hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
米生産調整、直接支払等生産者への所得移転政策における受益の転嫁と帰着に関する分析

実際のデータでの分析では、戸別所得補償制度への参加率も併せて、ヘックマンモデルにより推定した。前者の理論値による傾斜係数は、0.14程度、後者は0.14程度で、全層の比較では、ほとんど差がなかった。即ち、通達通りの運用であった。ところが、1ha以下の階層に限定して、再計算したところ、理論値では0.35程度、実績値では、0.24程度であった。即ち、かなりの小規模優遇が行われていた。こうした実態を反映して、農業政策の受益の生産要素への「後方転嫁」とその「帰着」を計測すべきことが明らかとなった。これを踏まえた同じくヘックマンモデルにより、戸別所得補償の農地の貸し手への帰着を算出したところ、その値は、0.30.5程度であることが明らかとなった。しかし、その前提や弾力性の仮定等により、大きく異なるものであることもまたわかってきた。今後は、本研究成果を活用して、さらなるシミュレーションと実証分析の連携によって、数値の絞り込み等を進めていく必要がある。一方、実際の現場での動きとしては、全国農業会議所の協力を得て、調査を進め、おおむね六年に一度程度の地代の改定頻度であることがあきらかとなった。農業経済学統計分析については、一通り分析作業を進め、結果が得られたものの、再度最新データを追加して再計算することとなったが、これは、予想されたことであった。一通り計算を進めたことにより、共同研究相手のイリノイ大学Kirwan氏に相談することができ、操作変数法の重要性とその実施による誤差の是正の意義等について、指導を受けることができた。これによって、問題の所在もはっきりした。また、平成22年までのデータでは、やや過小な数値となる予想も、おおむね妥当であった。これらを踏まえて、最終年には、最適な手法と最新のデータにより、妥当な計算結果が得られるように努めていきたい。現地慣行調査では、予想以上の成果が得られた。統計データの分析に関しては、その手法について、中心となるパネル分析のデータベースの構築方法から分析解析手法に至るまで共同研究者のイリノイ大学Barrett Kirwan氏と綿密な打ち合わせができので、今後は、その成果を生かして、順調に作業が進められるようになった。データ収集に関しては、当初の二、三ヶ月で農林水産省統計部から統計法33条に基づく個別調査票の提供が受けられる予定であったが、個人情報保護の観点以前からよりも手続きが厳格化し、やや時間を要したところは、やや計画遅延になった。しかし、11月以降、データ入手後のデータ分析作業でやや遅れを挽回している。それ以外の作業は、やや後回しとなっているが、今後これらにも順次着手していく予定であり、今のところ全体の進捗度合いとして見れば、大幅な遅れとはなっていない。統計分析に関しては、最終年は、データを平成24年までのものに更新し、操作変数法等の前処理を施して再計算を行う。現地慣行調査では、愛知県の市町村レベル調査を行うとともに、重点的に新潟県、茨城県、兵庫県、熊本県等での調査を進めていくこととする。理論分析では、アメリカ以外にも、EUを対象とした文献に重点を置いて収集し、分析していきたい。今後は、補助金受益と帰着の解明に関しては、特にその後方転嫁、即ち補助金と地代の関係が重要である。
バイオマテリアルを用いたレーザー透過溶着法による革新的生体組織接合技術の研究開発

動脈などの組織にレーザー照射することにより、組織接合が可能なことが近年明らかにされてきたが、そのメカニズムと至適条件および器具は不明のままであった。コラーゲン接合のメカニズムは可逆性の加熱(47-52°C)によって密に絡み合っているコラーゲン繊維が弛緩、膨化する現象が見られる。お互いに弛緩、膨化したコラーゲン組織に一定の圧を加えることによって、コラーゲン繊維同志の嵌合(嵌め合い)が起こって組織が接合されることを発見し、強固な嵌合を完成させるための至適条件は加熱温度、加圧力、接触面積そして、嵌合状態での再冷却であることを実証した。生体素材に低レベル量の熱エネルギー、圧力エネルギーを組み合わせることで、生体組織のコラーゲンと生体由来のコラーゲン(生体素材として動物由来のコラーゲンより作成された医療材料)を融解、溶着を生起し低損傷な生体組織接合技術を確立を行う。生体素材としてのコラーゲンを応用する事によって老化などの原因で組織中コラーゲンが糖化あるいは石灰化した様な組織あるいはコラーゲンに対してエラスチンの濃度が高く低温では溶着出来ない大動脈、神経、軟骨、腱、靭帯などの生体組織を、組織が挫滅しない1Pa以下の圧迫(密着)と組織にとって可逆的な40°C60°Cの温度で短時間加熱を複合して加えることにより「生体組織と生体由来コラーゲン(生体素材)と生体組織」の三者間の溶着方法を確立するための基礎的な研究を行う。この技術により、これまで困難であった中枢神経の再建、微小血管縫合そして軟骨の再建、脳や膵臓などの低侵襲な閉鎖、止血などの生体組織接着に加えて、人工血管、ステントなどの人工物と生体組織の接合にも応用可能なまったく新しい接合技術と成り得る。本研究では熱源として半導体レーザーを用いて極めて局所的で選択的な熱エネルギーを現在工学技術として確立されたレーザー透過溶着技術を用いる事によって生体素材を応用した、生体組織接合技術の「機序の解明」,「接着技術の最適化」,「安全性の確認」を行い、臨床応用を見据えた生体組織接合技術の確立を目的とする。レーザー溶着動物実験【実験方法】体重25-35Kgの健康なブタの腹部大動脈から左右の大腿動脈までの動脈を材料とした。実験用に独自に作成した1.46μmのレーザーをもちいて、大腿動脈を体外に摘出した後、半周切開し切開部に0.4Wの電力で一回15-20secで3-5回の照射を行った。【結果】耐圧テスト:大腿動脈を心棒にはめ込み4mm切開部を圧迫(1mPa)し密着させた後に0.4W 30sec 3点照射を行った群で安定して300mmHg以上(366-716mmHg n=5)の耐圧能が得られた。生体素材に低レベル量の熱エネルギー、圧力エネルギーを組み合わせることで、生体組織のコラーゲンと生体由来のコラーゲン(生体素材として動物由来のコラーゲンより作成された医療材料)を溶融、溶着を生起し低損傷な生体組織接合技術を確立を行う。Laserでコラーゲン組織を加熱するとコラーゲンの3本螺旋が熱によりほぐれ、冷却の過程で再結合することが報告された。これによりコラーゲンの3本螺旋構造の絡み合いにより組織の溶着が行える可能性を考えバイオマテリアルコラーゲンと半導体レーザーを用いた生体組織のコラーゲン溶着方法を検討する。目的:コラーゲンの熱再架橋による生体組織間あるいは生体組織と人工臓器間の生物核的活性を温存した状態での接合技術を開発すること。1.生体コラーゲン溶着温度の設定:50-52°Cでタンパクを変性させることなく、コラーゲン繊維がほどけている様子を観察できた。80度以上の温度では、コラーゲン組織は不可逆的な障害を生じることが判明した。2.密着圧の設定:コラーゲン組織は熱耐性は低いが、圧耐性は高いことが判明し、コラーゲン組織の溶着には5Newton以上の圧が必要であることが判明した。3.波長1064nmのレーザーを用いて熔着を施行したが、目標温度に達するまでに時間がかかり、溶着効果も不十分と考えられた。

血管と人工コラーゲンの吸光度を再測定することにより、溶着に必要な熱エネルギーを生み出すのに最適なレーザー設定(波長)について検討した結果、生体組織は400nm以下、1500nm以上の波長レーザーで効率的に熱エネルギーを発生することが判明した。4.非架橋のバイオマテリアルコラーゲンを用いることによって、生体あるいは、生体由来の架橋コラーゲンとの間で再架橋時に溶着現象が起こることが判明した。動脈などの組織にレーザー照射することにより、組織接合が可能なことが近年明らかにされてきたが、そのメカニズムと至適条件および器具は不明のままであった。コラーゲン接合のメカニズムは可逆性の加熱(42-52°C)によって密に絡み合っているコラーゲン繊維が弛緩、膨化する現象が見られ、お互いに弛緩、膨化したコラーゲン組織に一定の圧を加えることによって、コラーゲン繊維同志の嵌合(嵌め合い)が起こって組織が接合されることを発見し、強固な嵌合を完成させるための至適条件は加熱温度、加圧力、接触面積そして、嵌合状態での再冷却であることを実証した。方法)実験1:動脈およびバイオマテリアルコラーゲンを4と42°Cの保存液で48時間固定した。実験2:動脈の1/2周を全層切開したウシ頸動脈に110x10x0.3mmの未架橋バイオマテリアルコラーゲンシートで切開部を中心に被覆した後にテフロンシートで圧巻する。2半導体レーザーでコラーゲン被覆部を4秒間(40-52°C)照射する。A群: 1コラーゲンシート被覆+2レーザー照射群、B群:1のみ、C群:2のみの3群とした。評価は、光学および電子顕微鏡でコラーゲン形状を観察し、実験2では耐圧テストも行なった。。結果)実験1:4°Cではコラーゲン線維の束は隙間なくき締まった状態であったのに対し45°Cでは束の弛緩と膨化が観察された。実験2:切開部の耐圧能はA群:303.6±55.2、B群:50.8±33.0、C群: 49.0±11.8(mmHg)で、A群で有意に(p<0.0001)高かった。A群光顕、電顕で2種類のコラーゲン線維がが絡み合う様子が観察出来た。考察)3本螺旋構造を基礎とするナノサイズのコラーゲン細線維の束は低温加熱によって弛緩し膨化する。弛緩し膨化したコラーゲンを重ねて圧迫することによって嵌合が生じると考えられた。コラーゲン接合のメカニズムは可逆性の加熱(47-52°C)によって密に絡み合っているコラーゲン繊維が弛緩、膨化する現象が見られる。お互いに弛緩、膨化したコラーゲン組織に一定の圧を加えることによって、コラーゲン繊維同志の嵌合(嵌め合い)が起こって組織が接合されることを発見し、強固な嵌合を完成させるための至適条件は加熱温度、加圧力、接触面積そして、嵌合状態での再冷却であることを実証した。この研究は損傷あるいは切断された組織に適切な圧力をかけ密着させた状態で、生体由来のコラーゲンを組織にとって可逆的な40°C60°Cの熱を加え、軟化させ、組織内のコラーゲン繊維と生体由来のコラーゲン線維を絡み合わせで接着させるというもので工学接着技術として開発されたレーザー透過溶着法を生体に応用する物である。基礎的な研究(27年度)として1生体由来コラーゲンの吸光度を測定し色調を検討する。2溶着用に固形の生体由来コラーゲンで光透過性と光吸収性の固形コラーゲンを作成する。3レーザービームの波長と照射時間によって発生する温度を検討する。
東アジアにおける難波宮と古代難波の国際的性格に関する総合研究

本研究では、考古学を中心とする学際的チームにより、古墳時代以後の古代難波の国際的な性格を徹底的に探った。その柱は以下の2点である。(1)日本古代王宮の原点をなす前期難波宮や難波京の研究、その源流たる中国や朝鮮半島の都城の研究。(2)古墳時代以来の古代難波にみる外来的文物の個別研究。これらを通じて東アジア史の中に古代難波を位置づけ、その国際性を明らかにした。本研究では、考古学、文献史や建築史などを含めた学際的チームにより、難波宮をはじめとして、古墳時代以後の古代難波の国際的な性格を徹底的に探る。(1)前期難波宮の殿舎にみる、左右対称の殿舎配置は日本古代都城の原点をなす。その源流を中国や朝鮮半島の都城を含めて研究する。(2)大化改新による難波遷都の背景には、倭王権による古墳時代以来の難波の開発があった。巨大な「法円坂倉庫群」の出現以後、難波では朝鮮半島系の各種文物が発見されている。それらの個別研究を通じて東アジア史の中に古代難波を位置づけ、その国際性を明らかにしたい。研究の日的と成果研究目的の柱は、1.日本古代都城の原点である前期難波宮の宮殿プランの源流を、東アジアの古代都城から探る。2.古代の難波における様々な外来的要素を探り、難波の国際的性格を明らかにする。この2点である。今年度は、1.について、下記の研究会(都城制研究会)で全面的にとりあげた。その研究会は(2)・(6)の2回のシンポジウム、(4)のように中国の研究者からの報告を受けるなど、充実したものとなった。また海外調査、資料収集、翻訳などでも進展をみた。その結果、論文が6本と、共編著書が1冊刊行された。平成18年度の研究活動1.研究会(都城制研究会):予定通り6回実施した。以下の通りである。(1)6月29日:難波宮研究の現状と課題(2)7月29日:古代都城制シンポジウム「難波宮と飛鳥宮」(3)10月7日:黄河流域の中国古代都城(4)11月2日:洛陽における近年の新発見(5)1月20日:藤原宮朝堂院と孝徳朝の難波都市開発(6)3月24日:都城制研究集会「宮中枢部の形成と展開-大極殿の成立をめぐって-」2.海外調査・研究:今年度は中国都城を集中的に訪問し、難波宮に繋がる様々な知見を得た。訪問先は殷墟、ぎょう城、隋唐洛陽城、北魏洛陽城、隋唐長安城などで、その成果は上記研究会(3)で報告し、また次年度も、さらに詳しい報告を予定している。3.資料収集:東アジアの古代都城を中心とする図書を購入し、また国内の朝鮮半島系土器資料を収集した。4.翻訳:今年度は『新羅王京』(韓国文化財研究所)から、研究史の部分を翻訳した。これに関連する研究報告を来年度早々に予定している。5.難波宮空間情報の整理・研究:過去の発掘調査の遺構原図を再整理し、宮殿中枢部約8000m^2の数値化作業を行った。データの詳細な検討は次年度以降に行う予定である。1.研究会(都城制研究会):下記のように、6回実施した。(1)5月19日李陽浩「近年における朝鮮三国時代の都城・寺院遺跡調査ノート」村元健一「?城の調査成果と都城変遷の中での位置づけ(2)7月21日黒崎直「前期難波宮の宮城と京」積山洋「塩と牛馬と古代難波」(3)9月15日石川千恵子「「大門」と朝堂の歴史的性格」佐藤隆「難波地域の土器様式再論」(4)11月17日中尾芳治「日本都城制源流論の現状と課題」吉田寛「前期難波宮と中国都城」(5)1月19日福岡澄男「学徳朝の土器」村元健一「前奏長安の変遷」(6)3月16日王維坤「中国の都城プランからみる日本の都城制の源流」古市晃「飛鳥の都市構造」2.海外調査研究今年度は主に韓国を訪問した。(1)忠南大学、釜山大学にて百済土器の調査(寺井)。(2)ソウルの漢城・公州の公山城・扶余のシビ城・慶州の金城などの都城、山城、さらに古代寺院などの踏査(中尾・八木)。また、(3)中国を訪問し、隋唐長安城、前漢長安城、さらに敦煌やその周辺で長城とその関連遺跡などを踏査(積山)。3.資料収集東アジアの古代都城を中心とする図書を購入し、また韓国の百済土器資料を収集した。4.翻訳今年度は中国の郭湖生氏の論文「台城弁」(『文物』1999年5期)を翻訳した。

このほか、代表者の英字投稿論文の英訳も行った(審査中)。以上の結果、論文が3本と、学会の大会シンポ・席上での研究成果発表が4本、刊行図書1冊という成果となった。1.研究会(都城制研究会):下記のように、6回実施した。(1)5月17日渡辺晃宏「平城宮の構造と変遷、その歴史的位置付け」宮本佐知子「難波宮及び周辺出土の瓦」(2)7月19日國下多美樹「長岡宮の構造と条坊制」植木久「前期難波宮中枢部の諸問題」(3)9月20日奈良康正「恭仁宮跡調査の成果と課題」高橋工「近年の難波宮東方地域の調査から」(4)11月15日網伸也「平安京研究の現状と課題」長山雅一「前期難波宮内裏前殿を考える」(5)1月17日山本孝文「東アジア的視点からみた百済の都城」趙哲済「大阪低地の変遷史」(6)3月21日豊田裕章「中国における都城の概念の変化と日本の宮都」積山洋「大極殿の成立と展開」2.海外調査・研究:今年度も韓国と中国を訪問した。(1)韓国(1)釜山とその周辺にて土器の調査。(2)ソウル、扶余、益山などの都城・山城・古代寺院の踏査。(2)中国洛陽の北魏洛陽城、南京の南朝建康城などを踏査。3.資料収集:漢籍史料(『水経注』の一部)のデジタルデータ化、韓国の百済土器資料の収集、また東アジアの古代都城を中心とする図書の購入などを行った。4.翻訳:今年度は中国の史念海氏の論文「中国古代都城設建都期間対于自然環境的利用和改造及其影響」(『中国古都和文化』中華書局)を翻訳した。5.その他:漢籍史料(「水経注」の一部)のデジタルデータ化、難波宮出土の牛馬骨の同定を行った。6.論文等の成果:研究代表及び連携研究者による論文5本、著書1冊、学位論文1篇、学会発表5本。1.研究会(都城制研究会)を6回開催し、計12本の発表を得た。(1)5月23日黒崎直「飛鳥藤原地域における方格地割の成立と変遷」李陽浩「百済の大型建物をめぐって」(2)7月18日吉水眞彦「近江大津宮研究の現状」八木久栄「後期難波宮屋瓦の特徴について(再考)」(3)9月19日西本昌弘「平安時代の難波宮と難波津」積山洋「百済王氏と難波京」(4)11月21日古閑正浩「平安京の造瓦体制と大山崎瓦窯」中尾芳治「飛鳥・奈良時代の難波津について」(5)1月16日相原嘉之「飛鳥の防衛システム」村元健一「漢から唐にいたる中国宮城の変容」(6)3月20日鈴木良章「紫香楽宮の造営プラン」寺井誠「難波出土の朝鮮半島系土器-6・7世紀を中心に-」※以上のほか、奈良女子大学古代学学術研究センターと共催で「第4回都城制研究集会都城における坪・町と小規模宅地の検証」(2月20日)を開催し、当科研チームからも発表を行った。2.海外調査・研究・発表:今年度も韓国と中国を訪問した。(1)韓国(1)忠清南道・慶尚南道にて土器の調査。(2)国立大邱博物館(大邱広域市)にて開催されたシンポジウムにおいて、日韓の比較土器研究を発表。(2)中国(1)陜西省西安にて前漢長安城、隋唐長安城などを踏査。3.資料収集:韓国の百済土器資料の収集、また東アジアの古代都城を中心とする図書の購入など。4.翻訳:今年度も中国の故史念海氏の論文から、「唐代長安和洛陽」(『中国古都和文化』)を訳した。
看護倫理教育におけるリンケージモデルの構築

1.研究目的看護学生の倫理的看護判断に関する臨床能力を高めることを目的に、学内教育と実習施設とを連繋させたリンケージモデルとして看護倫理の教育計画を立案し、実施する。2.研究成果1)低学年の看護学生を対象とした倫理的体験に関する実態調査(平成1213年度)・2年次学生の基礎実習における倫理的体験について実態調査した。その結果、低学年の学生であってもプライバシーや有益・無害など行為規準に関わる倫理的問題に関して広く体験していることが明らかになった。ただし倫理的認識力は学生により差がみられ、看護の倫理性を初期かが強調する必要性が示唆された。2)実習指導者を対象とした倫理的な指導体験に関する実態調査(平成1213年度)・調査の結果、実習指導者は看護学生の倫理的体験を察知できていないことに加え、倫理的問題に対する指導が適切に行われていない状況が明らかになった。臨床における倫理教育を効果的に行うためには、看護倫理に関する指導者の認識形成と指導力育成への取り組みが必要であることが示唆された。3)学内教育と学習施設との連携を基盤とした教育方法の立案を目的に、実習指導者と学生を対象とするプログラムの作成と実施。(1)低学年の看護学生を対象とした看護倫理の教育プログラムの作成と実施(平成1214年度)・2年次学生を対象とした看護倫理の教育プログラムを立案し、実施した。プログラム評価の結果、低学年の看護倫理の概念形成に対し有効であることが示唆された。(2)実習指導者を対象とした看護倫理の教育プログラムの作成と実施(平成1314年度)・講義とワークショップを計画し、実施した。講義は、実施後のアンケート分析より認識形成に効果があったことが示された。ワークショップに関しては現在評価中であり、プログラム全体の修正を行う予定である。以上の結果に基づいて、看護倫理の臨床教育プログラムを実習指導者と連繋をはかりながら作成し、モデル構築につなげる予定である。1.目的1)本研究の目的:看護学生の倫理的判断に関する臨床能力を高めることを目的に、学内教育と実習施設との連携を基盤としたリンケージモデルとして看護倫理の教育計画を立案し、実施する。またその連鎖的効果について検証する。2)今年度の目的:リンケージ効果をねらった教育方法を構築するために必要な基礎データを収集し、その結果をもとに教育方法の全体計画を立案する。2.実施状況1)看護倫理の教育方法に関する国内外の文献の検討。2)50名の看護大学生を対象に、倫理的体験に関する事前調査を実施。(1)調査用紙を独自に作成し、2年次学生の基礎実習における倫理的体験について倫理原則の観点から調査した。その結果、初学時の学生であっても、プライバシーや有益・無害など看護の行為基準に関わる倫理的問題については広くキャッチしていることが明らかになった。3)30名の実習指導者を対象に、実習における倫理的な指導体験を調査。(2)調査用紙を独自に作成し、上記の観点から調査を実施した。その結果、実習指導者は、看護学生の倫理的体験を察知できていなかったり、倫理的問題に対する指導が適切に行えていない実態が明らかになった。(3)現在4)と並行しながら2)及び3)の分析を継続している。4)リンケージ効果をねらった教育方法の全体計画の立案。(1)2)の結果をふまえ、看護倫理に関する学内における授業計画案を作成中である。同時に教材研究、授業案の作成を進めている。

(2)3)をふまえ、実習指導者を対象とした看護倫理ワークショップの方法を検討中である。1.目的1)本研究の目的:看護学生の倫理的判断に関する臨床能力を高めることを目的に、学内教育と実習施設との連携を基盤としたリンケージモデルとして看護倫理の教育計画を立案し、実施する。またその連鎖的効果について検証する。2)今年度の目的:昨年度実施した基礎調査をもとに立案した教育計画を実行に移す。倫理的看護判断の育成を目指した授業(科目名「看護倫理」)を実施し、その効果を評価する。加えて、実習指導者を対象とするワークショップの実施計画を具体化する。2.実施状況1)2年次の看護大学生を対象に、授業計画に沿った授業の実施・評価。(1)昨年度立案した「看護倫理」の授業計画に沿った授業を実施し、授業過程を評価した。評価は、授業場面を撮影したビデオ映像、授業に対する感想文、レポート等を用いて行った。(2)評価によって明らかになった学習状況をふまえ、授業計画の改善点を検討中である。2)実習指導者を対象とした看護倫理ワークショップの実施計画の立案。(1)昨年度実施した実習指導者へのアンケート、及び臨床側の要望・意見を取り入れながら、看護倫理ワークショップの実施計画を立案中である。なお、実習指導者に対する看護倫理ワークショップの計画過程において、実習病院における看護倫理上の問題を明確化し、それに対する看護者の認識を把握する必要性が生じたこと、またワークショップに対する臨床側のニードを取り入れることが成果達成の鍵となることが明らかになった。これらのことから、研究者側と臨床側相互の協力体制をとりながらワークショップの計画を作成中である。2)以上の結果を踏まえ、リンケージ効果をねらった教育方法の全体計画を修正、検討中である。2)今年度の目的:倫理的看護判断の育成を目指した授業(科目名「看護倫理」)を実施し、その効果を評価する。加えて、実習指導者を対象とする看護倫理に関する講義計画とワークショップの実施計画を立案し、実施する。3)研究成果報告書を作成する。2.実施状況1)2年次の看護大学生を対象に、修正した授業計画に沿った授業の実施・評価。・昨年度立案した「看護倫理」の修正プランに基づく授業を実施し、授業過程を評価した。修正プランによる授業に関する評価は、授業場面のビデオ撮影と、終了後に実施した質問紙によって行った。2)実習指導者を対象とした看護倫理に関する教育プログラムの立案、及び実施。・実習指導者を対象とした教育プログラムを立案し、講義を実施した。臨床側と協議した結果、講義とワークショップで教育プログラムを構成することとした。これまでの研究過程において、実習指導者の倫理的認識力と倫理に関する指導力の問題が明らかになったため、まず看護倫理の基礎概念に関する講義計画を立案し、実施した。
抗PLA2R抗体とPLA2R高発現ポドサイト細胞株を用いた膜性腎症病態解明

本研究計画では、特発性膜性腎症の病態における、ホスホリパーゼA2受容体(PLA2R)の役割について、ヒトポドサイト細胞株を用いて明らかにすることを目的とする。本研究代表者らは、平成26-28年度の科研費基盤研究において、PLA2Rの安定形質発現株を作製し(従来報告は一過性発現細胞のみ)、同細胞を用いたウェスタンブロットとCell ELISAを開発し、日本人特発性膜性腎症においても、約50%の陽性率があること、また病勢評価や治療反応性予測に資するバイオマーカーであることなどを報告した。一方、本抗体は単なるバイオマーカーではなく、抗体ないしPLA2Rに病態的意義があることが推測されているが、その機序はまったく不明である。そこを明らかにすることが、本研究の新たな目的である。本年度(平成30年度)は、まず、病態研究を進めるため昨年度に作製した、ヒトポドサイトのセルラインにPLA2Rを恒常的に強発現させた安定形質発現株の解析を進めた。しかし、目的蛋白(=ヒトPLA2R)の発現が十分ではなく、解析が滞った。そのため、別のヒトポドサイトのセルラインを用いて、かつ、若干手法も変えて、新たな安定形質発現株の作製を目指す方針とした。具体的には、安定形質発現株作製の第1段階として、まず、フルレングスのヒトPLA2R遺伝子情報を合成した遺伝子をベクターに挿入し、次に、発現ベクターをヒトポドサイト細胞株にトランスフェクションし、トランスフェクション後の細胞を抗生剤を含む培地中で、継代培養し、安定発現細胞を樹立する方針である。本年度末時点で、作製途上にあるが、次年度(2019年度)前半には、完成の見込みである。本年度(平成30年度)は、作製したヒト膜型ホスホリパーゼA2受容体(PLA2R)の安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、抗PLA2R抗体陽性患者血清中の同抗体の、抗原(細胞株上に発現しているPLA2R)への特異的結合を検証し、患者血清中の抗PLA2R抗体のポドサイト細胞株への結合による、ポドサイト細胞株の形態的・機能的変化を評価する方針であったが、目的蛋白(=ヒトPLA2R)の発現が十分ではなく、解析が滞った。そのため、別のヒトポドサイトのセルラインを用いて、かつ、若干手法も変えて、新たな安定形質発現株の作製を目指す方針としたため、やや遅れている。次年度(2019年度)の計画としては、新たに作製したPLA2R安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、患者血清中抗PLA2R抗体の病原性について検討する予定である。具体的には、PLA2R安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、抗PLA2R抗体陽性患者血清中の同抗体の、抗原(細胞株上に発現しているPLA2R)への特異的結合を検証し、患者血清中の抗PLA2R抗体のポドサイト細胞株への結合による、ポドサイト細胞株の形態的・機能的変化を評価する方針である。本年度(平成29年度)は、ポドサイトのセルラインを用いて、抗PLA2R抗体の病原性についても検討する方針とした。安定した実験系を構築するためには、安定形質発現の構築が望ましいため、ポドサイトのセルラインにPLA2Rを恒常的に強発現させて病態研究をする方針とし、作製した(当初の予定期間内に完成しなかったので、補助事業期間延長の上、行われた)。具体的には、安定形質発現株作製の第1段階として、まず、フルレングスのヒトPLA2R遺伝子情報を合成した遺伝子をベクターに挿入し、次に、発現ベクターをヒトポドサイト細胞株にトランスフェクションし、目的遺伝子の発現をRT-PCRで確認した。トランスフェクション後の細胞を抗生剤を含む培地中で、約3か月間継代培養した。樹立した安定発現細胞および宿主細胞からtotal RNAを抽出し、cDNAを合成した。PCRを行い、アガロースゲル電気泳動により増幅産物を確認した。また、フローサイトメトリー解析にて、目的蛋白(=ヒトPLA2R)の発現を確認した。本年度(平成29年度)は、ヒト膜型ホスホリパーゼA2受容体(PLA2R)の安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を作製し、それを用いて、抗PLA2R抗体陽性患者血清中の同抗体の、抗原(細胞株上に発現しているPLA2R)への特異的結合を検証し、患者血清中の抗PLA2R抗体のポドサイト細胞株への結合による、ポドサイト細胞株の形態的・機能的変化を評価する方針であったが、安定形質発現ヒトポドサイト細胞株の作製に想定以上の時間を要し、それ以外の検討はあまりできなかった。

当初見込みよりも、安定形質発現ヒトポドサイト細胞株の作製に想定以上の時間を要した理由としては、本研究代表者の所属施設において、外注委託や高額案件に関する手続きが複雑化した上、諸事情から停滞してしまったため、実際に作業を開始するのが、遅くなってしまったことがある。また、遺伝子導入後の細胞クローニングが3か月と、想定の倍近くかかってしまったことも一因である。本研究計画では、特発性膜性腎症の病態における、ホスホリパーゼA2受容体(PLA2R)の役割について、ヒトポドサイト細胞株を用いて明らかにすることを目的とする。本研究代表者らは、平成26-28年度の科研費基盤研究において、PLA2Rの安定形質発現株を作製し(従来報告は一過性発現細胞のみ)、同細胞を用いたウェスタンブロットとCell ELISAを開発し、日本人特発性膜性腎症においても、約50%の陽性率があること、また病勢評価や治療反応性予測に資するバイオマーカーであることなどを報告した。一方、本抗体は単なるバイオマーカーではなく、抗体ないしPLA2Rに病態的意義があることが推測されているが、その機序はまったく不明である。そこを明らかにすることが、本研究の新たな目的である。本年度(平成30年度)は、まず、病態研究を進めるため昨年度に作製した、ヒトポドサイトのセルラインにPLA2Rを恒常的に強発現させた安定形質発現株の解析を進めた。しかし、目的蛋白(=ヒトPLA2R)の発現が十分ではなく、解析が滞った。そのため、別のヒトポドサイトのセルラインを用いて、かつ、若干手法も変えて、新たな安定形質発現株の作製を目指す方針とした。具体的には、安定形質発現株作製の第1段階として、まず、フルレングスのヒトPLA2R遺伝子情報を合成した遺伝子をベクターに挿入し、次に、発現ベクターをヒトポドサイト細胞株にトランスフェクションし、トランスフェクション後の細胞を抗生剤を含む培地中で、継代培養し、安定発現細胞を樹立する方針である。本年度末時点で、作製途上にあるが、次年度(2019年度)前半には、完成の見込みである。本年度(平成30年度)は、作製したヒト膜型ホスホリパーゼA2受容体(PLA2R)の安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、抗PLA2R抗体陽性患者血清中の同抗体の、抗原(細胞株上に発現しているPLA2R)への特異的結合を検証し、患者血清中の抗PLA2R抗体のポドサイト細胞株への結合による、ポドサイト細胞株の形態的・機能的変化を評価する方針であったが、目的蛋白(=ヒトPLA2R)の発現が十分ではなく、解析が滞った。そのため、別のヒトポドサイトのセルラインを用いて、かつ、若干手法も変えて、新たな安定形質発現株の作製を目指す方針としたため、やや遅れている。次年度(平成30年度)以降の計画としては、作製したPLA2R安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、患者血清中抗PLA2R抗体の病原性について検討する予定である。具体的には、PLA2R安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、抗PLA2R抗体陽性患者血清中の同抗体の、抗原(細胞株上に発現しているPLA2R)への特異的結合を検証し、患者血清中の抗PLA2R抗体のポドサイト細胞株への結合による、ポドサイト細胞株の形態的・機能的変化を評価する方針である。次年度(2019年度)の計画としては、新たに作製したPLA2R安定形質発現ヒトポドサイト細胞株を用いて、患者血清中抗PLA2R抗体の病原性について検討する予定である。
岩盤下連続面のせん断すべり機構に関する実験的研究

研究成果の概要は次のようである。1.ある垂直応力状態のもとでせん断を行うと、不連続面の凹凸の周波数成分のうちある周波数の凹凸を境に、それより高周波の凹凸はその特性に変化があり破壊が生じていると思われるが、それより低周波の凹凸には変化がなかった。2.せん断変形の進行とともに、高周波の凹凸から破壊が進行し、破壊が生じない限界の周波数の凹凸で乗り越えが起こり、残留せん断強度を示すと考えられる。3.ピ-ク強度を示すまでは剛性の強い高周波域の凹凸がせん断荷重を受持ち不連続面の凹凸はしっかりかみこんで変形しているが、ピ-クに達すると高周波域の凹凸のある領域にわたって一挙に破壊する。4.ピ-ク強度を過ぎると破壊と乗り越えを繰り返しながら徐々にせん断荷重を受け持つ周波数帯は低周波側に移動し、それにつれてせん断強度も低下する。完全な乗り越え状態に達すると一定の残留強度となる。5.残留状態までは、削り取るにたらない低周波の凹凸の上をすべりつつも、その上に存在する小さな凹凸を破壊して平滑化するので、垂直方向の膨張量がわがかずつ減少し、それに呼応してせん断強度も小さくなる。これは岩石の鉱物粒径にはあまり関係がなく、垂直応力にのみ依存する。6.残留強度は乗り越える凹凸の周波数に大きく依存するが、ピ-ク強度はさらに供試体の強度特性などにも影響を受けるので、ピ-ク強度の方が残留強度よりばらつきが大きい。1.特殊な冶具を用いて,50mmΦ×50mmの円筒状岩石供試体の中央部に圧裂引張による破断面を形成し,これを岩盤不連続面のモデルとすることとした。なお,天然の不連続面の表面プロファイルとこの圧裂破面のそれと比較した結果,ほぼ近い表面特性を有していることを確かめた。2.不連続面の表面特性を定量化するため,表面プロファイラ-で表面形状を計測し,これをフ-リエ解析することによりパワスペクトル密度分布を求めた。定量化はこの分布曲線によって行うのが妥当であるとの結論を得た。また,2次元的な表面特性の変化等を計測するため,せん断面中央部に,せん断方向に7測線,せん断方向と直角方向に3測線の合計10測線を設け,これらを総合的に評価してその面の表面特性とすることとした。3.砂岩を供試体として,せん断変位に伴って表面特性がどのように変化するかを検討した。その結果,表面特性に変化が現われるのはまず波長の短かい成分であり,これは細かな表面の凹凸がせん断変移に伴ってまず破壊されることを示している。また,変化のない成分では破壊は起こらず,表面の凹凸をのり越えてせん断変位が進行していくものと考えられる。4.せん断面に作用させる垂直荷重を変化させ,同様にせん断変位に伴う表面特性変化を測定したところ,垂直荷重を増加させるとより波長の長い成分まで破壊することがわかった。これは破壊せずにのり越えてせん断変位が進行していく表面特性の凹凸の成分が垂直荷重に依存することを示している。一方,せん断強度は垂直荷重により大きく変化するが,これはこのような機構と深い関係があるものと思われ,表面特性と強度特性との関連性において重要な知見が得られた。1.せん断試験前後の不連続表面のプロファイルを,フ-リエ解析によって求めたパワスペクトル密度分布曲線を用いて比較検討した結果,せん断による不連続表面の破壊は高周波成分,すなわち波長の短い凹凸から発生し,残留強度を示す時点では乗り越えが起る。2.ある垂直応力状態のもとでせん断強度に影響を及ぼす凹凸の周波数(波長)は,パワ-スペクトル密度分布曲線よりある程度類推することができる。3.ピ-クまでは剛性の強い高周波の凹凸がせん断強度に影響を与えるので,不連続面の凹凸はしっかりかみこんで変形しているだけだが,ピ-クをすぎて初めて削り取るにいたらない低周波の凹凸の上をすべっていく。4.ピ-クまでの変位量は垂直応力だけが影響を及ぼすのではなく,せん断変形係数も影響する。

5.残留状態では,削り取りにいたらない低周波の凹凸の上をすべりつつも,その上に存在する小さな凹凸を破壊して平滑化するので,膨張量がわずかずつ減少し,それに呼応してせん断強度も小さくなる。これは粒径には関係がなく,垂直応力にのみ依存する。6.垂直応力を変化させてせん断しても,それぞれの応力で削り取られる最低周波数が決っているので,残留せん断強度はある垂直応力が与えられると決まる。7.残留強度は乗り越える凹凸の周波数だけが影響を与え,ピ-ク強度はさらに供試体の強度特性などにも影響を受けるので,ピ-ク強度の方が残留強度よりばらつきが大きい。
未利用ゴム資源の活用をめざした植物培養細胞中での高機能ゴム分子生産

ゴムノキが生産する天然ゴムは、その優れた物性と高い生産性のため唯一の商業的資源となっている。しかし、ゴムノキは東南アジアのような限られた地域のみ生育でき、商業的適合ゴムを産出するにはおよそ7年もかかる。そこで、雑草の培養細胞中において効率的に小高機能ゴムを生産させることを目的として培養条件を検討した。また、反応場と想定される人工ゴム粒子を合成し、複雑なゴム高分子産生機構の解明を試みた。さらに複雑な三次元高分子構造を形成するアクティブ末端基の存在も見出した。持続可能社会の構築に向け,原料から廃棄に至る製造プロセス全体の環境負荷を最小にするためにバイオマスとバイオプロセスを利用した雑草が生産する未利用ゴム資源の工業利用に向けた高機能化,及び効率的生産系の構築を最終目標としている。未利用の天然ゴム資源であるセイタカアワダチソウ培養細胞の培養条件として植物成長ホルモンを含むMS固体培地でセイタカアワダチソウのカルス化条件を直交実験により種々検討し、安定的に分子量20万以上の高分子量体生産能を有するカルス細胞を獲得できた。また、雑草由来の天然ゴムが実用に適しない理由としてゴム分子量が数万程度と、ゴムノキ由来のものと比較してはるかに小さいことがあげられる。パラゴムノキにおいて、成木のラテックスは分子量100万以上のゴムを含有するのに対し、幼木ラテックスおよび葉は10万程度の低分子ゴムを合成することが知られており、樹齢や組織において異なる分子鎖伸長機構が存在すると考えられている。本研究で獲得したセイタカアワダチソウカルスは、野生の植物体と比較して5倍以上の高分子量体ゴムを合成できることから、ゴム分子重合に関与する酵素群の機能解析を行った。現在までに、モノマー合成系及び重合酵素系酵素のクローニングをすすめ5種類の酵素の触媒活性機構を解析中である。一方、これらの酵素群のカルスへの遺伝子導入については、遺伝子高発現用のベクターに導入し、形質転換されたアグロバクテリウムで感染させたカルスの生存条件を検討し、カルスからDNAを抽出してPCRを行ったところ目的遺伝子の導入が確認された。持続可能な社会の構築に向けた取り組みから、ゴム産業においても化石燃料由来の合成ゴムから植物由来の天然ゴムへと原材料がシフトしつつある。しかし、世界で消費される総ゴム量の半分近くをパラゴムノキにたよっているため、国内におけるゴム資源の開発が求められている。そのため未利用天然ゴム資源として雑草が生産するゴムは、将来のエネルギー資源として注目されている。成長の早い雑草での天然ゴム生産の可能性が見出されれば、未利用バイオマス資源から貴重な天然資源への転換が望める。セイタカアワダチソウが生産している低分子ゴムの詳細な分子構造は解析されており、イソペンテニル二リン酸(IPP)がトランス型に3個結合したファルネシル二リン酸(FPP)、4個結合したゲラニルゲラニル二リン酸(GGPP)を開始プライマーとして、その後にIPPがシス型に縮合した構造をとっている。本研究では、ゴム生合成機構の解明を目指し、天然ゴム合成系を確立することを目的としている。現在までに、長鎖長生成物(天然ゴム)の生合成系に必須とされる、セイタカアワダチソウ由来シスプレニルトランスフェラーゼ、そしてゴムの開始末端であるFPP、GGPPを合成するFPP合成酵素、GGPP合成酵素、またIPPの異性化酵素であるIPPイソメラーゼの全長cDNAクローニングに成功して、タンパク質の大量発現を行い、放射性ラベルされたモノマーを用いて各種酵素の機能解析を行った。前年度までに、培養細胞中での高分子ゴムを生産させるための種々培養条件等についてほぼ予定通りに進行している。本年度は、これらゴム分子を合成する複雑な酵素反応についての情報を得るために、個々の酵素についてクローニング、機能解析を行った。モノマーや開始基質合成に関与する酵素5種類については、in vitro活性を確認し最適な反応条件等を見出した。一方でcis型の縮重合を触媒するシスプレニルトランスフェラーゼ(CPT)は、これまでにも多くの植物で機能解析が試みられてきたがin vitroでのゴム重合までは至らず、本研究で用いたセイタカアワダチソウ由来CPTも期待される反応生成物は獲得できていない。そこで、当初の計画通りに、天然ゴムの主構造と類似性が見られるウンデカプレニル二リン酸合成酵素(UPS)に着目し、UPSのイソプレン分子鎖長決定メカニズムを解析するために、酵素への点変異導入を行った。またSWISS-MODELにより変異体UPSの酵素モデルを作成し、GOLDを用いて酵素モデルと基質モデルとのドッキングシミュレーションを行った。様々な由来のUPSを用いた三次元アライメントを行ったところ、trans型酵素のDDXXDモチーフの役割を担うと考えられるアミノ酸部位のD29や、FPPのリン酸基付近に存在するH46、IPPのリン酸基付近に存在するH203に性質を変化させたアミノ酸を導入した酵素を作成し酵素活性を行った結果、天然酵素に比べ活性はほとんど見られなかった。このことから、D29は金属イオンの補足、H46はFPPのリン酸基の部位固定及び安定化、H203はIPPのリン酸基の部位固定及び安定化に関与しており、それぞれのアミノ酸の性質がUPS反応において重要である事を見出した。

そのため未利用天然ゴム資源として雑草が生産するゴムは、将来のエネルギー資源として注目されている。成長の早い雑草での天然ゴム生産の可能性が見出されれば、未利用バイオマス資源から貴重な天然資源への転換が望める。これまでに獲得した遺伝情報から推測されるゴム生合成に関与すると考えられているタンパク質群を単利精製し、それぞれの酵素機能解析を行った。重合に関与する酵素単独では細胞中と同じようなポリマー生成物は見いだせないものの、複数の酵素群を用いることで取り込み活性は飛躍的に大きくなることがわかった。これまで考慮されてきていなかった酵素反応の反応場として、脂質-ポリマー粒子に各酵素を結合させた構造体である人工的疑似ゴム粒子(Pseudo-Small Rubber Particle)の作成を試み、天然ゴムのゴム粒子と同程度の大きさの精製に成功した。水系での有機合成反応を推進する上で期待できるものと考えている。一方、複雑な天然ゴムの分子構造形成の一因と考えてられている非ゴム成分とシスポリイソプレンとの結合に関与すると推測される官能基を雑草由来の低分子ゴムから同定した。。これまで様々な生物由来CPT機能解析から本来の酵素反応に最適環境にないことが示唆された。解決策として、脂質-ポリマー粒子に酵素を結合させた構造体である人工的疑似ゴム粒子(Pseudo-Small Rubber Particle)の作成に成功した。これらの成果は天然ゴム生合成モデルの再現として十分に期待できる。持続可能な社会の構築に向けた取り組みから、ゴム産業においても化石燃料由来の合成ゴムから植物由来の天然ゴムへと原材料がシフトしつつある。しかし、世界で消費される総ゴム量の半分近くをパラゴムノキにたよっているため、国内におけるゴム資源の開発が求められている。これまで天然ゴムの研究では、ゴム生合成関連酵素、cis-prenyltransferase(CPT)についての研究が盛んに行われてきたが、実際にゴム生合成を確認できていない。そこで、ゴム生合成機構に対する新たな着眼点が求められている。イチゴには、植物においてこれまで発見されてこなかったエポキシ様のポリプレノールの存在が確認された。エポキシ体のポリプレノールは末端がアクティブとなるため、そこを起点に炭素鎖長を伸ばして行くことが可能となる。天然ゴムの基本骨格はcis-1,4-polyisopreneであり、ポリプレノール同様、イソプレン単位が重合している形となっている。エポキシ体ポリプレノールがゴム生合成に深く関わる可能性を見出すため、イチゴのエポキシ様ポリプレノールの機能解析を行った。ESIマススペクトル解析により、エポキシ体ポリプレノールであることが推測された。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーによって分離・精製したサンプルのNMR分析により、エポキシ体ポリプレノールに特有のピークが部分的に確認された。
肝細胞癌の分子病理学的バイオマーカーと画像所見の関連に関する研究

肝癌のGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相における信号増強率は肝癌細胞におけるOATP1B3発現量に比例して有意に増加することを明らかにし、癌細胞におけるOATP1B3発現の間接的な分子イメージングであることを示した。また、OATP1B3の発現は転写因子HNF4αやb-cataninによって制御されている可能性が高いことを明らかにした。この結果から、肝癌のsubtypeを画像所見で認定することが可能となり、臨床の現場での個別化医療に貢献が期待される。これまでに、Gd-EOB造影MRIにおける肝細胞癌の信号強度は肝癌細胞におけるOATP1B3の発現と高度に相関すること、またOATP1B3発現は肝癌多段階発癌にともなって減少し早期肝癌ではその約80%ですでに減少していることを明らかにしてきた。また肝細胞相で高信号を示す肝癌(高信号肝癌)は生物学的低悪性度で予後が良好であることを明らかにしてきた。本年度はGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相で高信号を呈する肝癌(高信号肝癌)の遺伝子・分子病理学的背景を検討した。免疫染色での検討で高信号肝癌はstem cell系の分子マーカーに乏しく、一方、成熟肝細胞マーカー由来の分子マーカーの高発現を認めた。遺伝子解析では、高信号肝癌(OATP1B3高発現肝癌)は低信号肝癌とは遺伝子学的背景が異なるsubtypeであり、肝細胞機能を制御する分子の高発現がみられ、予後の良好な肝癌であることを明らかにし報告した。さらに、高信号肝癌ではHNF4aの高発現が見られ、高信号肝癌由来の肝癌細胞でHNF4aをノックアウトすると、ヌードマウス移植でGd-EOB-DTPAの取り込みが低下し、一方腫瘍の悪性度は亢進することを明らかにした。すなわち、肝癌におけるHNF4aの発現がGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相の所見と密接に関連し、同時に肝癌の生物学的悪性度と密接な関連があることを明らかした。これらに加え、肝癌多段階発癌における境界病変内多血性巣の血行動態を明らかにし、dynamic CT/MRIや造影超音波診断における古典的肝癌の発癌に対する画像バイオマーカーを明らかにした。本研究は、分子バイオマーカーと一般的な画像所見(CT, MRIなど)の対比から、肝癌の早期診断、性状診断や治療効果予測・判定における有効な肝癌の分子バイオマーカーを反映する画像所見(バイオマーカー)を検索することを目的としている。これまでに、Gd-EOB-DTPA造影MRI(EOB-MRI)の本目的での有用性を検討し、1.肝癌におけるEOB-MRI肝細胞相の信号強度は肝癌におけるOATP1B3発現の間接的な分子イメージングであることを明らかにした。OATP1B3が高発現する肝癌は成熟肝細胞に近い形質を有しまた高率にβ-catenin mutationを示すことを明らかにした。さらにその予後は他の肝癌に比べ良好であり、生物学的に悪性度の低い肝癌であることを報告した。またその遺伝子学的背景を明らかにし、HNF4αの高発現がOATP1B3の高発現と生物学的に悪性度の低い肝癌としての特徴を規定する重要な転写因子であることを昨年度から本年度にかけて明らかにし報告した。また本年度はβ-caenin mutationを伴う肝癌CT/MRI所見を解析し報告した。肝癌の診断における上記の画像バイオマーカーとしての有用性の検討と平行して、肝癌類似病変の分子病理学的背景と画像所見の関連を検討し、肝癌との鑑別診断や治療応用における有用性を検討した。本研究では、分子バイオマーカーと一般的な画像所見(CT, MRIなど)の対比から、肝癌の早期診断、性状診断や治療効果予測・判定における有効な肝癌の分子バイオマーカーを反映する画像所見(バイオマーカー)を検索することを目的とした。Gd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相で高信号を示す肝細胞癌(高信号肝癌)の分子病理学的背景の検討を行い、成熟肝細胞(mature hepatocyte)の性状に類似した特徴を有する亜型であることを明らかにした。OATP1B3高発現肝癌(高信号肝癌)の分子・遺伝子学的背景に関する研究を行い、胆汁酸制御パスウェイの亢進、肝細胞マーカーの発現亢進、肝細胞機能維持に関わる転写因子HNF4aの活性化が認められる肝癌の遺伝子・分子学的亜型であることを明らかにした。さらに本年度は、Beta-cateninの変異を伴う肝細胞癌(b-catenin HCC)の画像と病理学的特徴に関する研究の総括を行った。b-catenin mutation型肝細胞癌は拡散強調像で有意に低い信号強度と高いADC値を示し、病理学的検討では高分化型と偽腺管型が有意に多いことを明らかにした。さらに、肝細胞癌におけるHNF4A発現とOATP1B3発現およびGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相の信号強度の関連に関する研究を行った。肝細胞癌のHNF4a発現とOATP1B3の発現、肝細胞相における増強率との間には正の相関が認められ、腫瘍の分化度が低下するにつれてHNF4aの発現低下が認められることを明らかにした。以上の結果は、Gd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相の信号強度からそれぞれの肝癌の分子病理学的背景の推定が可能であることを示し、肝癌の個別化医療に貢献するものと考えられた。

肝癌のGd-EOB-DTPA造影MRI肝細胞相における信号増強率は肝癌細胞におけるOATP1B3発現量に比例して有意に増加することを明らかにし、癌細胞におけるOATP1B3発現の間接的な分子イメージングであることを示した。また、OATP1B3の発現は転写因子HNF4αやb-cataninによって制御されている可能性が高いことを明らかにした。この結果から、肝癌のsubtypeを画像所見で認定することが可能となり、臨床の現場での個別化医療に貢献が期待される。当初の目的にそってほぼ順調に研究が進行している。動物実験系の確立は当初の目的ではないが昨年来挑戦するものの十分な成果が得られていない。放射線医学次年度は最終年であり、これもまでに得られた肝癌subtypeであるβ-catenin mutation肝癌とステムセル系肝癌の画像所見の差異を明らかにしてこれらの判定における画像バイオマーカーを明らかにしたい。以前から継続していた研究が順調に進行した。免疫染色等の研究計画・進行がやや遅れたことが主な理由である。上記のように研究過程でHNF4aの本研究における重要性が判明したので肝癌の多段階発癌過程におけるHNF4aの発現や肝癌悪性度との関連を研究する。またラットあるいはマウスで高信号肝癌の作成をめざし、今後の研究の基礎を確立させたい意向がある。最終年度で最終的な研究計画を遂行する。研究(免疫染色)の施行がやや遅れたため。今後2か月以内に免疫染色施行予定でそれに使用する。
フリーデルクラフト反応におけるジカチオンおよびトリカチオンの関与

イミニウムベンゼニウムジカチオンの関与するビフェニルアミンの生成反応を基盤として、種々の構造のジカチオンおよびトリカチオンの関与する反応を発見した。ジフェニルメチルカチオンのカルベニウムイオン中心に電子吸引基が置換することによってはじめてフルオレンへの環化が進行する。電子吸引基としてはプロトン化カルボン酸、プロトン化ケトンが有効である。ニトロスチレンにはジフロトン化がおこり、ベンゼンがα炭素とβ炭素に反応する。活性種はジカチオンである。シンナムアルデヒドイミンはNNジプロトン化によってジカチオンが生成し、それがベンゼンと反応する。この反応はシンナムアルデヒドのジプロン化に拡大される。ガッターマン反応およびガッターマンコッホ反応においても、反応活性種がジカチオンであるとの証拠を得た。また青酸の代りにトリメチルシリルシアニドを用いる簡便で収率のよいアルデヒド導入法を見いだした。ニトロ酢酸エステルはジプロトン化でジカチオンを与えるが、これはベンゼンと反応しない。更に第3のプロトン化ブ生成するトリカチオンが反応の活性種である。分子内のチトンとベンゼンとの環化反応が精査され、酸度と反応速度の関係からジカチオン中間体の関与だ示された。ローアミノフェノールの酸転特反応では、中間遷移状態がモノカチオン性のフェトキセニウム関連のクオンであることが示された。フリーデルクラフトのアシル化反応におけるジカチオンの関与も反応速度および生成物分析、さらにNMR研究から支持された。フリ-デルクラフト反応は芳香核化合物の合成法として最も重要なものである。この反応はモノカチオンが関与すると考えられている。しかし,最も基礎となる反応であるベンゼンのフリ-デルクラフト反応においてはモノカチオン活性種は多くの場合安定すぎて、ベンゼンとは反応しえない筈である。この考えのもとに、基本的なフリ-デルクラフト反応を再考しようとした。ベンゼンとケトンとの反応を分子間で行うと複雑な混合物になる。しかし、分子内での反応は定量的で、反応速度で追跡できる。強い酸の中で、多くのデ-タを集積し,この反応ではプロトンが2個関与することが必須であること,すなわち,ジャチオンの関与を明らかにした。同じく,ガッタ-マン反応と呼ばれるベンゼンと青酸との反応も、青酸にジプロトン化がおこっていることを明らかにした。以上の二つの反応は,更に,最も重要なフリ-デルクラフト反応であるベンゼンとアセチルクロクドとカラアセトフェノンを合成する反応に関しても適用できると考えた。酸度を変えて、アセチル・ヘルオルアンチモンを用いてアセチル化を行う。速度を測定中である。予備的研究では,予想通り、この場合もジカムオン,すなわちアセチルカチオンにプロトン化した活性種がベンゼンに対する求電子活性種であることを示している。ジカチオン種が安定な時にはトリカチオンこそ考える必要がある。以上の研究は,直ちに有用性を見いだすものではないが,有機反応の基幹の理解に新しい考えを与えるもので,一般研究の課題に合致したもとの信じている。ケトン類とベンゼンとの反応は一般には進行しないと考えられている。しかし、ケトンにジプロトン化をおこさせるとフリーデルクラフト型の反応が容易に進行することを見いだした。モノプロトン化条件では反応は進まない。進度論的研究によってジカチオンの関与を証明した。ガツターマンおよびガツターマンコッホ反応において、青酸または、是検ニトリルは強酸条件下でのみベンゼンと反応する。ここにおいても、モノプロトン化では反応は進まず、ジプロトン化によるジカチオンの関与が必要であることを示した。ニトロ酢酸エステルは容易にジプロトン化するが、ベンゼンとは反応しない。

しかし、更に酸度をあげてトリプロトン化を進めトリカチオンが生成している条件にすることによってはじめてベンゼンと反応する。トリカチオンの反応における関与を示したのはこれがはじめてである。以上の反応はメカニズムの研究に新しい考えを導入するばかりでなくいずれも、収率のよい新合成法としてでも非常に有用ものである。ここで示された理論はまた、新しいタイプの反応を想起させ、それらの長行を進めている。旧来からのビシラーナピラルスキー反応、スペカンプの反応、スクラウプ反応なども、ジカチオンが関与しているとみられ、速度論研究、生成物研究を進めている。