたことから、おおむね進展していると評価した。今後の研究として、TCP-112の3位アミノ基における構造活性相関研究を実施する。即ち、TCP-112の構造を基盤とし、3位アミノ基にカルボン酸ユニットを導入し、高活性誘導体の獲得を目指す。この誘導化により疎水性相互作用および空間的情報を把握する。これら情報を基に非天然型アミノ酸などの導入へと繋げる。TCP-112の3位アミノ基に種々のユニットが導入可能な合成経路の確立に至っており、複数の誘導体合成が完了しており、高活性に繋がる手がかりを見出している。今後は、これら誘導体の活性評価を実施する。また、平成25年度で獲得したエステル型誘導体を無細胞タンパク質合成系でも評価し、リードスルー活性発現に重要な化学構造の抽出を図る。得られている高活性誘導体についてはリードスルー活性以外の評価も実施する。抗菌活性試験も実施し、ネガマイシンが有するリードスルー活性と抗菌活性との薬効分離が図れているかを確認する。また、培養細胞を用い誘導体の細胞毒性も併せて実施し、毒性発現の有無も確認する。高活性かつ低毒性な誘導体については、東京大学松田良一教授にご協力いただき、リードスルー活性評価用マウス(トランスジェニックマウス)にてリードスルー活性発現を評価する。活性が認められた誘導体は、本疾患モデルマウスであるmdxマウスにおいて免疫組織学的、生化学的評価を実施する。ジストロフィンタンパク質発現を抗ジストロフィン抗体免疫染色にて確認後、その発現量をウェスタンブロットにより算出する。また、筋崩壊の指標である血清クレアチンキナーゼ値の測定、投与マウス群の体重減少率を算出し、医薬品候補化合物の創製を目指す。
Helicobacter pylori感染症と胃癌:菌体-宿主相互作用の解析

Helicobacter pylori(H.pylori)感染は慢性胃炎の原因であり、胃癌の発症との相関が認められ、1994年にはWHOのIARCはH.pyloriを1群のcarcinogen(definite carcinogen)に認定した。その後、スナネズミのH.pylori感染モデルで、H.pylori感染はニトロソ化合物によって誘導される胃発癌を有意に促進し、また、H.pylori感染単独による発癌も報告された。すなわち、H.pyloriは胃発癌に対してinitiator作用とpromoter作用を持つことが認められた。一方、H.pylori感染による胃癌発症のオッズ比は約2-6倍と比較的低く、H.pylori感染による胃癌の発症に、種々の要因が関与していると考えられる。本研究は、H.pylori感染による胃癌発症を決定する因子を、菌体-宿主相互作用の面から胃発癌リスクを分子疫学的に解析することを目的とし、1)H.pylori菌株側の胃発癌因子の解析:CagAの胃粘膜上皮細胞の増殖に及ぼす影響2)胃癌発症リスクの個体差の解析:宿主側免疫遺伝学的解析(HLAのタイピング)を検討した。H.pyloriの菌体因子として今回の検討では、検討したすべての株がcagA陽性であり、約60%が陽性である欧米と大きく異なっていた。H.pyloriは胃粘膜上皮に接着することで、type IVのsecretorysystemを通してCagAが上皮細胞内に移行し、チロシンリン酸化を受け、上皮細胞内のsignal transductionに影響を及ぼすことが考えられる。今回、AGS細胞において△cagA変異株を用いCagAの上皮細胞内への移行による細胞増殖への影響を検討した結果、△cagA変異株に比べ野生株の感染によりAGS細胞の有意な細胞増加が認められ、CagAの上皮細胞への移行により細胞増殖が刺激されると考えられた。一方、宿主側の因子として、我々は、HLA-DQA1^*0102の対立遺伝子頻度がH.pylori感染陽性萎縮性胃炎やH.pylori感染陽性胃癌群でH.pylori感染陰性健常者に比べ低く、HLA-DQA1^*0102の対立遺伝子を持つ者は胃粘膜萎縮、ひいては胃癌発症に対して抵抗性に作用すると考えられた。
複素環系不斉補助剤を基盤とした精密な不斉制御空間の構築と不斉触媒反応への展開

超効率不斉制御能を持つ三環性2-オキサゾリドンや2-イミダゾリドン系不斉補助剤の簡易大量合成法を触媒的手法を用いて確立すると共に、それらの開環により得られる二環性2-アミノアルコールや1,2-ジアミン類を不斉配位子とする優れた不斉反応系を多岐にわたり確立し、その応用をはかる事を目的とした。1.複素環系不斉補助剤の簡易大量合成-触媒的不斉合成プロセスの開発-:簡単な複素環体、2-オキサゾロンや2-イミダゾロン、と環状ジエンとの三環性環化付加体を、環状アミノアルコールより誘導したキラルなオキサザボロリジンを触媒量用いたエナンチオ選択的脱アセチル化を鍵とした速度論的光学分割法により、何れも効率良く光学分割することができた。本手法は、既に開発している化学量論量の分割基MAC-酸を用いた効率的光学分割法と並び、オキサゾリジノン系及びイミダゾリジノン系不斉補助剤の触媒的合成法として極めて有効である。2.不斉補助剤としての利用展開:前項により得られた2-イミダゾリジノン体は、遠隔位の環内N′-置換基が不斉制御能を飛躍的に増強するという特異な置換基効果を初めて見いだし、従来の複素環系不斉補助剤をはるかに凌駕する超高性能補助剤の開発につなげることができた。この人工不斉源の利用により効率良い不斉合成プロセスの確立に成功した。3.ビシクロ骨格系アミノアルコール及びジアミン類の合成と利用:(1)不斉配位子としての利用:キラル三環性2-オキサゾリドシ体の開環体β-アミノアルコールを不斉配位子とする不斉触媒反応を検討し、各種オキサゾリドン体またはイミダゾリドン体の速度論的光学分割において、極めて高い不斉選択性を達成した。(2)不斉反応試薬としての利用:前述の光学活性β-アミノアルコール体の金属アルコシドは、メソ型1,3-ジアシル-2-イミダゾリジノン体のエナンチオ選択的脱アシル化において、ほぼ完璧な分子不斉識別能を示した。(3)ビスオキサゾリン系不斉配位子:配位子構造に起因するアルドール反応の特異なエナンチオ制御に成功した。超効率不斉制御能を持つ三環性2-オキサゾリドンや2-イミダゾリドン系不斉補助剤の簡易大量合成法を触媒的手法を用いて確立すると共に、それらの開環により得られる二環性2-アミノアルコールや1、2-ジアミン類を不斉配位子とする優れた不斉反応系を多岐にわたり確立し、その応用をはかる事を目的とした。1.複素環系不斉補助剤の大量合成に向けた触媒的プロセスの開発:(a)メソ型2-イミダゾリジノン体の不斉分割:立体配座固定の光学活性二環性アミノアルコールのLi塩を環状アミン・LiF存在下メソ型N,N′-ジアセチルイミダゾリジノン体と反応させると、光学活性なモノアセチル体が一段階で効率良く得られた。これらは再結晶により容易に光学純度100%の不斉補助剤に変換できた。本不斉モノ脱アセチル化はオキサザボロリジンを不斉触媒とするボラン還元により効率良く達成できることを明らかにし、簡易大量合成への道を開いた。

(b) 2-オキサゾリドン体及び2-イミダゾリドン体の速度論的分割:本触媒的手法を速度論的光学分割に応用した。即ち、光学活性二環性アミノアルコールより誘導したキラルなオキサザボロリジンを触媒量用い、dl-N-アセチル-2-オキサゾリドン体またはdl-N,N'-ジアセチル-2-イミダゾリドン体をジボラン処理したところ、還元的不斉脱アセチル化が進行し、何れも高い不斉収率と化学収率で速度論的光学分割が達成された。本手法は、オキサゾリジノン系及びイミダゾリジノン系不斉補助剤の大量合成のみならず、光学活性1,2-アミノアルコールやジアミン類の効率キラル合成への応用展開が期待できる。2.双環不斉アミノアルコール類の触媒的利用:立体障害の大きい光学活性二環性アミノアルコール体より誘導したC2-対称性ビスオキサゾリンを不斉配位子とした新規ルイス酸を利用し、不斉アルドール反応を検討した。その結果、高い不斉誘起が認められ、しかも、オキサゾリン環間のスペーサー長によりそのエナンチオ選択性が逆転するという、これまでにない興味深い知見が得られた。不斉制御機構を基に設計合成した超効率不斉制御能を持つ三環性2-オキサゾリドンや2-イミダゾリドン系不斉補助剤の開環により容易に得られる二環性2-アミノアルコールや1、2-ジアミン類を不斉配位子とする優れた不斉反応系を多岐にわたり確立し、その応用をはかる事を目的とした。1.アミノアルコール系およびジアミン系不斉配位子としての応用展開:光学活性二環性アミノアルコールより誘導したキラルなオキサザボロリジンを触媒量用い、2-オキサゾロン及び2-イミダゾロンとアントラセン等の環状ジエンより誘導したdl-N-アセチル-2-オキサゾリドン型またはmeso-N,N'-ジアセチル-2-イミダゾリドン型三環性環化付加体をジボラン処理したところ、還元的不斉脱アセチル化が進行し、何れも高い不斉収率と化学収率で速度論的光学分割が達成された。本手法は、既に開発している化学量論量の分割基MAC-酸を用いた効率的光学分割法と並び、オキサゾリジノン系及びイミダゾリジノン系不斉補助剤の触媒的合成法として極めて有効である。また、本手法を、各種dl-N-アセチル-2-オキサゾリドン体またはmeso-N,N'-ジアセチル-2-イミダゾリドン体に適用したところ、前項同様何れも高い不斉収率と化学収率で速度論的光学分割が達成され、本不斉触媒の汎用性の高さを実証した。2.不斉補助剤としての利用展開:イミダゾリジノン系不斉補助剤の環上N'-置換基が不斉制御能を飛躍的に増強するという特異な置換基効果について精査したところ、アリールスルホニル基、特に、立体的に嵩高い2,4,6-triisopropylbenzenesulfonyl(Tps)基若しくはmesitylenesulfonyl基が不斉補助剤として極めて適していることが明らかになり、従来の複素環系不斉補助剤を凌駕する高性能補助剤の開発につなげることができた。超効率不斉制御能を持つ三環性2-オキサゾリドンや2-イミダゾリドン系不斉補助剤の簡易大量合成法を触媒的手法を用いて確立すると共に、それらの開環により得られる二環性2-アミノアルコールや1、2-ジアミン類を不斉配位子とする優れた不斉反応系を多岐にわたり確立し、その応用をはかる事を目的とした。1.アミノアルコール系およびジアミン系不斉配位子としての応用展開:光学活性二環性アミノアルコールより誘導したキラルなオキサザボロリジンを触媒量用い、新規に合成したdl-N-アセチル-4-置換-2-イミダゾリジノン体をジボラン処理したところ、還元的不斉脱アセチル化が進行し、何れも高い不斉収率と化学収率で速度論的光学分割が達成された。本手法は、既に開発している化学量論量の分割基MAC-酸を用いた効率的光学分割法と並び、イミダゾリジノン系不斉補助剤の触媒的合成法として極めて有効である。
遺伝子導入ベクターの開発とin vivo応用

1)本法による家兎総頚動脈壁内へのLacZ遺伝子導入効率は極めて高く、低圧下にても中膜平滑筋細胞の約90%に蛋白発現を認めた。また電顕的観察にて内皮傷害は限局性で軽微であった。2)VEGF遺伝子の動脈壁内導入により、内膜肥厚と内部の血管腫様内皮増生を招来し、ヒト動脈硬化病変に認められる血管新生に極似していた。今後同病変の動物モデルとして粥腫破綻機序の解明に役立つと考えられた。3)p53遺伝子の動脈壁内導入は、バルーン障害後内膜肥厚の抑制に有効である、その効果にはG1停止とともにM/G2期停止とアポトーシス誘導が関与している可能性が明らかとなった。このことはp21導入に比してより有効な臨床的応用性を示唆している。4)肝類洞壁内への遺伝子、アンチセンスオリゴ導入にも本法は極めて有効であり、移植肝の免疫抑制、サイトカイン誘発性炎症ならびに肝機能障害の予防法の確立の為の基礎的研究に有用であることが証明された。5)本法の反復投与による組織障害、催炎効果は小さいものの、今後pyrogen(-)のHVJ-liposome作製後に総合的な判断が必要と思われた。1)本法の組織内遺伝子導入効率は、上記法に比して10-20倍、組織障害性は従って軽減されることが明らかとなった。2)本法の反復投与による組織障害性も上記方法と比較して有意差はなく、標的細胞や導入遺伝子のサイズに応じて上記法と併せて選択可能であることが判明した。以上の成績より、新規のHVJ-catinic liposome法はHVJ-liposome法同様に臨床的有用性が期待されるベクターの1つであり、とくに導入効率においてより優れたベクターであると考えられる。
導電性ポリマー/酸化チタン空中窒素固定システムの高効率・高機能化

本研究は、光エネルギーを駆動力とし、常温上圧下で作動する新規なそして独自の空中窒素固定化プロセス・システムに関するものである。p型半導体である導電性ポリマーとn型半導体である酸化チタンのハイブリッド接合に光照射を行うと、接合内で固層化学反応が進行し、空中窒素と吸着水から最終的にアンモニア態生成物が得られるというものである。一昨年度までは定性的な機構論的研究にとどまり反応機構に関する知見が乏しい状況であったが、本研究では実験データを積み重ね、定量的議論を可能とするようなデータ収集を行うことを目的とした。さらには、同時に窒素固定速度あるいは窒素固定収量を増大させるような方策を講じ、工学的利用をも視野に入れた検討を行うことも目的とした。まず反応機構を化学的側面と物理的側面の両面からの検討を行った。化学的アプローチでは、接合界面においてアンモニアが生成し、それがポリマーバルク内でアンモニウム塩へと変換される物質変換が生じていることが明らかとなった。また、物理的アプローチでは、反応初期のアンモニア生成過程では、酸化チタン表面に存在する酸素欠陥部位が窒素の吸着・活性化・反応サイトとして働くことを強く示唆するデータが得られた。さらに、導電性ポリマーの種類を変える、あるいは酸化チタンの形成法を変える実験を行い、窒素固定速度あるいは窒素固定収量の増大を目指した。その結果、導電性ポリマーとしてはドーパントをより多く含有できるポリカルバゾールを用いる、そして酸化チタンとしては、リン酸水溶液中で形成したより酸素欠陥の多い材料を用いれば、それぞれ最終窒素固定収量および窒素固定速度を増加させることができることを示した。本研究は、陽極酸化法で形成した酸化チタンと導電性ポリマーを積層し、得られた接合に光照射を行うと、空気中の窒素が還元され、アンモニウム塩及びアンモニアとして固定化されることを内容とする。これまでは、酸化チタン及び導電性ポリマーの形成条件の検討から、システムの高性能化及び窒素固定反応の高効率化を目指したが、反応機構に関する知見が脆弱なため大きなブレイクスルーとはならなかった。そこで本年度は基本に立ち返り、酸化チタン/導電性ポリマー界面を詳細に検討することとした。具体的には、これまでの実験結果から、窒素固定活性が高いと考えられる接合と、比較的低活性の接合を選択し、その電流-電圧特性及び容量-電圧特性から界面の状態を検討した。窒素固定活性が高い接合は、より低い陽極酸化電位(<10V)で酸化チタンを形成し、導電性ポリマーを積層することで得られるが、こうして得られた接合は、(経過)時間とともに界面接合特性が向上することが判明した。このことは、低陽極酸化電位で形成された酸化チタン表面には高密度の酸素欠陥サイトが存在し、それが徐々に(時間経過とともに)導電性ポリマーと化学結合を形成することを示している。一方、より高い陽極酸化電位(10V以上)で酸化チタンを形成し、導電性ポリマーを積層した接合は、低い窒素固定活性しか示さない。この接合は上述の高活性の接合とは異なり、界面特性は(経過時間に対して)不変であった。これは酸化チタン表面上の酸素欠陥密度が非常に低いことに起因する。以上の結果より、窒素固定活性を決める主要な因子の一つは、酸化チタン表面の酸素欠陥密度であり、この密度を上げることがシステム性能向上の指針であることが判明した。従って次年度は、酸化チタンに還元処理を施す等の工夫により酸素欠陥密度を上げ、高性能システムを作り上げたい。本研究は、陽極酸化法で形成した酸化チタンと導電性ポリマーを積層し、得られた接合に光照射を行うと、空気中の窒素が還元され、アンモニウム塩(主生成物は過塩素酸アンモニウムであり、過塩素酸イオンの起源は導電性ポリマー中に存在する過塩素酸アニオンドーパントである)及びアンモニアとして固定化されることを内容とする。

最初に検討した接合は、有機溶媒中でチタン板の陽極酸化を行って形成した酸化チタンと、ポリ(3-メチルチオフェン)(P3MeT)の接合であったが、これが必ずしも本件の課題となっている高効率窒素固定能を示す接合であるという保証はない。そこで今年度は、有機溶媒中で形成した酸化チタンの代わりに、水溶液中で陽極酸化を行って形成した酸化チタンを利用すること、およびP3MeTの代わりにポリカルバゾール(PCZ)を用いることを試みた。前者の選択の理由は、空中窒素を吸着し還元するサイトは酸化チタンの酸素欠陥サイトであると考えているが、水溶液中で酸化チタンを形成することにより"より不完全な"酸素欠陥の多い酸化チタンを形成できると考えたためである。また後者の選択理由は、導電性ポリマーの中でもPCZは最も多くの過塩素酸ドーパントを保持することができ、従って最終生成物の過塩素酸アンモニウムの収率も増大すると考えたためである。まず水溶液中(リン酸水溶液中)で陽極酸化を行って形成した酸化チタンを用いることにより、窒素固定の速度は1.2倍程度増加した。最終的な飽和収率は有機溶媒中で形成した酸化チタンを用いた場合とほぼ同等であったが、速度論的な窒素固定活性を増加させることができた。一方、導電性ポリマーとしてPCZを用いると、P3MeTを用いた場合と比べて最終的な飽和収率を1.6倍程度引き上げることができ、本研究課題の導電性ポリマー/酸化チタン空中窒素固定システムの高効率・高機能化を一歩進めることができた。
航空機搭載のレーザー測距儀による広域森林蓄積測定法の開発

調査研究・私の所属する研究室が実施した航空レーザー測距のデータを較正するために、カナダのノースウェスト準州の森林に8つのプロットを設け、森林の資源量・機能量を実測した。・上記調査結果を取りまとめて8プロットの蓄積、地上部バイオマス、地下部バイオマス、葉面積などの森林資源量・機能量を得た。・前年度に推定した航空レーザー測距法によるカナダ亜寒帯林の600kmにわたる森林蓄積を基に、従来の亜寒帯林の平均とされてきた森林蓄積が過大推定であったこと、その根拠となる点推定法の問題点を明らかにした。研究発表上記の研究成果を、論文として3編、国際シンポジウムなどで口頭にて1件、ポスターにて2件、発表した。・論文3編(11.研究発表に記載)・口頭発表・ポスター発表(1)えひめ森林蘇生フェスティバル.2002年9月.松山.調査研究・私の所属する研究室が実施した航空レーザー測距のデータを較正するために、カナダのノースウェスト準州の森林に8つのプロットを設け、森林の資源量・機能量を実測した。・論文3編(11.研究発表に記載)・口頭発表・ポスター発表(1)えひめ森林蘇生フェスティバル.2002年9月.松山.
ダイニン分子モーターによる分オーダーのヌクレオチド相互作用の機能解析

蛍光ヌクレオチド1分子観察によって明らかになった軸糸ダイニンへのヌクレオチド安定結合について、今年度は安定結合の生理的意義を明らかにするため、以下のような実験を行った。ガラス上に固定した外腕ダイニンによって動かされる微小管の運動解析から、ADPの安定結合が1mM ATP存在下での運動速度を活性化することを昨年示した。また外腕ダイニンは蛍光ATPを加水分解するにも関わらず、蛍光ATPによる運動を引き起こさなかった。もしADP安定結合だけによって外腕ダイニンの運動性が活性化されるならば、ADPプレインキュベートによって活性化された後ならば、蛍光ATPによる運動が観察されると予想される。これを検証するため、外腕ダイニンの運動性をADPプレインキュベート後に調べたが、プレインキュベートしない場合と同様に、蛍光ATPによる運動は観察されなかった。ところが、加水分解されないATPアナログであるAMPPNPをプレインキュベートすると、蛍光ATPによる運動が観察された。同様の結果は、ATPアナログとしてCaged ATPなどを用いた場合にも観察された。これらの結果は、外腕ダイニンの運動活性には、ATP加水分解とADP安定結合だけでなく、加水分解を伴わないATP結合が運動活性化因子として必要であることを示唆する。さらには、外腕ダイニンだけでなく、内腕ダイニンも含んだエラスターゼ処理軸糸の滑り運動においても、AMPPNPプレインキュベート後に蛍光ATPによる運動が観察された。この実験系はダイニンの周期的配列や制御タンパクの存在など生体内での環境を反映していると考えられるため、ヌクレオチド安定結合によるダイニンの運動制御は、べん毛運動全体の運動制御を考える上でも、重要な素過程であると考えられる。1分子蛍光観察された軸糸ダイニンへのヌクレオチド安定結合について、その特性と生理的意義を明らかにするため、以下のような実験を行った。まず本年度は、結合部位やダイニン断片について生化学的手法により手がかりを得た。21Sダイニンとそのサブフラグメント精製を行い、安定結合を観察したところB/IC(単頭ダイニン)やトリプシン処理断片(>100kDa)でも蛍光ADPの安定結合が見られ、ダイニンヘッド内で安定結合がおこっている可能性が高いことが示唆された。また定量的解析から安定結合は、加水分解速度より約1000倍も遅いことなどを明らかにした。次に、観察された安定結合がダイニンの活性制御に関わっているかを調べるために、21Sダイニンによる微小管滑り運動を1mM ATP存在下で解析した。この結果、ADP濃度上昇に伴って運動の平均速度が分単位でゆっくりと上昇した。ADPをプレインキュベートした実験から速度上昇がADP安定結合時に起こっていること、さらには蛍光ADPでも同様の速度上昇が見られることを明らかにした。ここで21Sダイニンは蛍光ATPを加水分解するにも関わらず、蛍光ATPだけでは運動を引きこすことができない。この特性を利用してダイニン内の加水分解部位以外のヌクレオチド相互作用を解析することを試みた。この実験系では活性化因子であるADP安定結合があれば、蛍光ATP加水分解による運動が引き起こされると予想される。しかし、ADP安定結合によって活性化された状態でも、蛍光ATPによる運動は見られなかった。より生体に近い条件であるエラスターゼ処理軸糸の滑り運動においても同様に運動は引き起こされなかった。これらの結果は、ADP安定結合がダイニンの運動活性制御に関わっているものの、それだけでは十分でなく、さらにプラスアルファの制御因子が関わっていると考えられ、解析を進めているところである。
X線磁気散乱による軌道モーメント秩序整列及びその揺らぎの研究

電子物性の新しい側面としての「強相関」相互作用の理解の為に、遷移金属酸化物の「高温超伝導」「コロサル磁気抵抗」の発現の問題をとりあげた。中でも最近見つけられた磁性を担う電子の軌道の重要性に注目し、放射光X線を用いた軌道整列の観測を第一の目的に掲げ成果を出した。第1には反強磁性絶縁体のLaMnO_3の結晶中のMn電子の軌道整列が何故放射光X線の異常共鳴散乱で観測されるかを初めて基本的に証明した。この研究成果は最初に発見された放射光実験を論理的に正しいことを初めて証明したことにもなった。それと共に新しい成果として「軌道」整列が協力的Jahn-Teller(JT)効果で起こることを格子歪みの回折実験を同時に行って明確にした。残る問題としてはこの相転移が、連続的(2次転移)であるか否かと反強磁性オーダーが起こる温度領域でのX線散乱強度の異常の原因を明らかにすることである。第2にはLaMnO_3に「正孔」を注入して金属化させる際、その濃度が1/8近くで起こる相転移に注目した。この相転移が「軌道」整列に重要な役割をしている事を発見した。しかもこの「軌道」整列にはJT歪みとは無関係で起こることも確認された新しい現象であることを発見し、相転移の原因は「軌道」整列が融けると同時に電荷が乱雑になる傾向を見出し、軌道-電荷-磁性の携がりを証明する結果となった。第3には、この基盤研究の成果を発展させる為に理論家と協力して「軌道」の揺らぎを検出する可能性を追求した。更に戦略研究にも採用され、来年度以降新しい実験装置をSPring8に建設する計画が進んでいる。この課題は放射光を利用して、x線磁気反射(ATS散乱)の実験から軌道状態の検出を試みる先駆的な研究である。本年度は将来SPring8における本格的な実験の準備段階として既に軌道整列が予測されているLaMnO_3の直接観察を意図した実験をBrookhaven国立研究所と高工研、放射光施設(PF)で行った。この結果は予想された通り、C面内に格子の歪みを伴って780Kに転移点以下から反強的な軌道整列があること、また磁気オーダーと軌道整列が結合してネ-ル点で強度が変化することなど、新しい事実も判明した。これに依って、軌道整列がJahn-Teller相互作用に依る転移であることを初めて直接確認した。共鳴x線反射を起こす理論的な解析から、ATS散乱の原因が4pバンドとd電子との原子内クーロン相互作用の寄与によってd軌道分裂が4p軌道分裂をする機構であることを発見し、d-p間の電子相互作用がATS散乱を起こす最大の起因であることを理解した。巨大磁気抵抗効果を示すMn酸化物の新しい単結晶を育成して、中性子散乱実験を行った。特に軌道整列を伴う濃度領域で、Mnスピンの奇妙な熱的なスピン揺動を引き続き研究している。

残る問題としてはこの相転移が、連続的(2次転移)であるか否かと反強磁性オーダーが起こる温度領域でのX線散乱強度の異常の原因を明らかにすることである。第2にはLaMnO_3に「正孔」を注入して金属化させる際、その濃度が1/8近くで起こる相転移に注目した。この相転移が「軌道」整列に重要な役割をしている事を発見した。しかもこの「軌道」整列にはJT歪みとは無関係で起こることも確認された新しい現象であることを発見し、相転移の原因は「軌道」整列が融けると同時に電荷が乱雑になる傾向を見出し、軌道-電荷-磁性の携がりを証明する結果となった。第3には、この基盤研究の成果を発展させる為に理論家と協力して「軌道」の揺らぎを検出する可能性を追求した。更に戦略研究にも採用され、来年度以降新しい実験装置をSPring8に建設する計画が進んでいる。
水田雑草ヒメタイヌビエの多剤抵抗性機構の解明

多様な除草剤に対する抵抗性(多剤抵抗性)の被害が世界的に懸念されており、日本でも近年になって水田雑草ヒメタイヌビエの多剤抵抗性が確認された。本研究では、日本のヒメタイヌビエについて複数の多剤抵抗性系統を用い、交差抵抗性の解析、作用点抵抗性の解析、非作用点抵抗性の解析を行い、多剤抵抗性機構の解明を試みる。多剤抵抗性に対する有効除草剤の予測には抵抗性機構の解明が必要であり、本研究の成果は適切な防除体系の確立に貢献する。
建築の長寿命化と地方都市の活性化のための閉鎖されたホテルの有効利用手法

建築の長寿命化は今日の社会的命題であり、そのための有効な手段の一つに再利用や用途変更がある。本研究は、新規出店が今もなお多く、かつ景気や社会の変動・変化にその需要特性が大きく左右され、結果として社会的寿命の短い建築種の一つとなっているホテルに着目し、その有効利用や長寿命化に関する知見を得ることを目的としている。研究対象は、日本ホテル年鑑に掲載されている約2100のホテルのうち、最近10年間で「名称・経営者変更(ホテル再利用)」があったものと「閉鎖(用途変更・建替え・遊休化・更地)」されたものとした。研究の方法・手順は、まずそれらのホテルの建物所有者等への郵送調査により、変化の状況・経緯を明らかにした。次にその事例等の中から有益な示唆を得ると期待される21事例について、ヒアリング調査を実施し、具体的な変化の内容・要因、及び有効利用に関わる問題点や知恵(建築及び運営)を抽出した。最後に、『既存ホテル』について、再利用と用途変更に分け有効利用方法の提案を行った。また『新築ホテル』を念頭においた長寿命を可能とするプロトタイプの要件を示し、その具体案として、都市部における「異なった業態のホテルへの変更」型と、都市部郊外/地方都市における「高齢者住宅や福祉系施設への用途変更」型を示し、これらについて法・制度上の課題と事業収支シミュレーション面での検討を行った。現状の有効利用の事例は多いとは言えない状況であるが、既存ホテルの有効利用と、新築ホテルの長寿命化の方法について多くの知見を得ることができた。閉鎖されたホテルのプレヒアリング調査を実施しそこでの知見を踏まえ、質問紙によるビル所有者等に対する郵送調査を実施した。郵送調査対象については高回収率を目的とし、これまでビル所有者等が不明であった約50事例の所在地の市町村に対して電話・FAX調査(研究実施計画に新たに追加)を行い、現状確認と地名・地番の情報を入手し調査可能対象事例を増やした。その結果、全事例数に対し回収率は40.9%(調査可能対象事例数に対しては53.5%)となった。引き続き、上記調査への協力者の中から代表的事例または有益な事例を選定し、ヒアリング調査を実施した。事例数は計9事例である。調査対象とした閉鎖されたホテル223事例について、郵送調査とヒアリング調査の結果を踏まえ、従後の状況別に傾向と課題・方策を以下に列記する。「ホテル再生(90事例)」ではロビー・ラウンジや料飲施設が客室に転用されるケースが多く、これら諸空間の客室への転用を念頭に置くことが時代の変化に対応できる設計の要件である。「用途変更(28事例)」では医療・福祉系の施設への変更が最も多いが、集合住宅・事務所・商業系施設・学校なども少なくない。しかし、共通する障害は廊下幅・躯体・分散型PS・階高であり、横引き集中型のPSやゆとりある階高の事例の場合、特に客室階の変更用途の選択の幅が広がる。「遊休化(20事例)」「更地(17事例)」は立地特性が深く係わっており、新築の企画段階での立地特性の理解や将来的な都市間競争に対する読みが重要である。「建替え(70事例)」では築年数との関連が大きいが、土地・建物の所有権が移転しているケースが多く、かつ既存建物の有効利用自体への関心が希薄である。新たな所有者への建物の再利用方法等に関する情報伝達が鍵となる。昨年度は前半、閉鎖されたホテルのビル所有者等に対し質問紙による郵送調査を実施した。また後半、この調査への協力者の中から代表的事例または有益な事例を選定し、ヒアリング調査(9事例)を実施した。本年度は上記ヒアリング調査を引き続き行い、昨年度実施分と併せて、ホテル再生6事例、用途変更8事例、遊休化3事例、更地4事例、建替え1事例、計22事例となった。依頼先の協力がなかなか得られず目標事例数をやや下回ったが、代表的事例については概ねカバーできている。

かつ先方の都合で本年度内に実施できなかった事例がこれら以外に数件あり、引き続き依頼予定である。郵送調査の結果も踏まえ、現時点で得られた知見を提言の形で整理すると次の通りである。『既存ホテル』の有効利用の方策としては、ホテル再生や用途変更に向けて、従前の料飲宴会部門と宿泊部門の空間形態を従後の新ホテルや新用途の計画に活かすことが基本であるが、用途複合や増築をも視野に入れること、及び当該建物・敷地だけではなく周辺をも巻き込んだ計画という発想などが有効利用の選択肢を拡げるという点で重要である。『新築ホテル』の有効利用可能性増大の方策としては、無理・無駄なく更新が可能な設備シャフトの計画やゆとりある階高の実現などが基本であるが、景気や市場ニーズの変化の中で余儀なくされるホテルの業態変更や、高速道路の整備や観光の海外シフトなどの社会環境に影響される立地特性の変化に今後とも対応できるよう、建物や敷地の一部に転用可能な空間を想定・計画することが重要である。更に今後の有効利用の道筋として、地域社会や住民との関わりを積極的にもつことが一つの鍵であると考えられる。なお本年度の最後においては、上記を踏まえホテルの有効利用策を阻害する諸課題として特に法制度と空間利用方法に着目し、ホテル再生の条件・課題についてホテル経営会社とコンサルタント、高齢者福祉施設の用途変更の条件・課題についてコンサルタントにヒアリング調査を実施した。昨年度先方の都合で実施できなかったヒアリング調査を2事例実施した。地域の高齢者をスタッフとして雇用した事例と、長らく遊休化していたがホテルとして再利用された事例である。これらを含めたホテル再利用8・用途変更8・遊休化3・更地4・建替え1の計24事例のヒアリング調査結果について、変化内容・変化要因・問題点・知恵(建築及び運営)の視点から総括を行った。次に、上記、これまで行った日本ホテル年鑑データの分析、及び閉鎖ホテルの建物所有者等への郵送調査の結果を総合的に捉え、『既存ホテル』の有効利用方法について提案を作成した。「共通事項」としては、竣工後変化した都市間競争・交通ネットワーク・バジェットホテル出現などの当該立地や市場をとりまく社会環境の見極め、周辺敷地との関連付けての発想、事前情報が得られにくい建物の状態診断と問題点予測、地域密着型への転換など。「ホテル再利用」では料飲階の大きな階高を活用した他ホテルにない大浴場や高天井高の客室等の企画、料飲等の不採算部門の外部化など。「用途変更」では既存建物の空間特性との適合性に基づく発想などの提案を行った。次に『新築ホテル』を念頭においた長寿命を可能とするプロトタイプとして、「共通事項」として平面計画上の制約の少ない純ラーメン構造(理想)、時代のニーズの変化に大きく影響される低層階の階高確保。将来の「用途変更」も視野に入れる場合は、用途で要件が異なる廊下幅や居室面積への対応可能性の計画などの提案を行った。またその具体案として、都市部における「異なった業態のホテルへの変更」型と、都市部郊外/地方都市における「高齢者住宅や福祉系施設への用途変更」型を示し、これらにっいて法・制度上の課題と事業収支シミュレーション面での検討を行った。
収差補正電子顕微鏡の焦点位置スキャンによるナノ構造および原子の三次元計測法の開発

収差補正TEM像における結晶格子縞コントラストが正焦点で極小となる性質を利用して、焦点位置スキャン(フォーカルシリーズ)から金属ナノ粒子の三次元分布を簡便に計測する手法を開発した。またこの過程で結晶格子縞コントラストを定量的に表示できるフィルター処理の開発に成功した。これを活用して半導体の非整合エピタキシャル界面のラフネスを可視化・定量計測する手法開発にも成功した。初年度は、1)計測精度と計測効率を改善するデータ記録方式の開発、2)計測結果を明示的かつ定量的に表すことのできるデータ処理方式の開発、3)ナノ粒子分散試料を用いた手法有効性の検証、に取り組んだ。1)に関して、従来からある一般的なスルーフォーカス撮影、すなわち対物レンズ焦点位置を1nmずつ変えた像を20枚程度撮影する焦点位置スキャンシリーズではなく、ピエゾ駆動機構を用いた試料位置の連続変化による焦点位置スキャンシリーズを動画として記録する方式の開発に取り組んだ。記録した動画を分割した静止画の解析から、CCDカメラの画像記録ピクセル数と読み出し速度の関係、ピエゾ素子駆動のステップ間隔時間を計測し、その結果と像のS/N比(ビーム強度)や視野範囲(電子顕微鏡像の倍率)も踏まえた最適観察条件を割り出すことに成功した。これによって電子線照射ダメージを極力抑えるための観察時間の短縮に成功した。2)に関して、これまでは結晶格子縞の主観的な可視性に基づく計測であったが、像のフーリエ変換にフィルタリング処理を施す方式を開発することにより、客観的かつ定量的な格子像強度の計測を可能とした。3)に関して、アモルファスカーボン、カーボンナノチューブ、カーボンブラックの3種類の担持体に付着した触媒ナノ粒子の計測を行った。それぞれの担持体の電子線照射ダメージ耐性に応じて加速電圧の調整なども行い、ナノ粒子の三次元分布を計測した初期データを得ることに成功した。申請書に記載した28年度の研究計画を7割方遂行することができている。これによって定量性のある結果を得るための実験条件とデータ処理手順を確立することに成功し、本課題研究での開発を掲げている新たな3次元観察法の確立に向けた見通しを開くことに成功した。一方、結像理論とシミュレーションに基づく動力学回折効果の検証は途中段階であり、次年度に持ち越しとなっている。最終年度は、1)電子顕微鏡像シミュレーションを用いた格子縞コントラスト極小焦点位置に対する動力学回折効果の検証、2)燃料電池用の触媒材料として用いられるカーボン担持白金ナノ触媒の三次元分布計測、3)半導体界面ラフネス計測のシミュレーションによる検証と実測、に取り組んだ。1)に関して、初年度までにアモルファス物質または軽元素からなる結晶物質(Si結晶)について像シミュレーションに基づく検証を行った。その結果、厚さ10nm以内では顕著な動力学回折効果が生じず、膜中央付近に焦点を合わせた場合に最も格子縞コントラストが低減することを確認していた。最終年度は、重元素からなる結晶物質の代表として金結晶についてシミュレーションによる検証を進めた。その結果、主要晶帯軸入射の場合には格子縞コントラスト極小をもたらす焦点位置に一貫性が見られなかった。一方、ランダムに方位傾斜した場合、厚さ3nm以内では膜中央から系統的に0.5-1.0nmのズレを示すに留まることが明らかとなった。この結果に基づき、初年度に最適化した撮影条件のもと、2)の計測を行った。初年度に開発したフィルタリング処理を適用して解析した結果、複数の白金ナノ粒子の三次元分散を計測することに成功した。従来の傾斜シリーズトモグラフィーで計測する場合30分から1時間程度の電子ビーム照射を必要とし、その間の照射ダメージが大きな問題となる。一方今回開発した手法では30秒から1分での計測が可能であり、画期的な成果であるといえる。さらに3)の取り組みの結果、収差補正TEMを用いて非整合エピタキシャル界面を焦点はずれ量10nm以下で撮影した場合、高い精度で界面ラフネスを計測可能であることを明らかにした。この計測を3C-SiC/Si界面に適用し、界面ラフネスを計測することに成功した。28年度に達成できなかった計画の遂行に加え、29年度計画として挙げてある界面ラフネスの計測、膜中包埋ナノ粒子の計測に取り組み、グラフェンと単原子の観察にも取り組む。電子顕微鏡学当初予定していた電気炉の購入に関して、所属組織に設置済みの別の装置を少し改造しての使用が可能と判明した。また予定していた連携研究者の研究施設(北海道大学)での実験を行うための試料がうまく作製できておらず、旅費を次年度送りとした。前年度保留とした出張実験の旅費に予算を充てる。また別の連携研究者の研究施設(名古屋大学)での実験回数を増やし、データ取得を加速させる。
経済発展における人的資本と技術の役割に関する国際比較研究

本研究は経済発展における人的資本と輸入技術の役割に関して東・東南アジアの数カ国について実証的に分析し、国際比較を行ったものである。分析のフレームワークとしてはBenhabib and Spiegel(1994)のモデルに輸入技術の効果を導入した拡張モデルを構築し、まず、日本と韓国について実証分析を行った。この分析では、両国の高度成長が新しいモデルによって非常によく説明できること、また、韓国の場合、輸入機械や技術輸入など先進国からの外部経済効果が強く、成長格差に基づく追い上げ効果が小さいのに反し、日本の場合は輸入技術の効果も追い上げ効果もともに成長の重要な要因であることが見いだされた。さらにこのモデルをマレーシアとタイに適用した実証分析では、マレーシアの場合、人的資本と技術伝播の効果は成長に対して有意であるのに対し、タイの場合は輸出成長の効果が支配的で、成長は人的資本や技術流入の効果では説明できないことが判明した。
世界海洋観測システム(GOOS)設計のための基礎研究計画の立案

近年、人間活動の影響がグローバルな地球環境の変化をもたらしつつあることが明らかとなってきた。政府間海洋学委員会は、気候変動に関する政府間パネルの勧告に基づき、世界気象機間、国連環境計画、国際学術連合等の協力の下に、世界海洋観測システム(GOOS)を計画した。本総合研究は、文部省関係の大学研究者によるGOOS関連研究計画を立案する目的で行われた。GOOSは、最終的には現業的なものとなることが期待されるが、日本分担の優れたGOOSの構築のためには、その前提として、(1)観測技術開発のための基礎研究と、(2)海のどの点で何をどう観測し続けるのが最もよいかに関する、海洋学の学問的現状およびその進展と直結した多くの基礎研究が必要である、との理念から出発した。本研究計画立案に際しては、各グループごとの討論を経て、グループ間の討論、本年1月7-8日に、各小課題班長会議を開き最終的な研究計画が確定した。また、その内容は、GOOSに関する国外・国内の情勢の報告とともに冊子にまとめ、公表した。主な具体的な課題は以下の通りである。研究課題1、北太平洋の循環系の流量と熱輸送の評価のための基礎研究。(1)四国沖の黒潮の流量・熱流量の評価。(2)黒潮流量のモニタリング技術の開発と諸量の空間変化の測定。(3)北太平洋亜寒帯循環の熱・物質輸送の評価。(4)海洋乱流による海水混合・拡散の評価。研究課題2.海洋の基礎物理過程の評価法の確立のための基礎研究。(1)衛星海洋観測データのヴァリデーション。(2)衛星観測による大気海洋間の熱と運動量フラックスの評価。(3)海上気象・海洋データの定点観測システムの開発。研究課題3.高解像度海洋循環モデルによる海洋観測システム設計の研究。(1)高解像度海洋循環モデルによる海洋観測システム設計の研究。(2)極域縁辺海等の領域循環モデルの開発と観測システムの設計。
日本小児肝がんグループによる小児肝がんの発生動向調査と国際共同研究基盤整備

小児肝がんのうち80%以上を占める肝芽腫について欧州(SIOPEL)や北米(COG)を中心に、海外調査を行った。本邦は罹患率が高いが、病理学的に未分化小細胞型が少なかった。副作用では、聴力障害が少ない一方で二次性白血病の発生を認めた。また、治療成績から、標準、中間、高リスク群に分類案を作成し、それぞれへの新たな治療法を提言し、国際共同の小児がん病理分類原案と共通データベース作成し、国際共同研究の基盤整備を行った。小児肝がんのうち80%以上が肝芽腫では肝3区域までの限局した腫瘍(標準リスク群)では90%近くの生存率が得られている一方、肝4区域を占める腫瘍や遠隔転移例(高リスク群)や肝細胞癌の生存率は、未だに不良で、欧州(SIOPEL)と北米(COG)もほぼ同等である。そこで、海外調査を行い、小児肝がんの罹患数、悪性度、増加している病型、その成因を検討し、国際共同臨床試験の基盤整備を行うことを目的とした。SIOPELとCOGの登録システムと登録状況を検討したところ、欧米に比べ本邦では罹患率が約1.5倍であった。また、罹患患者の履歴からリスクを検討したが、特に出生体重と合併奇形が有意であったが、増加要因は未熟児の生存率の上昇が挙げられた。登録システムの共通化作業として、腫瘍が占拠している肝の区域によって分類するPRETEXT分類を基本に統一基準を策定し、さらに、術前化学療法効果判定の基準を検討した。また、治療成績から、画像診断、血清診断、病理診断を含めた標準リスク群、高リスク群に分類した基準案を作成した。組織型から純胎児型の限局例を低リスク群、また、小細胞型を高リスク群に分類することも検討した。2008年から本邦で適応となった肝移植について、欧州SIOPEL、米国のCOGにおける肝移植症例の検討から、肝移植の有効性を検証し、適応基準を検討したが、欧米では死体肝移植が多く、生体肝移植とは適応と移植前後の治療法についての再検討が必要との合意であった。また、副作用として、心機能、聴力障害、二次がんなどの調査を開始した。上記から、小児肝がんの発生、進展の国際的な比較検討、さらに組織型、病期分類、リスク分類、治療効果判定、副作用や晩期合併症の評価法が共通となり、共通データベース作成とともにWeb登録するシステムを構築する方向で国際共同研究の基盤整備を行った。小児肝がんのうち80%以上を占める肝芽腫について、欧米、アジアでの罹患率とリスク別症例の分布と予後とを検討した。欧米と本邦を含むアジアでの肝3区域までの限局した腫瘍と肝4区域を占める腫瘍や遠隔転移例の罹患率に有意な差はなかったが、肝芽腫と肝細胞癌の発生率はアジアがやや多い傾向を認めた。予後については、前者はいずれでも90%近い5年生存率であったのに対し、後者は欧米でも未だに不良で、人種差や地域差は認められなかった。しかし、本海外調査にて、病理分類やリスク分類に用いている因子が共通でなくある。欧州(SIOPEL)や北米(COG)とドイツ(GOPH)と共同で、国際共同臨床試験の基盤整備を行うべくコンソーシアムを立ち上げることとした。また、病理分類はパリでの会合を開催し、問題のある症例を中心に各グループの病理医の検討を行い、分類を再検討することとした。病理分類に加えて、治療成績から、画像診断、分子診断を含めたリスク分類を再度検討を行い、リスク分類を従来の2群からさらに3-4群に分類することし、中間リスク群として遠隔転移のない肝切除不能例とする方向で検討を開始した。また、遠隔転移のある高リスク群への新たな治療法として、シスプラチンを増量した欧州の結果を検討するとともに、北米のイリノテカン・ビンクリスチンを基本とした新規薬剤の導入を検討し、本邦に適した臨床試験を提案することとした。一方、副作用として、心機能、聴力障害、二次がんなどの調査から、シスプラチンによる聴力障害は本邦に少ない一方で二次性白血病の発生が認められることが判明し、二次がんについて欧米のデータを収集することとした。今後国際共同研究として、小児肝がんの発生、進展の国際的な比較検討、さらに組織型、病期分類、リスク分類、治療効果判定、副作用や晩期合併症の評価法が共通とした国際共同研究の基盤整備を構築することとした。小児肝がんのうち80%以上が肝芽腫で肝3区域までの限局した腫瘍(標準リスク群)では良好な生存率が得られている一方、肝4区域を占める腫瘍や遠隔転移例(高リスク群)や肝細胞癌の生存率は、未だに不良である。欧州(SIOPEL)や北米(COG)を中心に、海外調査を行い、小児肝がんの罹患数、悪性度、増加している病型、その成因を検討し、国際共同臨床試験の基盤整備を行うことを目的とした。

SIOPELとCOGの登録システムと登録状況を検討したところ、欧米に比べ本邦では罹患率が高いだけでなく、病理学的に未分化小細胞型が少なく、国際共同の病理会議で検討した。その結果、国際共同の小児がん病理分類を作成することとなり、その原案を作成した。治療成績から、画像診断、分子診断を含めたリスク分類を再度検討し、標準リスク群、中間リスク群(転移のない切除不能例)高リスク群(遠隔転移例)に分類した基準案を作成した。中間リスク群に対する肝移植について、本邦と欧米との肝移植症例の検討から、肝移植の適応と有効性を明らかにし、さらに移植後の化学療法について提唱した。さらに高リスク群への新たな治療法として、シスプラチンの量を増量した結果とイリノテカンを中心とした新規薬剤の適応を検討したが、本邦では副作用も検討しながら、新規の有効な薬剤選択を行うことが有用と結論した。一方、副作用として、心機能、聴力障害、二次がんなどの調査から、シスプラチンによる聴力障害は本邦に少ない一方で二次性白血病の発生を認め、今後アジアを中心に調査を継続することとした。今後国際共同研究として、小児肝がんの発生、進展の国際的な比較検討、さらに組織型、病期分類、リスク分類、治療効果判定、副作用や晩期合併症の評価法が共通となり、共通データベース作成とともにWeb登録するシステムを構築して国際共同研究の基盤整備を行った。
カルシトニン及びカルシトニン遺伝子関連ペプチドmRNAの発生過程における発現解析ーIn situ hybridizationならびに免疫組織化学的研究ー

カルシトニン(CT)は哺乳類では甲状腺の傍濾胞細胞(C細胞),鳥類以下の脊椎動物では鰓後体が合成,分泌するペプチドで,腸管からのカルシウム(Ca)の吸収の抑制,骨組織からのCaの溶出の抑制などによって血中Ca濃度を低下させる作用を有し,臨床的にはCa代謝病との関係において注目されている。一方,甲状腺,上皮小体,鰓後体はいずれも発生初期に出現する鰓曩から派生した内分泌器官であり,新陳代謝,成長・発育,Ca代謝などに関係している。そこで本研究では,まず発生過程におけるCT産生細胞の動態を,アフリカツメガエルの鰓後体を材料として,甲状腺,上皮小体の発達との関連において免疫組織化学的ならびに形態計測学的に検索し,以下のことを明らかにした。1.CT産生細胞はステージ47/48で出現し,その数はステージ59まで増加するがその後は変態を完了するステージ66まで減少する。2.鰓後体はステージ45で出現し,その体積はステージ61で最大となるが,以後減少する。3.上皮小体はステージ43で出現し,その体積は変態完了まで増加を続ける。4.甲状腺はステージ43で出現し,その体積はステージ61で最大となるが,以後減少する。またCTのin situ hybridizationでは,50塩基のオリゴヌクレオチドをDNA合成機で合成し,これを探子として成体のラットの甲状腺で非放射性in situ hybridizationによる検索を行ない,甲状腺C細胞にCTのmRNAの発現があることを確認した。しかし,非放射性in situ hybridizationの技法はまだ一般的に確立したものではなく,本研究ではその条件の検討に多大の労力を費したため,この技法そのものは確立できたが、CTおよびCT遺伝子関連ペプチドmRNAの発生過程における発現に対する非放射性in situ hybridizationによる解析については,本研究年度において最終的な結果を出すことはできなかった。